Panduan Optimasi Biaya Gas Kontrak Pintar Ethereum: Turunkan Biaya dan Tingkatkan Efisiensi

Panduan Optimasi Biaya Gas untuk Smart Contract Ethereum

Biaya Gas di jaringan utama Ethereum selalu menjadi masalah yang sulit, 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 dapat meningkatkan efisiensi transaksi, memberikan pengalaman penggunaan blockchain yang lebih ekonomis dan efisien kepada 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 melalui konten ini, dapat memberikan inspirasi dan bantuan praktis bagi para pengembang, sekaligus membantu pengguna biasa untuk lebih memahami cara kerja biaya Gas EVM, bersama-sama menghadapi tantangan dalam ekosistem blockchain.

Gas optimasi kontrak pintar Ethereum sepuluh praktik terbaik

Ringkasan Mekanisme Biaya Gas EVM

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

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

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

Sejak EIP-1559( hard fork London ) 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 untuk mendorong validator menambahkan transaksi ke dalam blockchain. Mengatur biaya prioritas yang lebih tinggi saat mengirim transaksi dapat meningkatkan kemungkinan transaksi dimasukkan ke dalam blok berikutnya. Ini mirip dengan "tip" yang dibayarkan pengguna kepada validator.

Gas optimalisasi kontrak pintar Ethereum sepuluh praktik terbaik

Memahami optimasi Gas dalam EVM

Saat mengompilasi smart contract menggunakan Solidity, kontrak akan diubah menjadi serangkaian "kode operasi", yaitu opcodes.

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

Setelah beberapa kali modifikasi EIP, beberapa biaya Gas untuk opkode telah disesuaikan, yang mungkin berbeda dari yang terdapat dalam buku kuning.

Konsep dasar optimasi Gas

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

Di EVM, operasi berikut memiliki biaya yang lebih rendah:

  • Membaca dan menulis variabel memori
  • Membaca konstanta dan variabel yang tidak dapat diubah
  • Membaca dan menulis variabel lokal
  • Membaca variabel calldata, seperti array calldata dan struktur
  • Panggilan fungsi internal

Operasi dengan biaya tinggi termasuk:

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

Praktik Terbaik Optimasi Biaya Gas EVM

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

1. Usahakan untuk mengurangi penggunaan penyimpanan

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

Menurut definisi dari buku kuning Ethereum, biaya untuk operasi penyimpanan lebih dari 100 kali lipat dibandingkan dengan operasi memori. Misalnya, instruksi OPcodesmload dan mstore hanya menghabiskan 3 unit Gas, sementara operasi penyimpanan seperti sload dan sstore bahkan dalam kondisi paling ideal, biayanya setidaknya membutuhkan 100 unit.

Metode untuk membatasi penggunaan penyimpanan meliputi:

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

Gas optimisasi kontrak pintar Ethereum sepuluh praktik terbaik

( 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 cara yang masuk akal sehingga beberapa variabel dapat disesuaikan ke dalam satu slot penyimpanan.

Dengan penyesuaian detail ini, pengembang dapat menghemat 20.000 unit Gas ### untuk menyimpan satu slot penyimpanan yang tidak digunakan memerlukan 20.000 Gas (, tetapi sekarang hanya memerlukan dua slot penyimpanan.

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

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

) 3. Optimalkan tipe data

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

Misalnya, dalam Solidity, bilangan bulat dapat dibagi menjadi berbagai ukuran: uint8, uint16, uint32, dll. Karena EVM melakukan operasi dalam satuan 256-bit, menggunakan uint8 berarti EVM harus terlebih dahulu mengonversinya menjadi uint256, dan konversi ini akan mengonsumsi Gas tambahan.

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

Gas optimization pada smart contract Ethereum: 10 praktik terbaik

4. Menggunakan 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 menghabiskan Gas lebih sedikit dibandingkan dengan variabel dengan ukuran yang dapat berubah. Jika panjang byte dapat dibatasi, sebaiknya pilih panjang minimum dari bytes1 hingga bytes32.

Gas optimization untuk 10 praktik terbaik smart contract Ethereum

5. Pemetaan dan Array

Daftar data Solidity dapat direpresentasikan dengan dua jenis tipe data: Array ( dan Mappings ), tetapi sintaksis 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 lebih mengutamakan penggunaan pemetaan saat mengelola daftar data, kecuali jika perlu melakukan iterasi atau dapat mengoptimalkan konsumsi Gas melalui pengemasan tipe data.

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

) 6. Menggunakan calldata sebagai pengganti memory

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

Ingat prinsip ini: jika parameter fungsi bersifat read-only, sebaiknya gunakan 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. Sebisa mungkin gunakan kata kunci Constant/Immutable

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, disarankan untuk menggunakan kata kunci Constant atau Immutable sebisa mungkin.

![Gas optimalisasi terbaik untuk smart contract Ethereum])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-c0701f9e09280a1667495d54e262dd2f.webp###

( 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 compiler 0.8.0 dan yang lebih tinggi tidak lagi memerlukan penggunaan pustaka SafeMath, karena compiler itu sendiri telah menyertakan fungsi perlindungan terhadap overflow dan underflow.

![Gas optimization sepuluh praktik terbaik untuk smart contract Ethereum])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-a823fb7761aafa6529a6c45304e0314b.webp###

( 9. Optimasi 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 tersebut dalam modifier, dapat mengurangi ukuran bytecode dan menurunkan biaya Gas.

Gas optimization sepuluh praktik terbaik untuk Ethereum smart contract

10. Optimasi Sirkuit Pendek

Untuk || dan && operator, evaluasi logika akan mengalami short-circuit evaluation, 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 rendah harus diletakkan di depan, sehingga dapat memungkinkan untuk melewati perhitungan yang mahal.

Gas optimization sepuluh praktik terbaik dari smart contract Ethereum

Saran Umum Tambahan

( 1. Hapus kode yang tidak berguna

Jika ada 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 yang berguna:

  • Gunakan algoritma paling efisien untuk melakukan perhitungan. Jika hasil dari beberapa perhitungan digunakan langsung dalam kontrak, maka proses perhitungan redundan tersebut harus dihapus. Pada dasarnya, setiap 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 mengatur nilainya ke nilai default.

  • Optimasi loop: hindari operasi loop yang mahal, gabungkan loop sebanyak mungkin, dan pindahkan perhitungan yang berulang keluar dari tubuh loop.

) 2. Menggunakan kontrak pra-kompilasi

Kontrak pra-kompilasi menyediakan fungsi perpustakaan yang kompleks, seperti operasi enkripsi dan hashing. Karena kode tidak dijalankan di EVM, melainkan dijalankan secara lokal di node klien, maka Gas yang dibutuhkan lebih sedikit. Menggunakan kontrak pra-kompilasi dapat menghemat Gas dengan mengurangi beban kerja komputasi yang diperlukan untuk mengeksekusi smart contract.

Contoh kontrak yang telah dipra-kompilasi termasuk algoritma tanda tangan digital kurva elips ###ECDSA( dan algoritma hash SHA2-256. Dengan menggunakan kontrak yang telah dipra-kompilasi ini dalam smart contract, pengembang dapat mengurangi biaya Gas dan meningkatkan efisiensi operasional aplikasi.

) 3. Menggunakan kode assembly inline

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

Namun, penggunaan assembly inline juga dapat membawa risiko dan mudah keluar

ETH-0.62%
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
SchrodingerWalletvip
· 07-28 09:53
Memang lebih murah tetapi tidak ada uang untuk berdagang.
Lihat AsliBalas0
BearMarketMonkvip
· 07-28 09:45
Biaya gas yang mahal, semakin miskin
Lihat AsliBalas0
ApeWithAPlanvip
· 07-28 09:39
Kapan harganya bisa lebih murah? L2 cepatlah.
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)