加密货币:深?理解以太坊Gas机制:零字节地址能节省Gas?

0x00000000a03396F6F864B496713f2623b6756Be2。这个地址是以0?x?00000000开头,抱着探索未知的心理对该地址进行了简单的搜索,发现该地址并不简单,它不仅构造独特同时,还能节省?Gas费。

什么是Gas

在讲这个地址之前,我们首先需要理解什么是Gas。

Gas是用于测量在以太坊区块链上执行特定操作所需的计算工作量的单位,即以太坊网络上的计算单位。我们可以简单的把Gas理解为汽油,其保证了以太坊网络的正常运行。在以太坊区块链上,执行写入操作都需要支付一定的Gas费用。

在以太坊中,货币是以太币(ether),?1ether=1?x?10?18?Wei。在以太坊区块链上进行操作,如发送代币、调用合约等都要支付相应Gas,且以Wei作为单位来计算。Wei是ETH原生最小的单位,ETH消耗的Gas单位是Gwei,?1Gwei=1?x?10?9?Wei。

NFTTrader项目Discord服务器已被入侵:金色财经报道,据CertiK监测,NFTTrader项目Discord服务器已被入侵,黑客发布了网络钓鱼链接。在团队确认他们已经恢复服务器的控制权之前,请勿点击任何链接。[2023/3/6 12:44:46]

钱包里都会有调整Gas费的高级选项,GasPrice越高,打包的优先级就越高。2.2GasLimit

GasLimit是消耗Gas的限制单位,即交易发送方在完成每笔交易时最多能使用的用于执行交易的Gas量。如果没有GasLimit做限制,可能会导致交易发送方的账户余额因错误操作而消耗完,GasLimit是安全机制,防止把账户中所有ETH消耗掉。

2.3固有成本Gas

发送一笔交易的成本包括两部分:

1、固有成本

俄罗斯经济学家:无论央行采取什么行动,加密货币都不会被完全消灭:金色财经报道,俄罗斯著名的经济学家Nikita Maslennikov认为,中央银行最终将决定加密货币的命运,即使他们目前没有“优先考虑”对该行业的监管。加密货币监管已成为许多国家的问题。然而,中央银行不认为加密货币监管是他们的主要任务之一。俄罗斯和中国都对加密货币采取了“更强硬的立场”。中国已禁止大多数与加密相关的活动,包括采矿和交易加密货币。俄罗斯中央银行也提议全面禁止,尽管其他政府机构采取了更先进的方法。而美国迄今为止采取了更温和的监管方式。尽管如此,加密货币的未来仍与中央银行对市场的监管有关。

Maslennikov声称,无论央行行长采取什么行动,加密货币都不会被完全消灭。他表示,人们对“风险和投机”的胃口将确保加密货币以某种形式存在。[2023/2/21 12:19:42]

2、执行成本

Sustainable Bitcoin Protocol完成第一笔清洁比特币挖矿证书资产的交易:金色财经报道,Token 化环保能源初创公司 Sustainable Bitcoin Protocol(SBP)已经完成第一笔清洁比特币挖矿区块链资产的交易。SBP 发行链上环境资产可持续比特币证书(SBC),代表使用清洁能源开采的比特币,由第三方验证。使用清洁能源的矿工可以参加该计划,不需要额外费用。通过允许矿工出售 SBC,该协议希望激励矿工使用清洁能源。CoinDesk援引新闻稿称,比特币矿企 CleanSpark 已将 SBC 出售给另类投资和资产管理公司 Melanion Capital 的数字资产部门 Melanion Digital。[2023/2/16 12:11:25]

执行成本顾名思义和执行有关,执行一笔交易的操作越多,它所需要的使用的EVM资源就越多,执行成本就越高。

Meta首席运营官桑德伯格宣布离职:金色财经报道,据报道,Meta首席运营官雪莉·桑德伯格当地时间周三宣布,将辞去Meta首席运营官一职。Facebook CEO扎克伯格说,为了配合调整,Meta会进行内部重组。

2008年桑德伯格进入Facebook,成为公司第二号人物。今年秋天,Meta首席增长官哈维尔·奥利文将会接替桑德伯格成为新COO。不过桑德伯格会继续担任公司董事。[2022/6/2 3:57:25]

而固有成本由交易的负载决定:

1、创建智能合约的负载是创建智能合约的EVM代码

2、调用智能合约函数的负载是执行消息时输入的数据

3、两个账户之间转账的负载为空

我们从以太坊黄皮书附录G中可得知创建合约和执行交易的相关成本Gas。

我们假设$N{zeros}$代表的是交易负载中字节为0的字节总数,$N{nonzeros}$代表交易负载中字节不为0的字节总数,根据黄皮书6.2章节关于执行的描述,可以得到固有成本。

以太坊地址中零开头的地址

由于Gas费用现在比较昂贵,所以优化Gas变得很重要,优化Gas费用的方法有很多,这里我们不一一列举,本文只以以太坊地址中0字节降低Gas费来讨论,这是从EVM层面来优化Gas。通过使用比平时更多的0字节的地址,并且在某些情况下,地址开头有更多的0字节,我们可以在许多类型的交易中节省汽油。

汉明重量是一串符号中非零符号的个数。全零符号的汉明重量为0?,?1101的汉明重量为3?。

在以太坊黄皮书附录G中可以看到,使用0字节时需要4Gas,而使用非0字节时需要16Gas:

每次使用0字节代替非0字节时,就可以节省16个Gas,因此,每次在msg.data中用一个0字节代替一个非0字节,都将给我们节省12个Gas。在以太坊中,地址是由0?x开头的40个随机字符的16进制字符串,当以16进制形式查看字节串时,由于每对数字构成一个字节,所以单个16进制的0?,或相邻的0分布在两个不同的字节中,不会减少字节串的汉明重量,所以只有连续2个16进制的0才会减少汉明重量。0字节的排序对所产生的Gas优化也没有影响。

在ERC?20的transfer()函数中,msg.sender的汉明重量没有区别,而作为transfer()函数的一部分传入msg.data的_to地址参数就有区别。

使用OpenZeppelin的StandardToken作为参考实例。向一个没有0字节的地址进行标准转账需要花费35039Gas,然而向一个有4个0字节的地址进行转账只需要34991Gas,他们相差了$?35039-34991=48\,Gas$。而我们前面说到每次使用0字节代替非0字节时,可以节省12个Gas,这里的48Gas可以表示成$?4\times12=48\,Gas$,和我们从黄皮书中得到的期望值一样。

而2个0字节的地址0x00a0009e638D25EFE5a894f6a36F42734477dECa和上面2个差值分别都是24Gas,说明也是符合期望的。

但是如果我们地址尾部存在0字节时,又容易被短地址进行攻击,所以以0?x?00开头的具有多个0字节的地址就成为了更好的选择。如果地址至少有4个前导0字节,那么每个地址将只需要占用16个字节,这样两个地址就可以装入一个32字节包了。这样的优化不仅在于使用了$G_{txdatazero}$带来的Gas优化,而且由于不用从调用数据中读写更多的字节,我们还能省下更多的Gas,所以向这样的地址转账时,不管该地址是合约地址还是普通账户地址,都能省下5%左右的费用。

由去中心化交易所聚合器1inch.exchange开发的CHIGasToken就是采用这样的原理,也有不少的普通账户地址使用前导0作为自己的地址。

如何得到更多前导0开头的地址呢,这里就和大家看到的以太坊靓号生成是一样的,这里就不提供生成方法了。当然了,想要得到的开头0越多,难度就越大,需要的时间也就会越久。

92.47%的机会在地址上找到0个0字节。

7.25%的机会找到1个0字节。

0.27%的机会找到2个0字节的机会。

0.00635%的机会找到3个0字节的机会。

0.00000106%的机会找到4个0字节的机会。

参考文章

以太坊黄皮书2022-10-24?

深入理解以太坊Gas机制:从概念起源和21个EIP开始

OnEfficientEthereumAddresses

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