Estrategias de optimización de costos de Gas en el desarrollo de contratos inteligentes

Las tarifas de Gas en la red principal de Ethereum han sido un desafío importante para desarrolladores y usuarios, especialmente durante períodos de congestión en la red. La optimización de tarifas de Gas durante la fase de desarrollo de contratos inteligentes es crucial. Esto no solo puede reducir efectivamente los costos de transacción, sino que también puede mejorar la eficiencia de las transacciones, proporcionando a los usuarios una experiencia de blockchain más económica y eficiente.

Este artículo resumirá el mecanismo de tarifas de Gas de la Máquina Virtual de Ethereum (EVM), los conceptos centrales de optimización de tarifas de Gas, así como las mejores prácticas para la optimización de tarifas de Gas al desarrollar contratos inteligentes. Este contenido tiene como objetivo proporcionar orientación práctica a los desarrolladores, al mismo tiempo que ayuda a los usuarios comunes a comprender mejor la forma en que funcionan las tarifas de Gas de la EVM.

Introducción al mecanismo de tarifas de Gas de EVM

En las redes compatibles con EVM, el "Gas" es la unidad utilizada para medir la capacidad de cálculo necesaria para ejecutar operaciones específicas. El consumo de Gas de EVM se divide principalmente en tres partes: ejecución de operaciones, llamadas a mensajes externos y lectura/escritura de memoria y almacenamiento.

La ejecución de cada transacción requiere recursos de cálculo, por lo que se cobrará una cierta tarifa para prevenir bucles infinitos y ataques de denegación de servicio (DoS). La tarifa necesaria para completar una transacción se denomina "Gas 费".

Desde la bifurcación dura de Londres, la tarifa de Gas se calcula mediante la siguiente fórmula:

Gas fee = unidades de gas utilizadas * (tarifa base + tarifa de prioridad)

La tarifa base será destruida, mientras que la tarifa de prioridad se utilizará como incentivo para alentar a los validadores a agregar transacciones a la blockchain. Establecer una tarifa de prioridad más alta puede aumentar la probabilidad de que la transacción sea procesada rápidamente.

Comprender la optimización del Gas en EVM

Los contratos inteligentes compilados en Solidity se convertirán en una serie de códigos de operación (opcodes). Cada código de operación tiene un costo específico de consumo de Gas. La idea central de la optimización de Gas es priorizar las operaciones de alto costo-efectividad y evitar las operaciones que son costosas en Gas.

Mejores prácticas para la optimización de tarifas de Gas

1. Reducir el uso de almacenamiento

El consumo de Gas de Storage es mucho mayor que el de Memory. Intenta almacenar los datos no permanentes en la memoria para reducir el número de modificaciones en el almacenamiento.

2. Empaquetado de variables

Organizar razonablemente las variables para que múltiples variables puedan adaptarse a un solo espacio de almacenamiento de 32 bytes, con el fin de reducir la cantidad de espacios de almacenamiento necesarios.

3. Optimizar tipos de datos

Elegir el tipo de dato adecuado puede optimizar el uso de Gas. Por ejemplo, en algunos casos, usar uint256 puede ser más eficiente que uint8.

4. Uso de variables de tamaño fijo

Si los datos pueden controlarse dentro de 32 bytes, es preferible usar bytes32 en lugar de bytes o strings.

5. Uso preferente de mapeo

Al gestionar listas de datos, se debe priorizar el uso de mapas en lugar de arreglos, a menos que se necesite iterar o se pueda optimizar mediante el empaquetado de tipos de datos.

6. Usar calldata en lugar de memory

Para los parámetros de funciones de solo lectura, usar calldata puede evitar copias de datos innecesarias, ahorrando así Gas.

7. Uso de la palabra clave Constant/Immutable

Estas variables se almacenan en el código de bytes del contrato, y el costo de acceso es menor que el de almacenar variables.

8. Uso de la palabra clave Unchecked

Al usar unchecked, se pueden evitar comprobaciones innecesarias y ahorrar Gas, siempre que se esté seguro de que no ocurrirá un desbordamiento/subdesbordamiento.

9. Optimizador de modificadores

Reestructurar la lógica del modificador como una función interna puede reducir el tamaño del bytecode y disminuir el costo de Gas.

10. Optimización de cortocircuito

Para las operaciones lógicas, coloque las condiciones de bajo costo computacional al principio, lo que puede permitir omitir cálculos de alto costo.

Sugerencias adicionales

• Eliminar código y variables innecesarias
• Utilizar contratos inteligentes precompilados para operaciones complejas
• Uso cauteloso de la optimización de código ensamblador en línea
• Considera utilizar soluciones de Layer 2
• Utilizar herramientas y bibliotecas de optimización, como el optimizador solc, el optimizador de construcción Truffle, etc.

Al optimizar el consumo de Gas, los desarrolladores deben equilibrar la eficiencia y la seguridad, asegurándose de que no se introduzcan vulnerabilidades de seguridad por una optimización excesiva. Al adoptar estas mejores prácticas, se puede reducir eficazmente el consumo de Gas de los contratos inteligentes y mejorar su eficiencia operativa en redes compatibles con EVM.