Comment mettre en œuvre des stratégies d'optimisation des gaz solides - Cryptopolitan

L'optimisation du gaz solide est essentielle au développement de contrats innovants sur la blockchain Ethereum. Le gaz fait référence à l'effort de calcul requis pour exécuter des opérations dans le cadre d'un contrat intelligent. Étant donné que le gaz se traduit directement par des frais de transaction, l'optimisation de l'utilisation du gaz est essentielle pour minimiser les coûts et améliorer l'efficacité globale des contrats intelligents.

Dans ce contexte, Solidity, le langage de programmation utilisé pour les contrats intelligents Ethereum, propose diverses techniques et bonnes pratiques pour l'optimisation du gaz. Ces techniques impliquent d'examiner attentivement la conception des contrats, le stockage des données et l'exécution du code pour réduire la consommation de gaz.

En mettant en œuvre des stratégies d'optimisation du gaz, les développeurs peuvent améliorer considérablement les performances et la rentabilité de leurs contrats intelligents. Cela peut impliquer l'utilisation de types de données et de structures de stockage appropriés, en évitant les calculs inutiles, en tirant parti des modèles de conception de contrat et en utilisant des fonctions intégrées spécialement conçues pour l'optimisation du gaz.

Qu'est-ce que la solidité?

Solidity est un langage de programmation orienté objet conçu explicitement pour créer des contrats intelligents sur diverses plates-formes de blockchain, Ethereum étant sa cible principale. Christian Reitwiessner, Alex Beregszaszi et d'anciens contributeurs principaux d'Ethereum l'ont développé. Les programmes Solidity sont exécutés sur la machine virtuelle Ethereum (EVM).

Un outil populaire pour travailler avec Solidity est Remix, un environnement de développement intégré (IDE) basé sur un navigateur Web qui permet aux développeurs d'écrire, de déployer et d'exécuter des contrats intelligents Solidity. Remix fournit une interface conviviale et des fonctionnalités puissantes pour tester et déboguer le code Solidity.

Un contrat Solidity combine du code (fonctions) et des données (état) stockées à une adresse spécifique sur la blockchain Ethereum. Il permet aux développeurs de créer des arrangements pour diverses applications, y compris les systèmes de vote, les plateformes de financement participatif, les enchères à l'aveugle, les portefeuilles multi-signatures, etc.

La syntaxe et les fonctionnalités de Solidity sont influencées par des langages de programmation populaires tels que JavaScript et C++, ce qui la rend relativement accessible aux développeurs ayant une expérience préalable en programmation. Sa capacité à appliquer des règles et à exécuter des actions de manière autonome, sans recourir à des intermédiaires, fait de Solidity un langage puissant pour créer des applications décentralisées (DApps) sur des plateformes blockchain.

Qu'est-ce que le gaz et l'optimisation du gaz dans Solidity ?

Le gaz est un concept fondamental dans Ethereum, servant d'unité de mesure pour l'effort de calcul requis pour effectuer des opérations au sein du réseau. Chaque processus d'un contrat intelligent Solidity consomme une certaine quantité de gaz, et le gaz total consommé détermine les frais de transaction payés par l'initiateur du contrat. L'optimisation du gaz de solidité implique des techniques pour réduire la consommation de gaz du code de contrat intelligent, ce qui le rend plus rentable à exécuter.

En optimisant l'utilisation du gaz, les développeurs peuvent minimiser les frais de transaction, améliorer les performances des contrats et rendre leurs applications plus efficaces. Les techniques d'optimisation du gaz dans Solidity se concentrent sur la réduction de la complexité des calculs, l'élimination des opérations redondantes et l'optimisation du stockage des données. L'utilisation de structures de données économes en gaz, le fait d'éviter les calculs inutiles et l'optimisation des boucles et des itérations sont des stratégies permettant de réduire la consommation de gaz.

De plus, la minimisation des appels externes vers d'autres contrats, l'utilisation de modèles Solidity économes en gaz tels que les fonctions sans état et l'utilisation d'outils de mesure et de profilage du gaz permettent aux développeurs d'optimiser un meilleur gaz.

Il est important de prendre en compte les facteurs de réseau et de plate-forme qui influent sur les coûts du gaz, tels que la congestion et les mises à niveau des plates-formes, afin d'adapter les stratégies d'optimisation du gaz en conséquence.

L'optimisation du gaz solide est un processus itératif qui nécessite une analyse, des tests et un raffinement minutieux. En utilisant ces techniques et meilleures pratiques, les développeurs peuvent rendre leurs contrats intelligents Solidity plus viables économiquement, améliorant ainsi l'efficacité et la rentabilité globales de leurs applications sur le réseau Ethereum.

Que sont les frais de gaz crypto?

Les frais de crypto-gaz sont des frais de transaction spécifiques aux blockchains de contrats intelligents, Ethereum étant la plate-forme pionnière pour introduire ce concept. Cependant, aujourd'hui, de nombreuses autres blockchains de couche 1, telles que Solana, Avalanche et Polkadot, ont également adopté des frais de gaz. Les utilisateurs paient ces frais pour compenser les validateurs pour la sécurisation du réseau.

Les utilisateurs reçoivent une estimation des dépenses en gaz avant de confirmer les transactions lors de l'interaction avec ces réseaux de blockchain. Contrairement aux frais de transaction standard, les frais de gaz sont payés en utilisant la crypto-monnaie native de la blockchain respective. Par exemple, les frais de gaz Ethereum sont réglés en ETH, tandis que la blockchain Solana nécessite l'utilisation de jetons SOL pour payer les transactions.

Qu'il s'agisse d'envoyer des ETH à un ami, de frapper un NFT ou d'utiliser des services DeFi comme des échanges décentralisés, les utilisateurs sont responsables du paiement des frais de gaz associés. Ces frais reflètent l'effort de calcul requis pour exécuter l'opération souhaitée sur la blockchain, et ils contribuent directement à inciter les validateurs pour leur participation au réseau et leurs efforts de sécurité.

Techniques d'optimisation des gaz solides

Les techniques d'optimisation du gaz Solidity visent à réduire la consommation de gaz du code de contrat intelligent écrit dans le langage de programmation Solidity.

En utilisant ces techniques, les développeurs peuvent minimiser les coûts de transaction, améliorer les performances des contrats et rendre leurs applications plus efficaces. Voici quelques techniques d'optimisation de gaz couramment utilisées dans Solidity :

Le mappage est moins cher que les tableaux dans la plupart des cas

Solidity introduit une dynamique passionnante entre les cartographies et les tableaux concernant l'optimisation des gaz. Dans la machine virtuelle Ethereum (EVM), les mappages sont généralement moins chers que les tableaux. En effet, les collections sont stockées sous forme d'allocations distinctes en mémoire, tandis que les mappages sont stockés plus efficacement.

Les tableaux dans Solidity peuvent être compressés, ce qui permet de regrouper davantage d'éléments mineurs comme uint8 pour optimiser le stockage. Cependant, les mappages ne peuvent pas être chargés. Bien que les collections nécessitent potentiellement plus de gaz pour des opérations telles que la récupération de longueur ou l'analyse de tous les éléments, elles offrent plus de flexibilité dans des scénarios spécifiques.

Dans les cas où vous devez accéder à la longueur d'une collection ou parcourir tous les éléments, les tableaux peuvent être préférés, même s'ils consomment plus de gaz. Inversement, les mappages excellent dans les scénarios où des recherches directes de valeurs-clés sont requises, car ils fournissent un stockage et une récupération efficaces.

Comprendre la dynamique du gaz entre les mappages et les baies dans Solidity permet aux développeurs de prendre des décisions éclairées lors de la conception des contrats, en équilibrant l'optimisation du gaz avec les exigences spécifiques de leur cas d'utilisation.

Emballez vos variables

Dans Ethereum, le coût du gaz pour l'utilisation du stockage est calculé en fonction du nombre d'emplacements de stockage utilisés. Chaque emplacement de stockage a une taille de 256 bits, et le compilateur et optimiseur Solidity gère automatiquement le regroupement des variables dans ces emplacements. Cela signifie que vous pouvez regrouper plusieurs variables dans un seul emplacement de stockage, optimisant ainsi l'utilisation du stockage et réduisant les coûts de gaz.

Pour profiter de l'emballage, vous devez déclarer les variables compressibles consécutivement dans votre code Solidity. Le compilateur et l'optimiseur gèrent automatiquement la disposition de ces variables dans les emplacements de stockage, assurant une utilisation efficace de l'espace.

En regroupant les variables, vous pouvez minimiser le nombre d'emplacements de stockage utilisés, ce qui réduit les coûts de gaz pour les opérations de stockage dans vos contrats intelligents.

Comprendre le concept d'emballage et l'utiliser efficacement peut avoir un impact significatif sur l'efficacité du gaz de votre code Solidity. En maximisant l'utilisation des emplacements de stockage et en minimisant les coûts de gaz pour les opérations de stockage, vous pouvez optimiser les performances et la rentabilité de vos contrats intelligents Ethereum.

Réduire les appels extérieurs

Dans Solidity, appeler un contrat externe entraîne une quantité importante de gaz. Pour optimiser la consommation de gaz, il est recommandé de consolider la récupération des données en appelant une fonction qui renvoie toutes les données requises au lieu de faire des appels séparés pour chaque élément de données.

Bien que cette approche puisse différer des pratiques de programmation traditionnelles dans d'autres langages, elle s'avère très robuste dans Solidity.

L'efficacité du gaz est améliorée en réduisant le nombre d'appels de contrats externes et en récupérant plusieurs points de données en un seul appel de fonction, ce qui se traduit par des contrats intelligents rentables et efficaces.

uint8 n'est pas toujours moins cher que uint256

La machine virtuelle Ethereum (EVM) traite les données par blocs de 32 octets ou 256 bits à la fois. Lorsque vous travaillez avec des types de variables plus petits comme uint8, l'EVM doit d'abord les convertir en type uint256 plus significatif pour effectuer des opérations sur eux. Ce processus de conversion entraîne des coûts de gaz supplémentaires, ce qui pourrait faire douter du raisonnement derrière l'utilisation de variables plus mineures.

La clé réside dans le concept d'emballage. Dans Solidity, vous pouvez regrouper plusieurs petites variables dans un seul emplacement de stockage, optimisant ainsi l'utilisation du stockage et réduisant les coûts de gaz. Cependant, si vous définissez une variable isolée qui ne peut pas être emballée avec d'autres, il est plus optimal d'utiliser le type uint256 plutôt que uint8.

L'utilisation de uint256 pour les variables autonomes évite le besoin de conversions coûteuses dans l'EVM. Bien qu'elle puisse sembler contre-intuitive au départ, cette approche garantit l'efficacité du gaz en s'alignant sur les capacités de traitement de l'EVM. Cela permet également un conditionnement et une optimisation plus faciles lors du regroupement de plusieurs petites variables.

Comprendre cet aspect de l'EVM et les avantages de l'emballage dans Solidity permet aux développeurs de prendre des décisions éclairées lors de la sélection des types de variables. En tenant compte des coûts de gaz des conversions et en tirant parti des opportunités d'emballage, les développeurs peuvent optimiser la consommation de gaz et améliorer l'efficacité de leurs contrats intelligents sur le réseau Ethereum.

Utilisez bytes32 plutôt que chaîne/octets

Dans Solidity, lorsque vous avez des données pouvant tenir dans 32 octets, il est recommandé d'utiliser le type de données bytes32 au lieu d'octets ou de chaînes. En effet, les variables de taille fixe, comme bytes32, sont nettement moins chères en termes de coûts de gaz que les types de taille variable.

En utilisant bytes32, vous évitez les coûts de gaz supplémentaires associés aux types de taille variable, tels que les octets ou les chaînes, qui nécessitent des opérations de stockage et de calcul supplémentaires. Solidity traite les variables de taille fixe comme un emplacement de stockage unique, permettant une allocation de mémoire plus efficace et réduisant la consommation de gaz.

L'optimisation des coûts de gaz en utilisant des variables de taille fixe est une considération importante lors de la conception de contrats intelligents dans Solidity. En choisissant les types de données appropriés en fonction de la taille des données avec lesquelles vous travaillez, vous pouvez minimiser la consommation de gaz et améliorer la rentabilité et l'efficacité globales de vos contrats.

Utiliser des modificateurs de fonction externes

Dans Solidity, lorsque vous définissez une fonction publique qui peut être appelée depuis l'extérieur du contrat, les paramètres d'entrée de cette fonction sont automatiquement copiés en mémoire et entraînent des frais de gaz.

Cependant, si le processus est destiné à être appelé en externe, il est important de le marquer comme "externe" dans le code. Ce faisant, les paramètres de la fonction ne sont pas copiés en mémoire mais sont lus directement à partir des données d'appel.

Cette distinction est importante car si votre fonction a de grands paramètres d'entrée, la marquer comme "externe" peut économiser beaucoup de gaz. En évitant de copier les paramètres en mémoire, vous pouvez optimiser la consommation de gaz de vos contrats intelligents.

Cette technique d'optimisation est utile dans les scénarios où la fonction est destinée à être appelée de manière externe, comme lors de l'interaction avec le contrat à partir d'un autre contrat ou d'une application externe. Ces modifications mineures du code Solidity peuvent entraîner des économies de gaz notables, rendant vos arrangements plus rentables et efficaces.

Utilisez la règle du court-circuit à votre avantage

Dans Solidity, lorsque vous utilisez des opérateurs disjonctif et conjonctif dans votre code, l'ordre dans lequel vous placez les fonctions peut avoir un impact sur l'utilisation du gaz. En comprenant le fonctionnement de ces opérateurs, vous pouvez optimiser la consommation de gaz.

Lors de l'utilisation de la disjonction, la consommation de gaz est réduite car si la première fonction est évaluée à vrai, la seconde fonction n'est pas exécutée. Cela économise du gaz en évitant des calculs inutiles. D'autre part, conjointement, si la première fonction est évaluée comme fausse, la deuxième fonction est entièrement ignorée, optimisant davantage l'utilisation du gaz.

Pour minimiser les coûts de gaz, il est recommandé de commander les fonctions correctement, en plaçant le rôle le plus susceptible de réussir en premier dans le fonctionnement ou la partie la plus susceptible d'échouer. Cela réduit les chances d'avoir à évaluer la deuxième fonction et entraîne des économies de gaz.

Dans Solidity, plusieurs petites variables peuvent être regroupées dans des emplacements de stockage, optimisant ainsi l'utilisation du stockage. Cependant, si vous avez une seule variable qui ne peut pas être consolidée avec d'autres, il est préférable d'utiliser uint256 au lieu de uint8. Cela garantit l'efficacité du gaz en s'alignant sur les capacités de traitement de la machine virtuelle Ethereum.

Conclusion

La solidité est très efficace pour réaliser des transactions rentables lors de l'interaction avec des contrats externes. Cela peut être accompli en utilisant la règle du court-circuit, en regroupant plusieurs petites variables dans des emplacements de stockage et en consolidant la récupération des données en appelant une seule fonction qui renvoie toutes les données nécessaires.

Les banques centrales peuvent également utiliser des techniques d'optimisation du gaz pour minimiser les coûts de transaction et améliorer la performance globale des contrats intelligents. En prêtant attention aux stratégies d'optimisation du gaz spécifiques à Solidity, les développeurs peuvent assurer une exécution efficace et économique de leurs interactions contractuelles innovantes. Avec un examen attentif et la mise en œuvre de ces techniques, les utilisateurs peuvent bénéficier d'une utilisation optimisée du gaz et de transactions réussies.

L'optimisation de la consommation de gaz dans Solidity est essentielle pour réaliser des transactions rentables et des interactions contractuelles innovantes. En utilisant la règle du court-circuit, en regroupant plusieurs petites variables dans des emplacements de stockage et en consolidant la récupération des données avec des appels de fonction uniques, les utilisateurs peuvent utiliser des techniques d'optimisation du gaz qui garantissent l'exécution efficace et économique de leurs contrats.

Les banques centrales peuvent également bénéficier de ces stratégies pour minimiser les coûts de transaction et améliorer les performances de leurs contrats intelligents. Les développeurs peuvent garantir une utilisation optimisée du gaz et des transactions réussies en tenant compte de ces stratégies spécifiques à Solidity.