Solidity Gas 최적화 전략을 구현하는 방법 – Cryptopolitan

솔리디티 가스 최적화는 이더리움 블록체인에서 혁신적인 계약 개발에 매우 ​​중요합니다. 가스는 스마트 계약 내에서 작업을 실행하는 데 필요한 계산 작업을 나타냅니다. 가스는 거래 수수료로 직결되기 때문에 비용을 최소화하고 스마트 계약의 전반적인 효율성을 개선하려면 가스 사용량을 최적화하는 것이 필수적입니다.

이러한 맥락에서 Ethereum 스마트 계약에 사용되는 프로그래밍 언어인 Solidity는 가스 최적화를 위한 다양한 기술과 모범 사례를 제공합니다. 이러한 기술에는 계약 설계, 데이터 저장 및 코드 실행을 신중하게 고려하여 가스 소비를 줄이는 것이 포함됩니다.

가스 최적화 전략을 구현함으로써 개발자는 스마트 계약의 성능과 비용 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 여기에는 적절한 데이터 유형 및 저장 구조 사용, 불필요한 계산 방지, 계약 설계 패턴 활용, 가스 최적화를 위해 특별히 설계된 내장 기능 사용이 포함될 수 있습니다.

솔리 디티 란?

Solidity는 Ethereum이 주요 대상인 다양한 블록체인 플랫폼에서 스마트 계약을 생성하기 위해 명시적으로 설계된 객체 지향 프로그래밍 언어입니다. Christian Reitwiessner, Alex Beregszaszi 및 이전 이더리움 핵심 기여자들이 이를 개발했습니다. Solidity 프로그램은 EVM(Ethereum Virtual Machine)에서 실행됩니다.

Solidity 작업에 널리 사용되는 도구 중 하나는 개발자가 Solidity 스마트 계약을 작성, 배포 및 실행할 수 있는 웹 브라우저 기반 통합 개발 환경(IDE)인 Remix입니다. Remix는 Solidity 코드를 테스트하고 디버깅하기 위한 사용자 친화적인 인터페이스와 강력한 기능을 제공합니다.

Solidity 계약은 Ethereum 블록체인의 특정 주소에 저장된 코드(함수)와 데이터(상태)를 결합합니다. 이를 통해 개발자는 투표 시스템, 크라우드 펀딩 플랫폼, 블라인드 경매, 다중 서명 지갑 등을 포함한 다양한 애플리케이션에 대한 준비를 할 수 있습니다.

Solidity의 구문과 기능은 JavaScript 및 C++와 같은 널리 사용되는 프로그래밍 언어의 영향을 받아 사전 프로그래밍 경험이 있는 개발자가 비교적 쉽게 사용할 수 있습니다. 중개자에 의존하지 않고 자율적으로 규칙을 적용하고 작업을 실행하는 기능 덕분에 Solidity는 블록체인 플랫폼에서 탈중앙화 애플리케이션(DApp)을 구축하기 위한 강력한 언어가 되었습니다.

Solidity에서 가스 및 가스 최적화란 정확히 무엇입니까?

가스는 이더리움의 기본 개념으로, 네트워크 내에서 작업을 수행하는 데 필요한 계산 노력의 측정 단위 역할을 합니다. Solidity 스마트 계약의 모든 프로세스는 일정량의 가스를 소비하며 소비된 총 가스에 따라 계약 개시자가 지불하는 거래 수수료가 결정됩니다. 솔리디티 가스 최적화에는 스마트 계약 코드의 가스 소비를 줄이는 기술이 포함되어 있어 보다 비용 효율적으로 실행할 수 있습니다.

가스 사용을 최적화함으로써 개발자는 거래 수수료를 최소화하고 계약 성능을 개선하며 애플리케이션을 보다 효율적으로 만들 수 있습니다. Solidity의 가스 최적화 기술은 계산 복잡성 감소, 중복 작업 제거 및 데이터 스토리지 최적화에 중점을 둡니다. 가스 효율적인 데이터 구조 사용, 불필요한 계산 방지, 루프 및 반복 최적화는 가스 소비를 줄이기 위한 몇 가지 전략입니다.

또한 다른 계약에 대한 외부 호출을 최소화하고 상태 비저장 기능과 같은 가스 효율적인 Solidity 패턴을 활용하고 가스 측정 및 프로파일링 도구를 활용하여 개발자가 더 나은 가스를 최적화할 수 있습니다.

혼잡 및 플랫폼 업그레이드와 같이 가스 비용에 영향을 미치는 네트워크 및 플랫폼 요소를 고려하여 그에 따라 가스 최적화 전략을 조정하는 것이 중요합니다.

Solidity 가스 최적화는 신중한 분석, 테스트 및 개선이 필요한 반복 프로세스입니다. 이러한 기술과 모범 사례를 사용함으로써 개발자는 Solidity 스마트 계약을 보다 경제적으로 실행 가능하게 만들어 이더리움 네트워크에서 애플리케이션의 전반적인 효율성과 비용 효율성을 향상할 수 있습니다.

암호화 가스 수수료는 무엇입니까?

암호화폐 가스 수수료는 지능형 계약 블록체인에 특정한 거래 수수료이며 이더리움은 이 개념을 도입한 선구적인 플랫폼입니다. 그러나 오늘날 Solana, Avalanche 및 Polkadot와 같은 다른 많은 레이어 1 블록체인도 가스 요금을 채택했습니다. 사용자는 네트워크 보안을 위해 검증자에게 보상하기 위해 이 수수료를 지불합니다.

사용자는 이러한 블록체인 네트워크와 상호 작용할 때 거래를 확인하기 전에 예상 가스 비용을 제시받습니다. 표준 거래 수수료와 달리 가스 수수료는 각 블록체인의 고유 암호화폐를 사용하여 지불됩니다. 예를 들어, 이더리움 가스 요금은 ETH로 정산되는 반면 솔라나 블록체인은 거래 비용을 지불하기 위해 SOL 토큰을 사용해야 합니다.

ETH를 친구에게 보내거나, NFT를 발행하거나, 탈중앙화 거래소와 같은 DeFi 서비스를 사용하든, 사용자는 관련 가스 요금을 지불할 책임이 있습니다. 이러한 수수료는 블록체인에서 원하는 작업을 실행하는 데 필요한 계산 노력을 반영하며 검증자에게 네트워크 참여 및 보안 노력에 대한 인센티브를 제공하는 데 직접적으로 기여합니다.

고체 가스 최적화 기술

Solidity 가스 최적화 기술은 Solidity 프로그래밍 언어로 작성된 지능형 계약 코드의 가스 소비를 줄이는 것을 목표로 합니다.

이러한 기술을 사용함으로써 개발자는 트랜잭션 비용을 최소화하고 계약 성능을 개선하며 애플리케이션을 보다 효율적으로 만들 수 있습니다. 다음은 Solidity에서 일반적으로 사용되는 몇 가지 가스 최적화 기술입니다.

매핑은 대부분의 경우 배열보다 저렴합니다.

Solidity는 가스 최적화와 관련하여 매핑과 배열 사이에 흥미로운 역학 관계를 도입합니다. EVM(Ethereum Virtual Machine)에서 매핑은 일반적으로 배열보다 저렴합니다. 이는 컬렉션이 메모리에 별도의 할당으로 저장되는 반면 매핑은 보다 효율적으로 저장되기 때문입니다.

Solidity의 어레이는 패킹될 수 있으므로 uint8과 같은 더 많은 부차적인 요소를 그룹화하여 스토리지를 최적화할 수 있습니다. 그러나 매핑을 로드할 수 없습니다. 길이 검색 또는 모든 요소 구문 분석과 같은 작업에 더 많은 가스가 필요할 수 있는 컬렉션에도 불구하고 특정 시나리오에서 더 많은 유연성을 제공합니다.

컬렉션의 길이에 액세스해야 하거나 모든 요소를 ​​반복해야 하는 경우 더 많은 가스를 소비하더라도 배열이 선호될 수 있습니다. 반대로 매핑은 효율적인 저장 및 검색을 제공하므로 직접적인 키-값 조회가 필요한 시나리오에서 탁월합니다.

Solidity의 매핑과 배열 간의 가스 역학을 이해하면 개발자가 계약을 설계할 때 정보에 입각한 결정을 내리고 사용 사례의 특정 요구 사항과 가스 최적화의 균형을 맞출 수 있습니다.

변수 팩

이더리움에서는 스토리지 사용에 대한 가스 비용이 사용된 스토리지 슬롯 수에 따라 계산됩니다. 각 스토리지 슬롯의 크기는 256비트이며 Solidity 컴파일러와 옵티마이저는 이러한 슬롯에 변수를 자동으로 패킹하는 작업을 처리합니다. 즉, 단일 스토리지 슬롯 내에서 여러 변수를 압축하여 스토리지 사용을 최적화하고 가스 비용을 줄일 수 있습니다.

패킹을 활용하려면 Solidity 코드에서 연속적으로 패킹 가능한 변수를 선언해야 합니다. 컴파일러와 옵티마이저는 스토리지 슬롯 내에서 이러한 변수의 배열을 자동으로 처리하여 효율적인 공간 활용을 보장합니다.

변수를 함께 패킹하면 사용되는 스토리지 슬롯의 수를 최소화할 수 있으므로 스마트 계약의 스토리지 작업에 대한 가스 비용을 낮출 수 있습니다.

패킹의 개념을 이해하고 효과적으로 활용하면 Solidity 코드의 가스 효율성에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 스토리지 슬롯의 활용을 극대화하고 스토리지 운영을 위한 가스 비용을 최소화함으로써 이더리움 스마트 계약의 성능과 비용 효율성을 최적화할 수 있습니다.

외부전화 줄이기

Solidity에서 외부 계약을 호출하면 상당한 양의 가스가 발생합니다. 가스 소비를 최적화하려면 각 데이터 요소를 별도로 호출하는 대신 필요한 모든 데이터를 반환하는 함수를 호출하여 데이터 검색을 통합하는 것이 좋습니다.

이 접근 방식은 다른 언어의 기존 프로그래밍 방식과 다를 수 있지만 Solidity에서는 매우 강력합니다.

외부 계약 호출 수를 줄이고 단일 함수 호출에서 여러 데이터 포인트를 검색하여 가스 효율성이 향상되어 비용 효율적이고 효율적인 스마트 계약이 생성됩니다.

uint8이 항상 uint256보다 저렴한 것은 아닙니다.

EVM(Ethereum Virtual Machine)은 한 번에 32바이트 또는 256비트 단위로 데이터를 처리합니다. uint8과 같은 더 작은 변수 유형으로 작업할 때 EVM은 먼저 더 중요한 uint256 유형으로 변환하여 작업을 수행해야 합니다. 이 변환 프로세스는 추가 가스 비용을 발생시키며, 이는 더 많은 사소한 변수를 사용하는 이유에 대한 한 가지 질문을 만들 수 있습니다.

열쇠는 포장의 개념에 있습니다. Solidity에서는 여러 개의 작은 변수를 단일 스토리지 슬롯에 압축하여 스토리지 사용을 최적화하고 가스 비용을 줄일 수 있습니다. 그러나 다른 변수와 함께 패킹할 수 없는 단독 변수를 정의하는 경우 uint256보다는 uint8 유형을 사용하는 것이 더 적합합니다.

독립형 변수에 uint256을 사용하면 EVM에서 비용이 많이 드는 변환이 필요하지 않습니다. 처음에는 직관에 반하는 것처럼 보일 수 있지만 이 접근 방식은 EVM의 처리 기능과 일치하여 가스 효율성을 보장합니다. 또한 여러 개의 작은 변수를 그룹화할 때 더 쉽게 패킹하고 최적화할 수 있습니다.

EVM의 이러한 측면과 Solidity 패킹의 이점을 이해하면 개발자가 변수 유형을 선택할 때 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다. 변환의 가스 비용을 고려하고 포장 기회를 활용함으로써 개발자는 가스 소비를 최적화하고 Ethereum 네트워크에서 스마트 계약의 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

문자열/바이트 대신 bytes32 사용

Solidity에서 32바이트 이내의 데이터가 있는 경우 바이트 또는 문자열 대신 bytes32 데이터 유형을 사용하는 것이 좋습니다. 이는 bytes32와 같은 고정 크기 변수가 가변 크기 유형보다 가스 비용이 훨씬 저렴하기 때문입니다.

bytes32를 사용하면 추가 저장 및 계산 작업이 필요한 바이트 또는 문자열과 같은 가변 크기 유형과 관련된 추가 가스 비용을 피할 수 있습니다. Solidity는 고정 크기 변수를 단일 스토리지 슬롯으로 취급하여 보다 효율적인 메모리 할당을 허용하고 가스 소비를 줄입니다.

고정 크기 변수를 활용하여 가스 비용을 최적화하는 것은 Solidity에서 지능형 계약을 설계할 때 중요한 고려 사항입니다. 작업 중인 데이터의 크기에 따라 적절한 데이터 유형을 선택하면 가스 사용량을 최소화하고 계약의 전반적인 비용 효율성과 효율성을 개선할 수 있습니다.

외부 함수 수정자 사용

솔리디티에서는 컨트랙트 외부에서 호출할 수 있는 퍼블릭 함수를 정의하면 해당 함수의 입력 파라미터가 자동으로 메모리에 복사되어 가스비가 발생합니다.

그러나 프로세스가 외부에서 호출되는 경우 코드에서 "외부"로 표시하는 것이 중요합니다. 이렇게 하면 함수 매개변수가 메모리에 복사되지 않고 호출 데이터에서 직접 읽힙니다.

함수에 큰 입력 매개변수가 있는 경우 "외부"로 표시하면 상당한 가스를 절약할 수 있기 때문에 이러한 구분이 중요합니다. 매개변수를 메모리에 복사하지 않음으로써 스마트 계약의 가스 소비를 최적화할 수 있습니다.

이 최적화 기술은 다른 계약 또는 외부 애플리케이션에서 계약과 상호 작용할 때와 같이 함수가 외부에서 호출되어야 하는 시나리오에서 유용합니다. 이러한 사소한 Solidity 코드 조정으로 눈에 띄는 가스 절감 효과를 얻을 수 있으므로 보다 비용 효율적이고 효율적으로 준비할 수 있습니다.

단락 규칙을 유리하게 사용하십시오.

Solidity에서 코드에 분리 연산자와 결합 연산자를 사용할 때 함수를 배치하는 순서가 가스 사용량에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 연산자의 작동 방식을 이해하면 가스 소비를 최적화할 수 있습니다.

disjunction을 사용하면 첫 번째 함수가 true로 평가되면 두 번째 함수가 실행되지 않기 때문에 가스 사용량이 줄어듭니다. 이것은 불필요한 계산을 피함으로써 가스를 절약합니다. 반면에 첫 번째 함수가 거짓으로 평가되면 두 번째 함수를 완전히 건너뛰어 가스 사용을 더욱 최적화합니다.

가스 비용을 최소화하려면 기능을 올바르게 주문하여 가장 성공할 가능성이 높은 역할을 먼저 작동하거나 실패할 가능성이 가장 높은 부품을 배치하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 두 번째 기능을 평가해야 할 가능성이 줄어들고 가스가 절약됩니다.

Solidity에서는 여러 개의 작은 변수를 스토리지 슬롯에 압축하여 스토리지 사용을 최적화할 수 있습니다. 그러나 다른 변수와 통합할 수 없는 단일 변수가 있는 경우 uint256 대신 uint8을 사용하는 것이 좋습니다. 이는 Ethereum Virtual Machine의 처리 기능과 일치하여 가스 효율성을 보장합니다.

결론

Solidity는 외부 계약과 상호 작용할 때 비용 효율적인 거래를 달성하는 데 매우 효과적입니다. 이는 단락 규칙을 활용하고, 여러 개의 작은 변수를 스토리지 슬롯에 압축하고, 필요한 모든 데이터를 반환하는 단일 함수를 호출하여 데이터 검색을 통합하여 수행할 수 있습니다.

중앙 은행은 가스 최적화 기술을 사용하여 거래 비용을 최소화하고 스마트 계약의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다. Solidity에 특화된 가스 최적화 전략에 주의를 기울임으로써 개발자는 혁신적인 계약 상호 작용을 효율적이고 경제적으로 실행할 수 있습니다. 이러한 기술을 신중하게 고려하고 구현하면 사용자는 최적화된 가스 사용 및 성공적인 거래의 이점을 누릴 수 있습니다.

Solidity에서 가스 소비를 최적화하는 것은 비용 효율적인 거래와 혁신적인 계약 상호 작용을 달성하는 데 중요합니다. 단락 규칙을 활용하고, 여러 개의 작은 변수를 스토리지 슬롯에 패킹하고, 단일 함수 호출로 데이터 검색을 통합함으로써 사용자는 효율적이고 경제적인 계약 실행을 보장하는 가스 최적화 기술을 사용할 수 있습니다.

중앙 은행은 또한 이러한 전략을 통해 거래 비용을 최소화하고 스마트 계약의 성능을 향상시킬 수 있습니다. 개발자는 Solidity에 특정한 이러한 전략을 고려하여 최적화된 가스 사용과 성공적인 트랜잭션을 보장할 수 있습니다.