Cum să implementați strategiile de optimizare a gazului solid – Cryptopolitan

Optimizarea gazului solid este esențială pentru dezvoltarea contractelor inovatoare pe blockchain-ul Ethereum. Gazul se referă la efortul de calcul necesar pentru a executa operațiuni în cadrul unui contract inteligent. Deoarece gazul se traduce direct în taxe de tranzacție, optimizarea utilizării gazului este esențială pentru minimizarea costurilor și îmbunătățirea eficienței globale a contractelor inteligente.

În acest context, Solidity, limbajul de programare folosit pentru contractele inteligente Ethereum, oferă diverse tehnici și bune practici pentru optimizarea gazelor. Aceste tehnici implică luarea în considerare cu atenție a designului contractului, stocării datelor și execuției codului pentru a reduce consumul de gaz.

Prin implementarea strategiilor de optimizare a gazelor, dezvoltatorii pot îmbunătăți semnificativ performanța și rentabilitatea contractelor lor inteligente. Acest lucru poate implica utilizarea unor tipuri de date și structuri de stocare adecvate, evitarea calculelor inutile, utilizarea modelelor de proiectare a contractelor și utilizarea funcțiilor încorporate concepute special pentru optimizarea gazelor.

Ce este Solidity?

Solidity este un limbaj de programare orientat pe obiecte conceput în mod explicit pentru a crea contracte inteligente pe diverse platforme blockchain, Ethereum fiind ținta sa principală. Christian Reitwiessner, Alex Beregszaszi și foștii contribuitori de bază Ethereum l-au dezvoltat. Programele Solidity sunt executate pe Ethereum Virtual Machine (EVM).

Un instrument popular pentru lucrul cu Solidity este Remix, un mediu de dezvoltare integrat (IDE) bazat pe browser web, care permite dezvoltatorilor să scrie, să implementeze și să ruleze contracte inteligente Solidity. Remix oferă o interfață ușor de utilizat și funcții puternice pentru testarea și depanarea codului Solidity.

Un contract Solidity combină codul (funcțiile) și datele (starea) stocate la o anumită adresă pe blockchain-ul Ethereum. Permite dezvoltatorilor să creeze aranjamente pentru diverse aplicații, inclusiv sisteme de vot, platforme de crowdfunding, licitații oarbe, portofele cu semnături multiple și multe altele.

Sintaxa și caracteristicile Solidity sunt influențate de limbaje de programare populare precum JavaScript și C++, făcându-l relativ accesibil dezvoltatorilor cu experiență anterioară în programare. Capacitatea sa de a aplica regulile și de a executa acțiuni în mod autonom, fără a se baza pe intermediari, face din Solidity un limbaj puternic pentru construirea de aplicații descentralizate (DApps) pe platforme blockchain.

Mai exact, ce sunt optimizarea gazelor și gazelor în soliditate?

Gazul este un concept fundamental în Ethereum, care servește ca unitate de măsură pentru efortul de calcul necesar pentru a efectua operațiuni în cadrul rețelei. Fiecare proces dintr-un contract Smart Solidity consumă o anumită cantitate de gaz, iar gazul total consumat determină taxa de tranzacție plătită de inițiatorul contractului. Optimizarea gazului solid implică tehnici de reducere a consumului de gaz al codului de contract inteligent, făcându-l mai rentabil de executat.

Prin optimizarea utilizării gazului, dezvoltatorii pot minimiza taxele de tranzacție, pot îmbunătăți performanța contractului și pot face aplicațiile lor mai eficiente. Tehnicile de optimizare a gazelor din Solidity se concentrează pe reducerea complexității de calcul, eliminarea operațiunilor redundante și optimizarea stocării datelor. Utilizarea structurilor de date eficiente din punct de vedere al gazului, evitarea calculelor inutile și optimizarea buclelor și iterațiilor sunt câteva strategii pentru a reduce consumul de gaz.

În plus, reducerea la minimum a apelurilor externe către alte contracte, utilizarea modelelor de soliditate eficiente din punct de vedere al gazului, cum ar fi funcțiile apatride și valorificarea instrumentelor de măsurare și profilare a gazelor, permit dezvoltatorilor să optimizeze gazul mai bun.

Este important să luați în considerare factorii de rețea și platforme care influențează costurile cu gazul, cum ar fi congestionarea și modernizarea platformei, pentru a adapta strategiile de optimizare a gazelor în consecință.

Optimizarea gazului solid este un proces iterativ care necesită o analiză atentă, testare și rafinare. Utilizând aceste tehnici și bune practici, dezvoltatorii își pot face contractele inteligente Solidity mai viabile din punct de vedere economic, sporind eficiența generală și rentabilitatea aplicațiilor lor în rețeaua Ethereum.

Care sunt taxele de gaz cripto?

Taxele de gaz criptografic sunt taxe de tranzacție specifice blockchain-urilor de contracte inteligente, Ethereum fiind platforma de pionierat pentru a introduce acest concept. Cu toate acestea, astăzi, multe alte blockchain-uri de nivel 1, cum ar fi Solana, Avalanche și Polkadot, au adoptat și taxe de gaz. Utilizatorii plătesc aceste taxe pentru a compensa validatorii pentru securizarea rețelei.

Utilizatorilor li se prezintă cheltuielile estimate cu gaz înainte de a confirma tranzacțiile atunci când interacționează cu aceste rețele blockchain. Spre deosebire de taxele standard de tranzacție, taxele de gaz sunt plătite folosind criptomoneda nativă a blockchain-ului respectiv. De exemplu, taxele de gaz Ethereum sunt decontate în ETH, în timp ce blockchain-ul Solana necesită utilizarea tokenurilor SOL pentru a plăti tranzacțiile.

Indiferent dacă trimiți ETH unui prieten, creează un NFT sau folosești servicii DeFi, cum ar fi schimburile descentralizate, utilizatorii sunt responsabili pentru plata taxelor de gaz asociate. Aceste taxe reflectă efortul de calcul necesar pentru a executa operațiunea dorită pe blockchain și contribuie direct la stimularea validatorilor pentru participarea la rețea și eforturile lor de securitate.

Tehnici de optimizare a gazului solid

Tehnicile de optimizare a gazului Solidity urmăresc reducerea consumului de gaz al codului de contract inteligent scris în limbajul de programare Solidity.

Utilizând aceste tehnici, dezvoltatorii pot minimiza costurile de tranzacție, pot îmbunătăți performanța contractului și pot face aplicațiile lor mai eficiente. Iată câteva tehnici de optimizare a gazelor utilizate în mod obișnuit în Solidity:

Maparea este mai ieftină decât matricele în majoritatea cazurilor

Solidity introduce o dinamică interesantă între mapări și matrice în ceea ce privește optimizarea gazelor. În Ethereum Virtual Machine (EVM), mapările sunt în general mai ieftine decât matricele. Acest lucru se datorează faptului că colecțiile sunt stocate ca alocări separate în memorie, în timp ce mapările sunt stocate mai eficient.

Array-urile din Solidity pot fi împachetate, permițând gruparea mai multor elemente minore precum uint8 pentru a optimiza stocarea. Cu toate acestea, mapările nu pot fi încărcate. În ciuda faptului că colecțiile pot necesita mai mult gaz pentru operațiuni precum recuperarea lungimii sau analizarea tuturor elementelor, acestea oferă mai multă flexibilitate în scenarii specifice.

În cazurile în care trebuie să accesați lungimea unei colecții sau să treceți prin toate elementele, matricele pot fi preferate, chiar dacă consumă mai mult gaz. În schimb, Mapările excelează în scenariile în care sunt necesare căutări directe cheie-valoare, deoarece oferă stocare și recuperare eficiente.

Înțelegerea dinamicii gazelor dintre mapări și matrice în Solidity permite dezvoltatorilor să ia decizii informate atunci când proiectează contracte, echilibrând optimizarea gazelor cu cerințele specifice ale cazului lor de utilizare.

Împachetați-vă variabilele

În Ethereum, costul gazului pentru utilizarea stocării este calculat pe baza numărului de sloturi de stocare utilizate. Fiecare slot de stocare are o dimensiune de 256 de biți, iar compilatorul și optimizatorul Solidity gestionează automat împachetarea variabilelor în aceste sloturi. Aceasta înseamnă că puteți împacheta mai multe variabile într-un singur slot de stocare, optimizând utilizarea stocării și reducând costurile cu gazul.

Pentru a profita de împachetare, trebuie să declarați consecutiv variabilele care pot fi împachetate în codul Solidity. Compilatorul și optimizatorul se vor ocupa automat de aranjarea acestor variabile în sloturile de stocare, asigurând o utilizare eficientă a spațiului.

Prin împachetarea variabilelor, puteți minimiza numărul de sloturi de stocare utilizate, ceea ce duce la costuri mai mici de gaz pentru operațiunile de stocare din contractele dvs. inteligente.

Înțelegerea conceptului de ambalare și utilizarea lui eficientă poate avea un impact semnificativ asupra eficienței gazului a codului dvs. Solidity. Prin maximizarea utilizării sloturilor de stocare și minimizarea costurilor cu gazul pentru operațiunile de stocare, puteți optimiza performanța și rentabilitatea contractelor dvs. inteligente Ethereum.

Reduceți apelurile externe

În Solidity, apelarea unui contract extern implică o cantitate semnificativă de gaz. Pentru a optimiza consumul de gaz, se recomandă consolidarea recuperării datelor prin apelarea unei funcții care returnează toate datele necesare în loc să facă apeluri separate pentru fiecare element de date.

Deși această abordare poate diferi de practicile tradiționale de programare din alte limbi, se dovedește a fi foarte robustă în Solidity.

Eficiența gazului este îmbunătățită prin reducerea numărului de apeluri contractuale externe și prin preluarea mai multor puncte de date într-un singur apel de funcție, rezultând contracte inteligente rentabile și eficiente.

uint8 nu este întotdeauna mai ieftin decât uint256

Mașina virtuală Ethereum (EVM) procesează datele în bucăți de 32 de octeți sau 256 de biți la un moment dat. Când lucrați cu tipuri de variabile mai mici, cum ar fi uint8, EVM-ul trebuie mai întâi să le convertească în tipul mai semnificativ uint256 pentru a efectua operații asupra lor. Acest proces de conversie implică costuri suplimentare cu gaz, ceea ce ar putea pune la îndoială raționamentul din spatele utilizării mai multor variabile minore.

Cheia constă în conceptul de ambalare. În Solidity, puteți împacheta mai multe variabile mici într-un singur slot de stocare, optimizând utilizarea stocării și reducând costurile cu gazul. Cu toate acestea, dacă definiți o variabilă individuală care nu poate fi împachetată cu altele, este mai optim să utilizați tipul uint256 decât uint8.

Utilizarea uint256 pentru variabile autonome ocolește nevoia de conversii costisitoare în EVM. Deși inițial poate părea contraintuitivă, această abordare asigură eficiența gazului prin alinierea cu capacitățile de procesare ale EVM. De asemenea, permite o împachetare și optimizare mai ușoară atunci când se grupează mai multe variabile mici.

Înțelegerea acestui aspect al EVM și a beneficiilor împachetarii în Solidity dă dezvoltatorilor posibilitatea de a lua decizii informate atunci când selectează tipuri de variabile. Luând în considerare costurile de gaz ale conversiilor și valorificând oportunitățile de ambalare, dezvoltatorii pot optimiza consumul de gaz și pot spori eficiența contractelor lor inteligente în rețeaua Ethereum.

Utilizați bytes32 în loc de șir/octeți

În Solidity, atunci când aveți date care se pot încadra în 32 de octeți, este recomandat să utilizați tipul de date bytes32 în loc de octeți sau șiruri. Acest lucru se datorează faptului că variabilele de dimensiune fixă, cum ar fi bytes32, sunt semnificativ mai ieftine în ceea ce privește costurile de gaz decât tipurile de dimensiune variabilă.

Folosind bytes32, evitați costurile suplimentare de gaz asociate cu tipurile de dimensiuni variabile, cum ar fi octeții sau șirurile de caractere, care necesită stocare suplimentară și operațiuni de calcul. Solidity tratează variabilele de dimensiuni fixe ca pe un singur slot de stocare, permițând o alocare mai eficientă a memoriei și reducerea consumului de gaz.

Optimizarea costurilor cu gazul prin utilizarea variabilelor de dimensiune fixă ​​este un aspect important atunci când se proiectează contracte inteligente în Solidity. Alegând tipurile de date adecvate în funcție de dimensiunea datelor cu care lucrați, puteți minimiza utilizarea gazului și puteți îmbunătăți rentabilitatea și eficiența generală a contractelor dvs.

Utilizați modificatori externi de funcție

În Solidity, atunci când definiți o funcție publică care poate fi apelată din afara contractului, parametrii de intrare ai acelei funcție sunt copiați automat în memorie și implică costuri de gaz.

Cu toate acestea, dacă procesul este menit să fie apelat extern, este important să îl marcați ca „extern” în cod. Procedând astfel, parametrii funcției nu sunt copiați în memorie, ci sunt citiți direct din datele apelului.

Această distincție este semnificativă deoarece, dacă funcția dvs. are parametri de intrare mari, marcarea acesteia ca „externă” poate economisi gaz considerabil. Evitând copierea parametrilor în memorie, puteți optimiza consumul de gaz al contractelor dvs. inteligente.

Această tehnică de optimizare este utilă în scenariile în care funcția este menită să fie apelată extern, cum ar fi atunci când interacționați cu contractul dintr-un alt contract sau o aplicație externă. Aceste modificări minore ale codului Solidity pot duce la economii vizibile de gaz, făcând aranjamentele dvs. mai rentabile și mai eficiente.

Utilizați regula scurtcircuitului în avantajul dvs

În Solidity, atunci când utilizați operatori disjunctivi și conjunctivi în codul dvs., ordinea în care plasați funcțiile poate afecta utilizarea gazului. Înțelegând modul în care lucrează acești operatori, puteți optimiza consumul de gaz.

Când se utilizează disjuncția, consumul de gaz este redus deoarece dacă prima funcție este evaluată la adevărat, a doua funcție nu este executată. Acest lucru economisește gaz prin evitarea calculelor inutile. Pe de altă parte, împreună, dacă prima funcție este falsă, a doua funcție este omisă complet, optimizând și mai mult utilizarea gazului.

Pentru a minimiza costurile cu gazul, se recomandă comandarea corectă a funcțiilor, plasând rolul cel mai probabil să reușească mai întâi în exploatare sau piesa cu cea mai probabilă eșec. Acest lucru reduce șansele de a fi nevoit să evalueze a doua funcție și are ca rezultat economii de gaz.

În Solidity, mai multe variabile mici pot fi împachetate în sloturi de stocare, optimizând utilizarea stocării. Cu toate acestea, dacă aveți o singură variabilă care nu poate fi consolidată cu altele, este mai bine să utilizați uint256 în loc de uint8. Acest lucru asigură eficiența gazului prin alinierea cu capacitățile de procesare ale mașinii virtuale Ethereum.

Concluzie

Soliditatea este foarte eficientă pentru realizarea de tranzacții rentabile atunci când interacționați cu contracte externe. Acest lucru poate fi realizat prin utilizarea regulii de scurtcircuit, împachetarea mai multor variabile mici în sloturi de stocare și consolidarea recuperării datelor prin apelarea unei singure funcții care returnează toate datele necesare.

Băncile centrale pot folosi, de asemenea, tehnici de optimizare a gazelor pentru a minimiza costurile de tranzacție și pentru a îmbunătăți performanța generală a contractelor inteligente. Acordând atenție strategiilor de optimizare a gazelor specifice Solidity, dezvoltatorii pot asigura executarea eficientă și economică a interacțiunilor contractuale inovatoare. Având în vedere și implementarea atentă a acestor tehnici, utilizatorii pot beneficia de utilizarea optimizată a gazului și de tranzacții de succes.

Optimizarea consumului de gaze în Solidity este esențială pentru realizarea de tranzacții rentabile și interacțiuni contractuale inovatoare. Utilizând regula de scurtcircuit, împachetând mai multe variabile mici în sloturi de stocare și consolidând recuperarea datelor cu apeluri cu o singură funcție, utilizatorii pot utiliza tehnici de optimizare a gazelor care asigură executarea eficientă și economică a contractelor lor.

Băncile centrale pot beneficia, de asemenea, de aceste strategii pentru a minimiza costurile de tranzacție și pentru a îmbunătăți performanța contractelor lor inteligente. Dezvoltatorii pot asigura o utilizare optimizată a gazului și tranzacții de succes, luând în considerare aceste strategii specifice Solidity.