Hướng dẫn thực hành tối ưu Gas cho hợp đồng thông minh Ethereum
Gas phí trên mạng chính của 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, tối ưu hóa Gas trong giai đoạn phát triển hợp đồng thông minh là điều vô cùng quan trọng. Tối ưu hóa mức tiêu thụ Gas không chỉ giúp giảm chi phí giao dịch hiệu quả mà còn nâng cao hiệu suất giao dịch, mang lại cho người dùng trải nghiệm sử dụng blockchain kinh tế và hiệu quả hơn.
Bài viết này sẽ tóm lược cơ chế phí Gas của Ethereum Virtual Machine (EVM), các khái niệm cốt lõi liên quan đến tối ưu hóa phí Gas, cũng như các thực hành tốt nhất trong việc tối ưu hóa phí Gas khi phát triển hợp đồng thông minh. Hy vọng những nội dung này có thể cung cấp cảm hứng và sự trợ giúp thực tiễn cho các nhà phát triển, đồng thời giúp người dùng bình 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.
Giới thiệu về cơ chế phí Gas của EVM
Trong các 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.
Trong cấu trúc của EVM, việc tiêu thụ Gas được chia thành ba phần: thực thi hoạt động, gọi tin nhắn từ bên ngoài và đọc/ghi bộ nhớ và lưu trữ.
Do vì mỗi giao dịch được thực hiện đều cần tài nguyên tính toán, nên sẽ thu 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( phân tách cứng London ) có hiệu lực, phí Gas được tính theo công thức sau:
Phí Gas = Số đơn vị Gas sử dụng * ( phí cơ bản + Phí ưu tiên )
Phí cơ bản sẽ bị tiêu hủy, phí ưu tiên sẽ được sử dụng làm động lực, khuyến khích các xác thực 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 tip" mà người dùng trả cho các xác thực.
Hiểu về tối ưu hóa Gas trong EVM
Khi biên dịch hợp đồng thông minh bằng Solidity, hợp đồng sẽ được chuyển đổi thành một loạt "mã thao tác", 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 thi các thao tác 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 đã được điều chỉnh chi phí Gas, có thể khác với trong sách vàng.
Khái niệm cơ bản về tối ưu hóa Gas
Ý tưởng cốt lõi của việc tối ưu hóa Gas là ưu tiên lựa chọn các thao tác có hiệu quả 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 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 trạng thái biến lưu trữ trong hợp đồng thông minh
Gọi hàm bên ngoài
Hoạt động vòng lặp
Thực hành tốt nhất tối ưu hóa phí Gas EVM
Dựa trên các khái niệm cơ bản đã nêu, chúng tôi đã tổng hợp một danh sách các phương pháp tối ưu hóa Gas cho cộng đồng nhà phát triển. Bằng cách tuân theo những thực hành này, các nhà phát triển có thể giảm thiểu mức tiêu thụ Gas của hợp đồng thông minh, giảm chi phí giao dịch và tạo ra các ứng dụng hiệu quả và thân thiện với người dùng hơn.
1. Cố gắng giảm thiểu việc sử dụng lưu trữ
Trong Solidity, Storage( lưu trữ) là một tài nguyên hạn chế, tiêu tốn Gas 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 100 lần so với các thao tác bộ nhớ. Chẳng hạn, các lệnh OPcodes mload và mstore chỉ tiêu tốn 3 đơn vị Gas, trong khi các thao tác lưu trữ như sload và sstore ngay cả trong những trường hợp lý tưởng nhất, chi phí cũng ít nhất phải cần 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, chờ cho tất cả các phép tính hoàn tất, sau đó mới phân phối kết quả cho các biến lưu trữ.
2. Đóng gói biến
Số lượng storage slot( được sử dụng trong hợp đồng thông minh và cách mà các nhà phát triển biểu thị dữ liệu sẽ ảnh hưởng lớn đến mức tiêu thụ Gas.
Biên dịch viên Solidity sẽ đóng gói các biến lưu trữ liên tiếp trong quá trình biên dịch và sử dụng các ô lưu trữ 32 byte làm đơn vị cơ bản cho việc lưu trữ biến. Việc đóng gói biến có nghĩa là sắp xếp hợp lý các biến để nhiều biến có thể phù hợp vào một ô lưu trữ duy nhất.
Thông qua việc điều chỉnh chi tiết này, các nhà phát triển có thể tiết kiệm 20,000 đơn vị Gas ) để 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 tối ưu hóa việc sử dụng Gas bằng cách giảm số lượng khe lưu trữ cần thiết.
![Tám thực tiễn tốt nhất để tối ưu hóa Gas cho hợp đồng thông minh Ethereum])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. Lựa 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 thao tác 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.
Xét riêng lẻ, việc sử dụng uint256 ở đây thì rẻ hơn 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 để lặp qua 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.
![Ethereum hợp đồng thông minh của Gas tối ưu hóa 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 loại dữ liệu bytes32 thay vì bytes hoặc strings. Nói chung, các biến có kích thước cố định tiêu tốn ít Gas hơn so với các biến có kích thước thay đổi. Nếu chiều dài byte có thể được giới hạn, hãy cố gắng chọn chiều dài nhỏ nhất từ bytes1 đến bytes32.
![Gas tối ưu hợp đồng thông minh Ethereum mười thực tiễn 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.
Trong hầu hết các trường hợp, ánh xạ có hiệu suất cao hơn và chi phí thấp hơn, nhưng mảng có khả năng lặp lại 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.
![Tối ưu hóa Gas cho hợp đồng thông minh Ethereum: 10 thực hành tốt nhất])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 chúng là, memory có thể được hàm sửa đổi, trong khi calldata là không thay đổi.
Hãy nhớ nguyên tắc này: Nếu tham số của hàm là chỉ đọc, nên ưu tiên sử dụng calldata thay vì memory. Điều này có thể tránh được việc sao chép không cần thiết từ calldata của hàm sang memory.
![Gas tối ưu hóa hợp đồng thông minh Ethereum 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 quá trình biên dịch và 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.
![Gas tối ưu hóa hợp đồng thông minh Ethereum: Mười thực hành 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 xác định rằng các phép toán số học sẽ không dẫn đến tràn hoặc thiếu, họ có thể sử dụng từ khóa unchecked được giới thiệu trong Solidity v0.8.0, để tránh các kiểm tra tràn hoặc thiếu 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, vì chính biên dịch viên đã tích hợp các chức năng bảo vệ tràn và thiếu.
![Gas tối ưu hóa cho hợp đồng thông minh Ethereum: Mười thực tiễn tốt nhất]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-a823fb7761aafa6529a6c45304e0314b.webp(
) 9. Tối ưu hóa bộ sửa đổi
Mã của bộ sửa đổi được nhúng vào các hàm đã được sửa đổi, mỗi khi 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. Có thể giảm kích thước bytecode và giảm chi phí Gas bằng cách cấu trúc lại logic thành các hàm nội bộ, cho phép sử dụng lại hàm nội bộ đó trong bộ sửa đổi.
![Ethereum hợp đồng thông minh của Gas tối ưu hóa mười thực hành tốt nhất]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-839b91e2f02389949aa698d460a497d8.webp(
) 10. Tối ưu hóa mạch ngắn
Đối với || và &&, phép toán logic sẽ xảy ra đánh giá ngắn mạch, 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 tiêu thụ Gas, nên đặt các điều kiện có chi phí tính toán thấp ở phía trước, như vậy có thể bỏ qua các tính toán có chi phí cao.
![Gas tối ưu hóa hợp đồng thông minh Ethereum hàng đầu]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-a141884dcdcdc56faff12eee2601b7b7.webp(
Đề xuất chung bổ sung
) 1. Xóa mã không cần thiết
Nếu trong hợp đồng có tồn tại các hàm hoặc biến không được sử dụng, nên gỡ bỏ chúng. Đây là phương pháp trực tiếp nhất để giảm chi phí triển khai hợp đồng và giữ cho kích thước hợp đồng nhỏ.
Dưới đây là một số gợi ý hữu ích:
Sử dụng thuật toán hiệu quả nhất để thực hiện tính toán. Nếu hợp đồng sử dụng trực tiếp kết quả của một số phép tính, thì nên loại bỏ những quá trình tính toán thừa này. Về bản chất, bất kỳ phép tính nào không được sử dụng đều nên được xóa bỏ.
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, kết hợp vòng lặp khi có thể, và di chuyển các phép toán tính toán lặp lại 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. Do 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 được biên soạn trước bao gồm thuật toán chữ ký số đường elip ###ECDSA( và thuật toán băm SHA2-256. Bằng cách sử dụng những hợp đồng thông minh được biên soạn trước này trong hợp đồng thông minh, các nhà phát triển có thể giảm chi phí Gas và nâng cao hiệu suất vận hành của ứng dụng.
) 3. Sử dụng mã lắp ghép nội tuyến
Nội suy lắp ghép ### in-line assembly ( cho phép các nhà phát triển viết mã cấp thấp nhưng hiệu quả có thể được EVM thực thi trực tiếp mà không cần sử dụng các mã vận hành Solidity đắt đỏ. Nội suy lắp ghép cũng cho phép kiểm soát chính xác hơn việc sử dụng bộ nhớ và lưu trữ, từ đó giảm thiểu phí Gas hơn nữa. Ngoài ra, nội suy lắp ghép có thể thực hiện một số thao tác phức tạp mà chỉ sử dụng Solidity khó thực hiện, cung cấp nhiều tính linh hoạt hơn để tối ưu hóa tiêu thụ Gas.
Tuy nhiên, việc sử dụng lập trình nhúng cũng có thể mang lại rủi ro và chứa đựng
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.
14 thích
Phần thưởng
14
4
Chia sẻ
Bình luận
0/400
DaoGovernanceOfficer
· 08-02 23:20
*thở dài* lại một bài viết về gas nữa mà bỏ qua nghiên cứu mở rộng l2...
Xem bản gốcTrả lời0
ApeShotFirst
· 08-02 23:19
gas phí cao đến mức tôi có thể phá sản rồi.
Xem bản gốcTrả lời0
BottomMisser
· 08-02 23:13
Tối ưu Gas? Còn không bằng chờ Thị trường Bear đến.
Xem bản gốcTrả lời0
Rekt_Recovery
· 08-02 23:12
rip phí gas... vẫn đang phục hồi từ chấn thương tâm lý 2021 ngl
Hướng dẫn tối ưu Gas hợp đồng thông minh Ethereum Thả Chi phí giao dịch nâng cao hiệu suất
Hướng dẫn thực hành tối ưu Gas cho hợp đồng thông minh Ethereum
Gas phí trên mạng chính của 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, tối ưu hóa Gas trong giai đoạn phát triển hợp đồng thông minh là điều vô cùng quan trọng. Tối ưu hóa mức tiêu thụ Gas không chỉ giúp giảm chi phí giao dịch hiệu quả mà còn nâng cao hiệu suất giao dịch, mang lại cho người dùng trải nghiệm sử dụng blockchain kinh tế và hiệu quả hơn.
Bài viết này sẽ tóm lược cơ chế phí Gas của Ethereum Virtual Machine (EVM), các khái niệm cốt lõi liên quan đến tối ưu hóa phí Gas, cũng như các thực hành tốt nhất trong việc tối ưu hóa phí Gas khi phát triển hợp đồng thông minh. Hy vọng những nội dung này có thể cung cấp cảm hứng và sự trợ giúp thực tiễn cho các nhà phát triển, đồng thời giúp người dùng bình 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.
Giới thiệu về cơ chế phí Gas của EVM
Trong các 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.
Trong cấu trúc của EVM, việc tiêu thụ Gas được chia thành ba phần: thực thi hoạt động, gọi tin nhắn từ bên ngoài và đọc/ghi bộ nhớ và lưu trữ.
Do vì mỗi giao dịch được thực hiện đều cần tài nguyên tính toán, nên sẽ thu 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( phân tách cứng London ) có hiệu lực, phí Gas được tính theo công thức sau:
Phí Gas = Số đơn vị Gas sử dụng * ( phí cơ bản + Phí ưu tiên )
Phí cơ bản sẽ bị tiêu hủy, phí ưu tiên sẽ được sử dụng làm động lực, khuyến khích các xác thực 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 tip" mà người dùng trả cho các xác thực.
Hiểu về tối ưu hóa Gas trong EVM
Khi biên dịch hợp đồng thông minh bằng Solidity, hợp đồng sẽ được chuyển đổi thành một loạt "mã thao tác", 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 thi các thao tác 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 đã được điều chỉnh chi phí Gas, có thể khác với trong sách vàng.
Khái niệm cơ bản về tối ưu hóa Gas
Ý tưởng cốt lõi của việc tối ưu hóa Gas là ưu tiên lựa chọn các thao tác có hiệu quả 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:
Các hoạt động có chi phí cao bao gồm:
Thực hành tốt nhất tối ưu hóa phí Gas EVM
Dựa trên các khái niệm cơ bản đã nêu, chúng tôi đã tổng hợp một danh sách các phương pháp tối ưu hóa Gas cho cộng đồng nhà phát triển. Bằng cách tuân theo những thực hành này, các nhà phát triển có thể giảm thiểu mức tiêu thụ Gas của hợp đồng thông minh, giảm chi phí giao dịch và tạo ra các ứng dụng hiệu quả và thân thiện với người dùng hơn.
1. Cố gắng giảm thiểu việc sử dụng lưu trữ
Trong Solidity, Storage( lưu trữ) là một tài nguyên hạn chế, tiêu tốn Gas 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 100 lần so với các thao tác bộ nhớ. Chẳng hạn, các lệnh OPcodes mload và mstore chỉ tiêu tốn 3 đơn vị Gas, trong khi các thao tác lưu trữ như sload và sstore ngay cả trong những trường hợp lý tưởng nhất, chi phí cũng ít nhất phải cần 100 đơn vị.
Các phương pháp hạn chế việc sử dụng lưu trữ bao gồm:
2. Đóng gói biến
Số lượng storage slot( được sử dụng trong hợp đồng thông minh và cách mà các nhà phát triển biểu thị dữ liệu sẽ ảnh hưởng lớn đến mức tiêu thụ Gas.
Biên dịch viên Solidity sẽ đóng gói các biến lưu trữ liên tiếp trong quá trình biên dịch và sử dụng các ô lưu trữ 32 byte làm đơn vị cơ bản cho việc lưu trữ biến. Việc đóng gói biến có nghĩa là sắp xếp hợp lý các biến để nhiều biến có thể phù hợp vào một ô lưu trữ duy nhất.
Thông qua việc điều chỉnh chi tiết này, các nhà phát triển có thể tiết kiệm 20,000 đơn vị Gas ) để 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 tối ưu hóa việc sử dụng Gas bằng cách giảm số lượng khe lưu trữ cần thiết.
![Tám thực tiễn tốt nhất để tối ưu hóa Gas cho hợp đồng thông minh Ethereum])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. Lựa 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 thao tác 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.
Xét riêng lẻ, việc sử dụng uint256 ở đây thì rẻ hơn 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 để lặp qua 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.
![Ethereum hợp đồng thông minh của Gas tối ưu hóa 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 loại dữ liệu bytes32 thay vì bytes hoặc strings. Nói chung, các biến có kích thước cố định tiêu tốn ít Gas hơn so với các biến có kích thước thay đổi. Nếu chiều dài byte có thể được giới hạn, hãy cố gắng chọn chiều dài nhỏ nhất từ bytes1 đến bytes32.
![Gas tối ưu hợp đồng thông minh Ethereum mười thực tiễn 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.
Trong hầu hết các trường hợp, ánh xạ có hiệu suất cao hơn và chi phí thấp hơn, nhưng mảng có khả năng lặp lại 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.
![Tối ưu hóa Gas cho hợp đồng thông minh Ethereum: 10 thực hành tốt nhất])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 chúng là, memory có thể được hàm sửa đổi, trong khi calldata là không thay đổi.
Hãy nhớ nguyên tắc này: Nếu tham số của hàm là chỉ đọc, nên ưu tiên sử dụng calldata thay vì memory. Điều này có thể tránh được việc sao chép không cần thiết từ calldata của hàm sang memory.
![Gas tối ưu hóa hợp đồng thông minh Ethereum 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 quá trình biên dịch và 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.
![Gas tối ưu hóa hợp đồng thông minh Ethereum: Mười thực hành 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 xác định rằng các phép toán số học sẽ không dẫn đến tràn hoặc thiếu, họ có thể sử dụng từ khóa unchecked được giới thiệu trong Solidity v0.8.0, để tránh các kiểm tra tràn hoặc thiếu 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, vì chính biên dịch viên đã tích hợp các chức năng bảo vệ tràn và thiếu.
![Gas tối ưu hóa cho hợp đồng thông minh Ethereum: Mười thực tiễn tốt nhất]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-a823fb7761aafa6529a6c45304e0314b.webp(
) 9. Tối ưu hóa bộ sửa đổi
Mã của bộ sửa đổi được nhúng vào các hàm đã được sửa đổi, mỗi khi 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. Có thể giảm kích thước bytecode và giảm chi phí Gas bằng cách cấu trúc lại logic thành các hàm nội bộ, cho phép sử dụng lại hàm nội bộ đó trong bộ sửa đổi.
![Ethereum hợp đồng thông minh của Gas tối ưu hóa mười thực hành tốt nhất]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-839b91e2f02389949aa698d460a497d8.webp(
) 10. Tối ưu hóa mạch ngắn
Đối với || và &&, phép toán logic sẽ xảy ra đánh giá ngắn mạch, 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 tiêu thụ Gas, nên đặt các điều kiện có chi phí tính toán thấp ở phía trước, như vậy có thể bỏ qua các tính toán có chi phí cao.
![Gas tối ưu hóa hợp đồng thông minh Ethereum hàng đầu]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-a141884dcdcdc56faff12eee2601b7b7.webp(
Đề xuất chung bổ sung
) 1. Xóa mã không cần thiết
Nếu trong hợp đồng có tồn tại các hàm hoặc biến không được sử dụng, nên gỡ bỏ chúng. Đây là phương pháp trực tiếp nhất để giảm chi phí triển khai hợp đồng và giữ cho kích thước hợp đồng nhỏ.
Dưới đây là một số gợi ý hữu ích:
Sử dụng thuật toán hiệu quả nhất để thực hiện tính toán. Nếu hợp đồng sử dụng trực tiếp kết quả của một số phép tính, thì nên loại bỏ những quá trình tính toán thừa này. Về bản chất, bất kỳ phép tính nào không được sử dụng đều nên được xóa bỏ.
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, kết hợp vòng lặp khi có thể, và di chuyển các phép toán tính toán lặp lại 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. Do 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 được biên soạn trước bao gồm thuật toán chữ ký số đường elip ###ECDSA( và thuật toán băm SHA2-256. Bằng cách sử dụng những hợp đồng thông minh được biên soạn trước này trong hợp đồng thông minh, các nhà phát triển có thể giảm chi phí Gas và nâng cao hiệu suất vận hành của ứng dụng.
) 3. Sử dụng mã lắp ghép nội tuyến
Nội suy lắp ghép ### in-line assembly ( cho phép các nhà phát triển viết mã cấp thấp nhưng hiệu quả có thể được EVM thực thi trực tiếp mà không cần sử dụng các mã vận hành Solidity đắt đỏ. Nội suy lắp ghép cũng cho phép kiểm soát chính xác hơn việc sử dụng bộ nhớ và lưu trữ, từ đó giảm thiểu phí Gas hơn nữa. Ngoài ra, nội suy lắp ghép có thể thực hiện một số thao tác phức tạp mà chỉ sử dụng Solidity khó thực hiện, cung cấp nhiều tính linh hoạt hơn để tối ưu hóa tiêu thụ Gas.
Tuy nhiên, việc sử dụng lập trình nhúng cũng có thể mang lại rủi ro và chứa đựng