Hướng dẫn tối ưu hóa phí Gas cho hợp đồng thông minh Ethereum: Mười thực hành và mẹo tốt nhất

Các thực hành tốt nhất để tối ưu hóa Gas cho hợp đồng thông minh Ethereum

Phí Gas trên mạng chính Ethereum luôn là một vấn đề nan giải, đặc biệt là khi mạng bị tắc nghẽn. Trong thời gian cao điểm, người dùng thường phải trả phí giao dịch cao. Do đó, việc tối ưu hóa phí Gas trong giai đoạn phát triển hợp đồng thông minh là rất quan trọng. Tối ưu hóa tiêu thụ Gas không chỉ có thể giảm chi phí giao dịch một cách hiệu quả mà còn nâng cao hiệu quả giao dịch, mang lại trải nghiệm sử dụng blockchain kinh tế và hiệu quả hơn cho người dùng.

Bài viết này sẽ tóm tắt cơ chế phí Gas của Máy ảo Ethereum (EVM), các khái niệm cốt lõi liên quan đến tối ưu hóa phí Gas, cũng như các thực tiễn tốt nhất khi tối ưu hóa phí Gas trong quá trình phát triển hợp đồng thông minh. Hy vọng thông qua những nội dung này, có thể cung cấp cảm hứng và hỗ trợ thực tế cho các nhà phát triển, đồng thời giúp người dùng thông thường hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của phí Gas trong EVM, cùng nhau đối mặt với những thách thức trong hệ sinh thái blockchain.

Gas tối ưu hóa hợp đồng thông minh Ethereum - Mười thực hành tốt nhất

Giới thiệu về cơ chế phí Gas của EVM

Trong mạng tương thích EVM, "Gas" là đơn vị dùng để đo lường khả năng tính toán cần thiết để thực hiện các thao tác cụ thể.

Cấu trúc của EVM được phân chia thành ba phần tiêu tốn Gas: thực thi lệnh, gọi tin nhắn từ bên ngoài và đọc/ghi bộ nhớ cũng như lưu trữ.

Do vì mỗi giao dịch cần tài nguyên tính toán để thực hiện, nên sẽ thu một khoản phí nhất định để ngăn chặn vòng lặp vô hạn và tấn công từ chối dịch vụ ( DoS ). Phí cần thiết để hoàn thành một giao dịch được gọi là "Phí Gas".

Kể từ khi EIP-1559 có hiệu lực, phí Gas được tính theo công thức sau:

Phí gas = số đơn vị gas đã sử dụng * ( phí cơ bản + phí ưu tiên )

Phí cơ bản sẽ bị hủy, phí ưu tiên sẽ được sử dụng như một động lực, khuyến khích các xác nhận viên thêm giao dịch vào chuỗi khối. Khi gửi giao dịch, việc thiết lập phí ưu tiên cao hơn có thể tăng khả năng giao dịch được bao gồm trong khối tiếp theo. Điều này tương tự như một loại "tiền boa" mà người dùng trả cho các xác nhận viên.

1. Hiểu về tối ưu Gas trong EVM

Khi biên dịch hợp đồng thông minh bằng Solidity, hợp đồng sẽ được chuyển đổi thành một loạt các "mã lệnh", tức là opcodes.

Bất kỳ đoạn mã hoạt động nào ( chẳng hạn như tạo hợp đồng, thực hiện gọi tin nhắn, truy cập lưu trữ tài khoản và thực hiện các hoạt động trên máy ảo ) đều có một chi phí tiêu thụ Gas được công nhận, những chi phí này được ghi lại trong sách vàng Ethereum.

Sau nhiều lần sửa đổi EIP, một số mã thao tác có chi phí Gas đã được điều chỉnh, có thể khác với trong sách vàng.

2.Khái niệm cơ bản về tối ưu hóa Gas

Ý tưởng cốt lõi của tối ưu hóa Gas là ưu tiên lựa chọn các thao tác có hiệu suất chi phí cao trên blockchain EVM, tránh các thao tác có chi phí Gas đắt đỏ.

Trong EVM, các thao tác sau đây có chi phí thấp hơn:

  • Đọc và ghi biến trong bộ nhớ
  • Đọc hằng số và biến không thay đổi
  • Đọc và ghi biến cục bộ
  • Đọc biến calldata, chẳng hạn như mảng và cấu trúc calldata
  • Gọi hàm nội bộ

Các hoạt động có chi phí cao bao gồm:

  • Đọc và ghi các biến trạng thái lưu trữ trong hợp đồng thông minh
  • Gọi hàm bên ngoài
  • Hoạt động vòng lặp

Tối ưu hóa Gas cho hợp đồng thông minh Ethereum: Mười thực tiễn tốt nhất

Thực hành tốt nhất về tối ưu hóa chi phí Gas EVM

Dựa trên các khái niệm cơ bản nêu trên, chúng tôi đã biên soạn một danh sách các thực tiễn tối ưu hóa Gas cho cộng đồng nhà phát triển. Bằng cách tuân theo những thực tiễn này, các nhà phát triển có thể giảm thiểu mức tiêu thụ Gas của hợp đồng thông minh, giảm chi phí giao dịch và xây dựng các ứng dụng hiệu quả hơn và thân thiện với người dùng.

1. Cố gắng giảm thiểu việc sử dụng bộ nhớ

Trong Solidity, Storage( lưu trữ) là một tài nguyên có hạn, tiêu thụ Gas của nó cao hơn nhiều so với Memory( bộ nhớ). Mỗi lần hợp đồng thông minh đọc hoặc ghi dữ liệu từ lưu trữ, sẽ phát sinh chi phí Gas cao.

Theo định nghĩa trong sách vàng của Ethereum, chi phí cho các thao tác lưu trữ cao hơn hơn 100 lần so với các thao tác bộ nhớ. Ví dụ, các lệnh OPcodesmload và mstore chỉ tiêu tốn 3 đơn vị Gas, trong khi các thao tác lưu trữ như sload và sstore, ngay cả trong điều kiện lý tưởng nhất, cũng cần ít nhất 100 đơn vị.

Các phương pháp hạn chế việc sử dụng lưu trữ bao gồm:

  • Lưu trữ dữ liệu không vĩnh viễn trong bộ nhớ
  • Giảm số lần sửa đổi lưu trữ: Bằng cách lưu trữ kết quả trung gian trong bộ nhớ, sau khi tất cả các phép tính hoàn thành, sẽ phân bổ kết quả cho các biến lưu trữ.

Thực hành tốt nhất về tối ưu hóa Gas cho hợp đồng thông minh Ethereum

2. Đóng gói biến

Số lượng Storage slot( được sử dụng trong hợp đồng thông minh và cách mà nhà phát triển biểu diễn dữ liệu sẽ ảnh hưởng lớn đến mức tiêu thụ Gas.

Trình biên dịch Solidity sẽ gộp các biến lưu trữ liên tiếp trong quá trình biên dịch và sử dụng 32 byte làm đơn vị cơ bản để lưu trữ các biến. Việc gộp biến có nghĩa là sắp xếp hợp lý các biến để cho phép nhiều biến có thể phù hợp vào một khe lưu trữ duy nhất.

Thông qua điều chỉnh chi tiết này, các nhà phát triển có thể tiết kiệm 20.000 đơn vị Gas. ) Việc lưu trữ một khe lưu trữ chưa sử dụng cần tiêu tốn 20.000 Gas (, nhưng bây giờ chỉ cần hai khe lưu trữ.

Do mỗi khe lưu trữ đều tiêu tốn Gas, việc đóng gói biến giúp tối ưu hóa việc sử dụng Gas bằng cách giảm số lượng khe lưu trữ cần thiết.

![Gas tối ưu hóa cho hợp đồng thông minh Ethereum: Mười thực tiễn tốt nhất])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-30f0bc370a7b9ca65f3d623c31262b76.webp(

) 3. Tối ưu hóa kiểu dữ liệu

Một biến có thể được biểu diễn bằng nhiều loại dữ liệu khác nhau, nhưng chi phí thao tác tương ứng với các loại dữ liệu khác nhau cũng khác nhau. Chọn loại dữ liệu phù hợp giúp tối ưu hóa việc sử dụng Gas.

Ví dụ, trong Solidity, số nguyên có thể được chia thành các kích thước khác nhau: uint8, uint16, uint32, v.v. Do EVM thực hiện các phép toán theo đơn vị 256 bit, việc sử dụng uint8 có nghĩa là EVM phải chuyển đổi nó thành uint256 trước, và việc chuyển đổi này sẽ tiêu tốn thêm Gas.

Nhìn riêng lẻ, việc sử dụng uint256 rẻ hơn so với uint8. Tuy nhiên, nếu sử dụng tối ưu hóa đóng gói biến mà chúng tôi đã đề xuất trước đó, thì lại khác. Nếu nhà phát triển có thể đóng gói bốn biến uint8 vào một khe lưu trữ, thì tổng chi phí khi lặp lại chúng sẽ thấp hơn so với bốn biến uint256. Như vậy, hợp đồng thông minh có thể đọc và ghi một khe lưu trữ một lần, và trong một thao tác, đưa bốn biến uint8 vào bộ nhớ/lưu trữ.

![Tối ưu hóa Gas cho hợp đồng thông minh Ethereum: Mười thực hành tốt nhất]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-995905cb414526d4d991899d0c2e6443.webp(

) 4. Sử dụng biến kích thước cố định thay thế biến động

Nếu dữ liệu có thể được kiểm soát trong 32 byte, nên sử dụng kiểu dữ liệu bytes32 thay thế cho bytes hoặc strings. Nói chung, các biến có kích thước cố định tiêu tốn ít Gas hơn các biến có kích thước thay đổi. Nếu độ dài byte có thể được giới hạn, cố gắng chọn độ dài tối thiểu từ bytes1 đến bytes32.

![Gas tối ưu hóa hợp đồng thông minh Ethereum tốt nhất]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-55fcdb765912ef9cd238c46b1d248cff.webp(

) 5. ánh xạ và mảng

Danh sách dữ liệu của Solidity có thể được biểu diễn bằng hai loại dữ liệu: mảng ### Arrays ( và ánh xạ ) Mappings (, nhưng cú pháp và cấu trúc của chúng hoàn toàn khác nhau.

Ánh xạ thường hiệu quả hơn và có chi phí thấp hơn trong hầu hết các trường hợp, nhưng mảng có tính khả thi và hỗ trợ đóng gói kiểu dữ liệu. Do đó, nên ưu tiên sử dụng ánh xạ khi quản lý danh sách dữ liệu, trừ khi cần lặp lại hoặc có thể tối ưu hóa tiêu thụ Gas thông qua đóng gói kiểu dữ liệu.

![Tốp 10 thực hành tốt nhất để tối ưu hóa Gas cho hợp đồng thông minh Ethereum])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-5f3d7e103e47c886f50599cffe35c707.webp(

) 6. Sử dụng calldata thay thế memory

Các biến được khai báo trong tham số hàm có thể được lưu trữ trong calldata hoặc memory. Sự khác biệt chính giữa hai loại này là memory có thể được hàm sửa đổi, trong khi calldata là không thay đổi.

Hãy nhớ nguyên tắc này: nếu tham số hàm là chỉ đọc, nên ưu tiên sử dụng calldata thay vì memory. Điều này có thể tránh được các thao tác sao chép không cần thiết từ calldata của hàm sang memory.

![Gas tối ưu hợp đồng thông minh Ethereum: Mười thực tiễn tốt nhất]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-9c566626ab499ef65d6f5089a2876ad3.webp(

) 7. Cố gắng sử dụng từ khóa Constant/Immutable càng nhiều càng tốt

Biến Constant/Immutable sẽ không được lưu trữ trong bộ nhớ của hợp đồng. Những biến này sẽ được tính toán trong thời gian biên dịch và được lưu trữ trong bytecode của hợp đồng. Do đó, chi phí truy cập của chúng thấp hơn nhiều so với bộ nhớ, vì vậy nên sử dụng từ khóa Constant hoặc Immutable khi có thể.

![Ethereum hợp đồng thông minh của Gas tối ưu hóa mười thực tiễn tốt nhất]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-c0701f9e09280a1667495d54e262dd2f.webp(

) 8. Sử dụng Unchecked khi đảm bảo không xảy ra tràn/thiếu.

Khi các nhà phát triển có thể chắc chắn rằng các phép toán số học sẽ không dẫn đến tràn số hoặc thiếu số, họ có thể sử dụng từ khóa unchecked được giới thiệu trong Solidity v0.8.0 để tránh kiểm tra tràn số hoặc thiếu số không cần thiết, từ đó tiết kiệm chi phí Gas.

Ngoài ra, các phiên bản biên dịch viên 0.8.0 trở lên không còn cần sử dụng thư viện SafeMath nữa, vì biên dịch viên đã tích hợp sẵn chức năng bảo vệ tràn và thiếu.

![Ethereum hợp đồng thông minh của Gas tối ưu hóa mười thực hành tốt nhất]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-a823fb7761aafa6529a6c45304e0314b.webp(

) 9. Tối ưu hóa trình sửa đổi

Mã của bộ sửa đổi được nhúng vào hàm đã được sửa đổi, mỗi lần sử dụng bộ sửa đổi, mã của nó sẽ được sao chép. Điều này sẽ làm tăng kích thước bytecode và tăng tiêu thụ Gas.

Bằng cách cấu trúc lại logic thành hàm nội bộ _checkOwner###(, cho phép hàm nội bộ này được sử dụng lại trong các bộ sửa đổi, có thể giảm kích thước bytecode và giảm chi phí Gas.

![Gas tối ưu hóa hợp đồng thông minh Ethereum 10 thực hành tốt nhất])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-839b91e2f02389949aa698d460a497d8.webp(

) 10. Tối ưu hóa ngắn mạch

Đối với || và &&, phép toán logic sẽ xảy ra đánh giá ngắt ngắn, tức là nếu điều kiện đầu tiên đã có thể xác định kết quả của biểu thức logic, thì điều kiện thứ hai sẽ không được đánh giá.

Để tối ưu hóa mức tiêu thụ Gas, nên đặt các điều kiện có chi phí tính toán thấp ở phía trước, như vậy có thể bỏ qua các phép tính tốn kém.

![Các thực hành tối ưu Gas hàng đầu trong hợp đồng thông minh Ethereum]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-a141884dcdcdc56faff12eee2601b7b7.webp(

Lời khuyên chung bổ sung

) 1. Xóa mã không cần thiết

Nếu hợp đồng có các hàm hoặc biến không sử dụng, nên xóa chúng. Đây là cách trực tiếp nhất để giảm chi phí triển khai hợp đồng và giữ cho kích thước hợp đồng nhỏ.

Dưới đây là một số lời khuyên hữu ích:

Sử dụng thuật toán hiệu quả nhất để tính toán. Nếu hợp đồng sử dụng trực tiếp kết quả của một số phép tính, thì nên loại bỏ các quy trình tính toán dư thừa này. Về bản chất, bất kỳ phép tính nào không được sử dụng đều nên được xóa.

Trong Ethereum, các nhà phát triển có thể nhận được phần thưởng Gas bằng cách giải phóng không gian lưu trữ. Nếu không còn cần một biến nào đó, nên sử dụng từ khóa delete để xóa nó, hoặc đặt nó về giá trị mặc định.

Tối ưu hóa vòng lặp: Tránh các thao tác vòng lặp tốn kém, gộp vòng lặp khi có thể và di chuyển các phép tính lặp ra khỏi thân vòng lặp.

2. Sử dụng hợp đồng thông minh đã biên dịch sẵn

Hợp đồng biên dịch trước cung cấp các hàm thư viện phức tạp, chẳng hạn như các phép toán mã hóa và băm. Vì mã không chạy trên EVM mà chạy trên nút khách hàng cục bộ, nên cần ít Gas hơn. Sử dụng hợp đồng biên dịch trước có thể tiết kiệm Gas bằng cách giảm khối lượng công việc tính toán cần thiết để thực thi hợp đồng thông minh.

Ví dụ về hợp đồng thông minh đã được biên dịch trước bao gồm thuật toán chữ ký số đường cong elip ###ECDSA( và thuật toán băm SHA2-256. Bằng cách sử dụng những hợp đồng thông minh đã được biên dịch trước này trong hợp đồng thông minh, các nhà phát triển có thể giảm chi phí Gas và cải thiện hiệu suất hoạt động của ứng dụng.

ETH3.3%
GAS0.21%
Xem bản gốc
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
  • Phần thưởng
  • 8
  • Đăng lại
  • Chia sẻ
Bình luận
0/400
SerumDegenvip
· 07-23 04:02
lmao khí gas làm cạn kiệt ví của tôi rn... bị rekt af
Xem bản gốcTrả lời0
WalletDivorcervip
· 07-21 18:08
Có tay là được xem hợp đồng tối ưu
Xem bản gốcTrả lời0
ProofOfNothingvip
· 07-20 15:12
gas không có tiền thì nói gì
Xem bản gốcTrả lời0
AlphaBrainvip
· 07-20 04:31
Thôi thì không cần tối ưu gas nữa, đi L2.
Xem bản gốcTrả lời0
ImpermanentLossEnjoyervip
· 07-20 04:29
Ai còn nhớ vụ giao dịch 2000u thảm khốc đó?
Xem bản gốcTrả lời0
OvertimeSquidvip
· 07-20 04:19
Để giao dịch thì phải trả nợ nhà đúng không?
Xem bản gốcTrả lời0
DeFiVeteranvip
· 07-20 04:17
Còn không bằng đi im lặng.
Xem bản gốcTrả lời0
IronHeadMinervip
· 07-20 04:08
gas phí thực sự không chịu nổi nữa
Xem bản gốcTrả lời0
Giao dịch tiền điện tử mọi lúc mọi nơi
qrCode
Quét để tải xuống ứng dụng Gate
Cộng đồng
Tiếng Việt
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)