前言
本文将深入介绍EthereumOpcode的最新成员:PUSH0
在过去,我们只能使用PUSH10x00来达成将数值0存入EVM的Stack中,而上海升级中包含诸多EIP之一的EIP-3855提案则引入了PUSH0这项新的Opcode来达成相同的效果。透过节省1Byte的指令空间,减少了智能合约编译后的Bytecode大小,进一步降低智能合约部署的成本。
而本文将会快速地带到EVM、Bytecode与Opcode的基本概念,并一步一步地带你了解PUSH0的核心意义和对现有合约的影响。
文章会从EVM、Opcode到PUSH0详细说明,若您为区块链开发人员,我们可用一句话函盖整篇文章:
EIP-3855引入新Opcode:PUSH0来取代PUSH10x00,因减少1Byte指令空间,所以减少了部署智能合约的200Gas,所有合约加总一年大约可省1,362.23ETH。
Lookonchain:链上数据显示stETH/ETH脱钩或与FTX有关:金色财经报道,据Lookonchain监测数据显示,(0xd5c...8ba0)在UST/LUNA崩溃时从Anchor Protocol中提取了110,286枚stETH(约2.16亿美元),并于6月8日转移到FTX。之后stETH/ETH开始脱钩。该地址很有可能属于SBF,但无法证实。此外,Celsius钱包“0xf642”于5月11日从Anchor Protocol中提取224,949枚stETH,并于6月9日将50,000枚stETH(约7380万美元)转移到FTX。Amber Group于6月10日和11日从Curve共移除83,380枚stETH,并转移了74,941枚(约1.1亿美元)至FTX。
此前报道,三箭资本创始人Zhu Su发推称,DCG和FTX合谋攻击LUNA和stETH。[2023/1/3 22:22:47]
EVM与Opcode概念
链上数据显示,散户对ADA的投资兴趣正在迅速增长:5月4日消息,根据加密分析平台IntoTheBlock 5月4日分享的数据,交易员(散户投资者)或持有ADA不到一个月的地址余额在短短30天内增长了186.19%。
与此同时,持有ADA超过1年的地址数量增加了6.20%,而巡持有ADA 1至12个月的地址数量增加了10.49%。(Finbold)[2022/5/4 2:50:00]
在介绍EIP-3855之前,我们先来简单了解Ethereum中最重要的EVM概念!
EVM
我们为了让智能合约在独立且安全的环境中执行,而从Ethereum节点中会切出一块具有储存、执行等功能的运算环境,我们将之称之为EVM虚拟机。
而这个EVM具备执行智能合约所需的堆叠、记忆体、纪录Gas费用及储存下一行指令位址等各种必要元件,以便完成开发人员要求的各种计算。
Bytecode与Opcode
分析 | BTC链上数据稳步上升,期货多空比上升至1.19:据TokenInsight数据显示,反映区块链行业整体表现的TI指数北京时间02月22日8时报376.07点,较昨日同期下跌7.38点,跌幅为1.92%。此外,在TokenInsight密切关注的28个细分行业中,24小时内涨幅最高的为娱乐与游戏平台行业,涨幅为13.29%;24小时内跌幅最高的为其它技术或协议行业,跌幅为3.93%。
据监测显示,BTC活跃地址数较前日下降8.67%至53.7万,转账数较前日上升2.99%至32.1万。目前,期货多空比上升至1.19,BCtrend分析师Jefffrey认为,BTC链上数据稳步上升,同时市场总体流量复苏,短期延续上升。[2019/2/22]
我们用Solidity等语言所撰写的智能合约,要先编译成一连串EVMOpcode,这一连串Opcode称为Bytecode。我们接着来进行一段简单的操作就会比较清楚!
有兴趣的读者可以透过EtherVM了解更多关于Opocde的介绍。
以太坊开发者:EIP-1559预计将于今年推出,对以太坊网络非常有利:1月22日消息,以太坊开发者Danny Ryan表示,以太坊改进提案EIP-1559预计将于今年推出。他强调,这一改进方案对以太坊网络非常有利。EIP-1559的收费机制将在eth2的分片数据层上实现。当试图将数据放入以太坊网络时,这将为以太坊的数据消费者提供更好的用户体验,帮助Rollup安全地将其区块数据输入信标链中。此前报道,EIP-1559在代码方面已经基本完成,但是该提案遭到了矿工们的一些抵制。(TrustNodes)[2021/1/22 16:44:00]
首先,我们先在Remix上编译下方这份简易的加法智能合约,编译完成后就可从artifacts资料夹中看到包含此智能合约Bytecode与Opcode的Json资讯档。
智能合约在线编译工具Remix
与此同时,这个智能合约也已部署到Goerli测试网中,我们可点选在Etherscan上的钮从Bytecode切换到Opcode观看模式。这时,即可得知一连串Opcode称为Bytecode。
以太坊2.0测试网频现存款失败现象 EIP-2537或成解决方案:据ConsenSys研究员Ben Edgington最新透露,以太坊2.0的0阶段测试工作目前正进入高峰时期,开发者们在测试网上观察到了很多存款失败的情况,导致存入的32 ETH永久丢失。由于存款合约已经过形式化验证,开发者们并不想重新设计该合约,因此提出的解决方案是在以太坊1.0中引入EIP-2537,此外还会涉及到一个代理合约,它可以收取存款人的存款,在检查无误的情况下,再转发给存款合约。最终这一方案取决于参与者是否愿意接受。[2020/6/15]
这里就只截取这份合约部份的Opcode。
部份Bytecode与Opcode对照表
现在我们有了EVM、Bytecode、Opcode的概念后,那EIP-3855到底要改进什么问题呢?
前面的例子中,我们了解到若想要将一个零的值推到Stack中,这个动作会被编译成「PUSH0x00」(两个Byte,分别是0x60及0x00,其中0x00代表零的值,所以0x6000整整占了2个Byte的Storage空间!
1ByteBytecode空间需要支付200Gas的费用。
另外,执行1个PUSH1的操作需支付3Gas,而PUSH0也是,所以PUSH0主要是减少编译后的程序码大小,但实际上执行时的Gas消耗和PUSH1是一样的。
我们来看一下以下关于Push10x00指令在2020年的统计数据:
Push10x00指令占了2020年全年度智能合约Bytecode的4.57%之多,它被如此常用,以致于几乎所有的智能合约中都可看到它的身影!
这时,如果我们新增一个Opcode来做和PUSH10x00完全一样的事,是否就可以再减少1个200Gas的空间消耗?
答案是可以的!EIP-3855即将会在这一次的上海升级中在Opcode中引入一条PUSH0新指令,而这个新指令的编号是0x5F!
会选择0x5F做为PUSH0的原因,除了0x5F在上海升级前没有被使用外,而且它也刚好是在PUSH1指令的前一个编号!是一个连续且有意义的指令空间。
0x5F及0x60的Opcode指令编号,图片来源:https://ethervm.io/
EIP-3855带来的改变
将0x6000指令瘦身至0x5F有一个最重要的改变,就是部署合约时的Gas费用变便宜了!程式码中每个使用到PUSH10x00的地方都可以因为这个改变而省下200Gas!
那我们一样以2020全年度使用340,557,331次0x6000指令来计算,大约需耗费340,557,331x200Gas=68,111,466,200Gas。接着若以1Gas需支付20GWei来计算,也就是可以为整个网路省下整整约1,362.23ETH,而且各个Ethereum节点也可省下不少储存空间。
此外,对于开发人员来说,也可减少使用一些特殊优化手段来减少PUSH10x00的200Gas开销,例如使用DUP指令等。使用0x5F代表着可减少开发人员进行各种优化成本与风险,也利于估算智能合约的Gas费用。
结论
带来的改变有以下两点。
EIP-3855将减少部署智能合约时的Bytecode大小此外,EIP-3855也可减少过去开发人员在进行各种优化上的成本与风险本文介绍了Ethereum的EVM及Opcode的概念,并且深入探讨了EIP-3855改进的重要意义与影响。一旦这次的上海升级完成,就可减少开发人员部署合约时所需的储存空间费用,而EIP-3855提案和新的特性,也将吸引更多的开发者加入到以太坊的生态中。感谢您阅读本文!
参考资料
中文以太坊虛擬機https://ethereum.org/zh/developers/docs/evm/英文EIP-3855提案https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-3855EIP-3855英文討論區https://ethereum-magicians.org/t/eip-3855-push0-instruction/7014EVMCodes列表https://www.evm.codes/EthereumVirtualMachineOpcodeshttps://ethervm.io/PDF-ethereum-evm-illustratedhttps://takenobu-hs.github.io/downloads/ethereum_evm_illustrated.pdf关于EIP-3855常见问题
1、EIP-3855提案通过后是否可提升TPS?
TPS增长量不大,因为实际在主网上部署合约的交易并不多,假设在一个区块内有10笔部署合约交易的状况,若每个合约部署只「一次性」省约25个PUSH0,所以TPS可提升的有限。
2、一般Solidity开发人员如何应用此EIP-3855提案?
一般Solidity开发人员要等到上海升级完成才能享受到程式码大小变小的好处,EIP-3855主要是让Solidity编译器将所有PUSH10x00改为PUSH0,以节省空间、减少gas等好处。
2020年「PUSH」系列指令數量統計表
此表格参考EIP-3855中作者之一HugoDelacruz所統計的2020全年度EthereumOpcode数量表格,并进行延伸计算。
表格链接:https://mirror.xyz/0x347c9872A2a1dE370D798f9FE96341A9A0E05af8/mmOWhqg5WUkVD54iS210GPcX728x1kz2XZp94mOMtcE
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