Strategi dan Panduan Praktis untuk Optimasi Biaya Gas pada Smart Contract Ethereum

Panduan Praktik Optimasi Biaya Gas untuk Smart Contract Ethereum

Biaya Gas di jaringan utama Ethereum selalu menjadi masalah yang sulit dipecahkan, terutama saat jaringan macet. Pada saat puncak, pengguna sering kali harus membayar biaya transaksi yang sangat tinggi. Oleh karena itu, mengoptimalkan biaya Gas selama tahap pengembangan smart contract sangat penting. Mengoptimalkan konsumsi Gas tidak hanya dapat secara efektif mengurangi biaya transaksi, tetapi juga meningkatkan efisiensi transaksi, memberikan pengalaman penggunaan blockchain yang lebih ekonomis dan efisien bagi pengguna.

Artikel ini akan mengulas mekanisme biaya Gas dari Ethereum Virtual Machine (EVM), konsep inti terkait optimasi biaya Gas, serta praktik terbaik untuk mengoptimalkan biaya Gas saat mengembangkan smart contract. Diharapkan konten ini dapat memberikan inspirasi dan bantuan praktis bagi para pengembang, serta membantu pengguna biasa untuk lebih memahami cara kerja biaya Gas EVM, bersama-sama menghadapi tantangan dalam ekosistem blockchain.

Gas optimalisasi kontrak cerdas Ethereum sepuluh praktik terbaik

Pengenalan Mekanisme Biaya Gas EVM

Dalam jaringan yang kompatibel dengan EVM, "Gas" adalah unit yang digunakan untuk mengukur kemampuan komputasi yang diperlukan untuk mengeksekusi operasi tertentu.

Dalam tata letak struktur EVM, konsumsi Gas dibagi menjadi tiga bagian: eksekusi operasi, pemanggilan pesan eksternal, dan pembacaan serta penulisan memori dan penyimpanan.

Karena setiap eksekusi transaksi memerlukan sumber daya komputasi, akan ada biaya tertentu yang dikenakan untuk mencegah loop tak terbatas dan serangan penolakan layanan (DoS). Biaya yang diperlukan untuk menyelesaikan sebuah transaksi disebut "Gas fee".

Sejak EIP-1559( London hard fork ) mulai berlaku, biaya Gas dihitung dengan rumus berikut:

Biaya gas = unit gas yang digunakan * (biaya dasar + biaya prioritas)

Biaya dasar akan dihancurkan, sedangkan biaya prioritas akan digunakan sebagai insentif, mendorong validator untuk menambahkan transaksi ke dalam blockchain. Dengan menetapkan biaya prioritas yang lebih tinggi saat mengirim transaksi, kemungkinan transaksi tersebut akan dimasukkan ke dalam blok berikutnya dapat meningkat. Ini mirip dengan "tip" yang dibayarkan pengguna kepada validator.

1. Memahami optimasi Gas dalam EVM

Ketika mengompilasi smart contract dengan Solidity, kontrak akan diubah menjadi serangkaian "opcode", yaitu opcodes.

Setiap opcode ( seperti membuat kontrak, melakukan panggilan pesan, mengakses penyimpanan akun, dan mengeksekusi operasi di atas mesin virtual ) memiliki biaya konsumsi Gas yang diakui, dan biaya ini dicatat dalam buku kuning Ethereum.

Setelah beberapa kali modifikasi EIP, beberapa biaya Gas untuk opcode telah disesuaikan, mungkin berbeda dengan yang ada di buku kuning.

2.Konsep dasar optimasi Gas

Inti dari optimasi Gas adalah memilih operasi yang efisien biaya di blockchain EVM, menghindari operasi yang mahal dalam biaya Gas.

Dalam EVM, operasi berikut memiliki biaya yang lebih rendah:

  • Membaca dan menulis variabel memori
  • Membaca konstanta dan variabel tak berubah
  • Membaca dan menulis variabel lokal
  • Membaca variabel calldata, seperti array dan struktur calldata
  • Panggilan fungsi internal

Operasi dengan biaya tinggi termasuk:

  • Membaca dan menulis variabel status yang disimpan dalam penyimpanan kontrak
  • Panggilan fungsi eksternal
  • Operasi loop

Optimisasi Gas Kontrak Pintar Ethereum: Sepuluh Praktik Terbaik

Praktik Terbaik untuk Optimasi Biaya Gas EVM

Berdasarkan konsep dasar di atas, kami telah menyusun daftar praktik terbaik untuk mengoptimalkan biaya Gas bagi komunitas pengembang. Dengan mengikuti praktik-praktik ini, pengembang dapat mengurangi konsumsi biaya Gas dari smart contract, menurunkan biaya transaksi, dan membangun aplikasi yang lebih efisien dan ramah pengguna.

1. Usahakan untuk mengurangi penggunaan penyimpanan

Dalam Solidity, Storage( penyimpanan) adalah sumber daya yang terbatas, dan konsumsi Gas-nya jauh lebih tinggi dibandingkan dengan Memory( memori). Setiap kali smart contract membaca atau menulis data dari penyimpanan, akan muncul biaya Gas yang tinggi.

Menurut definisi buku kuning Ethereum, biaya operasi penyimpanan lebih dari 100 kali biaya operasi memori. Misalnya, instruksi OPcodes mload dan mstore hanya mengkonsumsi 3 unit Gas, sementara operasi penyimpanan seperti sload dan sstore bahkan dalam kondisi paling ideal, biayanya setidaknya memerlukan 100 unit.

Metode untuk membatasi penggunaan penyimpanan meliputi:

  • Menyimpan data non-permanen di memori
  • Mengurangi jumlah modifikasi penyimpanan: dengan menyimpan hasil sementara di memori, setelah semua perhitungan selesai, baru kemudian hasil tersebut dialokasikan ke variabel penyimpanan.

Gas optimization sepuluh praktik terbaik untuk smart contract Ethereum

2. Pengemasan variabel

Jumlah slot penyimpanan ( yang digunakan dalam smart contract dan cara pengembang menyatakan data akan sangat mempengaruhi konsumsi Gas.

Kompiler Solidity akan mengemas variabel penyimpanan yang berurutan selama proses kompilasi, dan menggunakan slot penyimpanan 32 byte sebagai unit dasar penyimpanan variabel. Pengemasan variabel berarti mengatur variabel dengan bijaksana, sehingga beberapa variabel dapat sesuai ke dalam satu slot penyimpanan.

Dengan penyesuaian detail ini, pengembang dapat menghemat 20.000 unit Gas ) untuk menyimpan satu slot penyimpanan yang tidak terpakai yang membutuhkan konsumsi 20.000 Gas (, namun sekarang hanya membutuhkan dua slot penyimpanan.

Karena setiap slot penyimpanan akan menghabiskan Gas, pengemasan variabel mengoptimalkan penggunaan Gas dengan mengurangi jumlah slot penyimpanan yang diperlukan.

![Gas optimization untuk smart contract Ethereum: 10 praktik terbaik])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-30f0bc370a7b9ca65f3d623c31262b76.webp(

) 3. Optimalkan tipe data

Sebuah variabel dapat diwakili oleh berbagai jenis data, tetapi biaya operasi yang terkait dengan jenis data yang berbeda juga berbeda. Memilih jenis data yang tepat membantu mengoptimalkan penggunaan Gas.

Misalnya, dalam Solidity, integer dapat dibagi menjadi berbagai ukuran: uint8, uint16, uint32, dan lain-lain. Karena EVM mengeksekusi operasi dengan unit 256 bit, menggunakan uint8 berarti EVM harus terlebih dahulu mengonversinya menjadi uint256, dan konversi ini akan menghabiskan Gas tambahan.

Jika dilihat secara terpisah, penggunaan uint256 di sini lebih murah dibandingkan uint8. Namun, jika menggunakan optimasi pengemasan variabel yang kami sarankan sebelumnya, itu akan berbeda. Jika pengembang dapat mengemas empat variabel uint8 ke dalam satu slot penyimpanan, maka total biaya iterasi mereka akan lebih rendah dibandingkan dengan empat variabel uint256. Dengan cara ini, smart contract dapat membaca dan menulis satu slot penyimpanan, dan dalam satu operasi dapat memasukkan empat variabel uint8 ke dalam memori/penyimpanan.

![Gas optimization untuk smart contract Ethereum: 10 praktik terbaik]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-995905cb414526d4d991899d0c2e6443.webp(

) 4. Gunakan variabel ukuran tetap sebagai pengganti variabel dinamis

Jika data dapat dikendalikan dalam 32 byte, disarankan untuk menggunakan tipe data bytes32 sebagai pengganti bytes atau strings. Secara umum, variabel dengan ukuran tetap mengkonsumsi Gas lebih sedikit dibandingkan variabel dengan ukuran yang dapat berubah. Jika panjang byte dapat dibatasi, usahakan untuk memilih panjang minimum dari bytes1 hingga bytes32.

![Gas optimalisasi kontrak pintar Ethereum sepuluh praktik terbaik]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-55fcdb765912ef9cd238c46b1d248cff.webp(

) 5. Pemetaan dan Array

Daftar data Solidity dapat diwakili dengan dua tipe data: Arrays### dan Mappings(, tetapi sintaks dan strukturnya sangat berbeda.

Pemetaan biasanya lebih efisien dan lebih murah, tetapi array memiliki kemampuan untuk diiterasi dan mendukung pengemasan tipe data. Oleh karena itu, disarankan untuk memprioritaskan penggunaan pemetaan saat mengelola daftar data, kecuali jika diperlukan iterasi atau dapat mengoptimalkan konsumsi Gas melalui pengemasan tipe data.

![Gas optimization 10 best practices for Ethereum smart contracts])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-5f3d7e103e47c886f50599cffe35c707.webp(

) 6. Menggunakan calldata sebagai pengganti memory

Variabel yang dideklarasikan dalam parameter fungsi dapat disimpan di calldata atau memory. Perbedaan utama antara keduanya adalah, memory dapat dimodifikasi oleh fungsi, sementara calldata bersifat tidak dapat diubah.

Ingat prinsip ini: jika parameter fungsi bersifat read-only, lebih baik menggunakan calldata daripada memory. Ini dapat menghindari operasi penyalinan yang tidak perlu dari calldata fungsi ke memory.

Gas optimalisasi kontrak pintar Ethereum sepuluh praktik terbaik

7. Gunakan kata kunci Constant/Immutable sebisa mungkin

Variabel Constant/Immutable tidak akan disimpan dalam penyimpanan kontrak. Variabel ini akan dihitung pada saat kompilasi dan disimpan dalam bytecode kontrak. Oleh karena itu, biaya aksesnya jauh lebih rendah dibandingkan dengan penyimpanan, dianjurkan untuk menggunakan kata kunci Constant atau Immutable sebisa mungkin.

Gas optimization sepuluh praktik terbaik untuk smart contract Ethereum

8. Gunakan Unchecked saat memastikan tidak terjadi overflow/underflow

Ketika pengembang dapat memastikan bahwa operasi aritmatika tidak akan menyebabkan overflow atau underflow, mereka dapat menggunakan kata kunci unchecked yang diperkenalkan di Solidity v0.8.0 untuk menghindari pemeriksaan overflow atau underflow yang berlebihan, sehingga menghemat biaya Gas.

Selain itu, versi 0.8.0 dan yang lebih tinggi dari compiler tidak lagi memerlukan penggunaan pustaka SafeMath, karena compiler itu sendiri telah menyematkan fitur perlindungan terhadap overflow dan underflow.

Gas optimalisasi untuk 10 praktik terbaik kontrak pintar Ethereum

9. pengoptimalan modifikasi

Kode modifier disisipkan ke dalam fungsi yang telah dimodifikasi, setiap kali modifier digunakan, kodenya akan disalin. Ini akan meningkatkan ukuran bytecode dan meningkatkan konsumsi Gas.

Dengan merestrukturisasi logika menjadi fungsi internal _checkOwner(), memungkinkan penggunaan kembali fungsi internal ini dalam modifier, dapat mengurangi ukuran bytecode dan menurunkan biaya Gas.

![Gas optimalisasi kontrak pintar Ethereum sepuluh praktik terbaik]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-839b91e2f02389949aa698d460a497d8.webp(

) 10. optimasi jalur pendek

Untuk || dan && operator, evaluasi logika akan mengalami short-circuiting, yaitu jika kondisi pertama sudah dapat menentukan hasil dari ekspresi logika, maka kondisi kedua tidak akan dievaluasi.

Untuk mengoptimalkan konsumsi Gas, kondisi dengan biaya perhitungan yang rendah harus diletakkan di depan, sehingga memungkinkan untuk melewati perhitungan yang mahal.

Gas optimization sepuluh praktik terbaik untuk smart contract Ethereum

Saran Umum Tambahan

1. Hapus kode yang tidak berguna

Jika terdapat fungsi atau variabel yang tidak digunakan dalam kontrak, disarankan untuk menghapusnya. Ini adalah cara paling langsung untuk mengurangi biaya penyebaran kontrak dan menjaga ukuran kontrak tetap kecil.

Berikut adalah beberapa saran praktis:

  • Gunakan algoritma yang paling efisien untuk perhitungan. Jika hasil dari beberapa perhitungan digunakan secara langsung dalam kontrak, maka proses perhitungan yang berlebihan ini harus dihapus. Pada dasarnya, semua perhitungan yang tidak digunakan harus dihapus.

  • Di Ethereum, pengembang dapat memperoleh hadiah Gas dengan melepaskan ruang penyimpanan. Jika suatu variabel tidak lagi diperlukan, harus menggunakan kata kunci delete untuk menghapusnya, atau mengaturnya ke nilai default.

  • Optimasi loop: menghindari operasi loop yang mahal, menggabungkan loop sebisa mungkin, dan memindahkan perhitungan yang berulang keluar dari tubuh loop.

( 2. Menggunakan kontrak pra-kompilasi

Kontrak prekompilasi menyediakan fungsi pustaka yang kompleks, seperti operasi enkripsi dan hashing. Karena kode tidak dijalankan di EVM, tetapi dijalankan secara lokal di node klien, maka Gas yang diperlukan lebih sedikit. Menggunakan kontrak prekompilasi dapat menghemat Gas dengan mengurangi beban komputasi yang diperlukan untuk mengeksekusi kontrak pintar.

Contoh kontrak pra-kompilasi termasuk algoritma tanda tangan digital kurva eliptik )ECDSA### dan algoritma hash SHA2-256. Dengan menggunakan kontrak pra-kompilasi ini dalam kontrak pintar, pengembang dapat mengurangi biaya Gas dan meningkatkan efisiensi menjalankan aplikasi.

3. Menggunakan kode assembly inline

Assembly in-line ( memungkinkan pengembang untuk menulis kode tingkat rendah yang dapat dieksekusi langsung oleh EVM, tanpa perlu menggunakan opcode Solidity yang mahal. Assembly in-line juga memungkinkan kontrol yang lebih tepat terhadap penggunaan memori dan penyimpanan, sehingga dapat mengurangi biaya Gas lebih lanjut. Selain itu, assembly in-line dapat melakukan beberapa operasi kompleks yang sulit dicapai hanya dengan menggunakan Solidity, memberikan lebih banyak fleksibilitas untuk mengoptimalkan konsumsi Gas.

Namun, menggunakan assembly in-line juga dapat membawa risiko.

ETH-4.96%
Lihat Asli
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
  • Hadiah
  • 3
  • Bagikan
Komentar
0/400
StrawberryIcevip
· 07-31 07:32
Biaya gas memang sangat menyakitkan
Lihat AsliBalas0
OnChainDetectivevip
· 07-31 07:22
Gas hemat sedikit lebih baik.
Lihat AsliBalas0
JustHodlItvip
· 07-31 07:06
wawasan berharga满满太赞了
Lihat AsliBalas0
Perdagangkan Kripto Di Mana Saja Kapan Saja
qrCode
Pindai untuk mengunduh aplikasi Gate
Komunitas
Bahasa Indonesia
  • 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)