EIP-3855 如何讓合約更精簡_ODE

前言

本文將深入介紹EthereumOpcode的最新成員：PUSH0

在過去，我們只能使用PUSH10x00來達成將數值0存入EVM的Stack中，而上海升級中包含諸多EIP之一的EIP-3855提案則引入了PUSH0這項新的Opcode來達成相同的效果。透過節省1Byte的指令空間，減少了智能合約編譯后的Bytecode大小，進一步降低智能合約部署的成本。

而本文將會快速地帶到EVM、Bytecode與Opcode的基本概念，并一步一步地帶你了解PUSH0的核心意義和對現有合約的影響。

文章會從EVM、Opcode到PUSH0詳細說明，若您為區塊鏈開發人員，我們可用一句話函蓋整篇文章：

EIP-3855引入新Opcode：PUSH0來取代PUSH10x00，因減少1Byte指令空間，所以減少了部署智能合約的200Gas，所有合約加總一年大約可省1,362.23ETH。

伯恩斯坦分析師：ETH將獲得市場領導地位，EIP-4844可能把交易成本降低10倍:金色財經報道，伯恩斯坦分析師Gautam Chhugani和Manas Agrawal 認為，以太坊可能會因為其“競爭優勢、增長勢頭和明確的市場領導地位”而“群星齊聚”，從而迎來爆炸式增長，他們在最新分析報告中指出，在以太坊的八年歷史中從未有過現在這樣的競爭優勢，即將到來的“上海”升級完成之后，部署的EIP-4844可能會將交易成本降低10倍，二層網絡費用也將會進一步下降。[2023/3/1 12:34:56]

EVM與Opcode概念

在介紹EIP-3855之前，我們先來簡單了解Ethereum中最重要的EVM概念！

EVM

我們為了讓智能合約在獨立且安全的環境中執行，而從Ethereum節點中會切出一塊具有儲存、執行等功能的運算環境，我們將之稱之為EVM虛擬機。

而這個EVM具備執行智能合約所需的堆疊、記憶體、紀錄Gas費用及儲存下一行指令位址等各種必要元件，以便完成開發人員要求的各種計算。

Polygon今日16:00在Mumbai測試網實施EIP-1559:官方消息，Polygon核心開發團隊正在測試網實施EIP-1559，將于12月14日北京時間16:00在Mumbai測試網上線。[2021/12/14 7:38:15]

Bytecode與Opcode

我們用Solidity等語言所撰寫的智能合約，要先編譯成一連串EVMOpcode，這一連串Opcode稱為Bytecode。我們接著來進行一段簡單的操作就會比較清楚！

有興趣的讀者可以透過EtherVM了解更多關于Opocde的介紹。

首先，我們先在Remix上編譯下方這份簡易的加法智能合約，編譯完成后就可從artifacts資料夾中看到包含此智能合約Bytecode與Opcode的Json資訊檔。

智能合約在線編譯工具Remix

與此同時，這個智能合約也已部署到Goerli測試網中，我們可點選在Etherscan上的鈕從Bytecode切換到Opcode觀看模式。這時，即可得知一連串Opcode稱為Bytecode。

Stateful Works發布EIP-1559紀念NFT以獎勵開發人員:Stateful Works是一個旨在鼓勵在以太坊區塊鏈上創建和維護公共物品的項目和發行方，該項目發布即將到來的備受期待EIP-1559紀念NFT。EIP-1559 NFT的設計師是_kitteh，以動圖的形式呈現，每件售價0.1559 ETH，其中一件起售價為15.59ETH，這些NFT永遠作為對EIP-1559開發者的支持，鼓勵開發者們繼續進行工作。開發者能夠獲得的收益在1%至14%之間。例如，一直與核心開發者協調網絡升級的Beiko將獲得6%的收益。而NFT設計者將獲得2%。開發者包括撰寫以太坊EIP的人員、修改軟件的客戶端團隊以及研究連鎖效應的人員。以太坊基金會開發人員Tim Beiko稱：該NFT的主要目的是向所有參與開發工作的人表示感謝，雖然大多數人顯然是能夠通過開發工作獲得收入，但這些人并沒有真正的機制來捕獲創造的價值。[2021/7/22 1:09:12]

這里就只截取這份合約部份的Opcode。

聚幣Jubi將于5月20日啟動JT五月EIP回購:據官方消息，聚幣Jubi將于2021年5月20日（UTC+8)啟動JT五月EIP溢價回購，JT回購價為0.7385USDT。

聚幣將為JFI持倉排名前20的用戶提供專屬1,000 USDT 的溢價回購額度，具體規則見官網公告。

EIP是聚幣Jubi創新推出的溢價回購機制，每月JT回購價將定增35%。[2021/5/14 22:02:34]

部份Bytecode與Opcode對照表

現在我們有了EVM、Bytecode、Opcode的概念后，那EIP-3855到底要改進什么問題呢？

前面的例子中，我們了解到若想要將一個零的值推到Stack中，這個動作會被編譯成「PUSH0x00」（兩個Byte，分別是0x60及0x00，其中0x00代表零的值，所以0x6000整整占了2個Byte的Storage空間！

1ByteBytecode空間需要支付200Gas的費用。

Ethermine反對在當前狀態下采用EIP-1559:Ethermine礦池母公司Bitfly官方發推文稱：“我們一直在觀察社區內部的情況，并想聲明Ethermine反對在當前狀態下采用EIP-1559，因為我們認為以太坊的未來可能會面臨風險。為什么？在過去的幾年中，區塊獎勵已經從5 ETH下降到2 ETH，但是，我們越接近向以太坊2.0過渡，這種變化的風險就越大，因為對礦工來說質押的更少了。”[2021/1/20 16:33:36]

另外，執行1個PUSH1的操作需支付3Gas，而PUSH0也是，所以PUSH0主要是減少編譯后的程序碼大小，但實際上執行時的Gas消耗和PUSH1是一樣的。

我們來看一下以下關于Push10x00指令在2020年的統計數據：

Push10x00指令占了2020年全年度智能合約Bytecode的4.57%之多，它被如此常用，以致于幾乎所有的智能合約中都可看到它的身影！

這時，如果我們新增一個Opcode來做和PUSH10x00完全一樣的事，是否就可以再減少1個200Gas的空間消耗？

答案是可以的！EIP-3855即將會在這一次的上海升級中在Opcode中引入一條PUSH0新指令，而這個新指令的編號是0x5F！

會選擇0x5F做為PUSH0的原因，除了0x5F在上海升級前沒有被使用外，而且它也剛好是在PUSH1指令的前一個編號！是一個連續且有意義的指令空間。

0x5F及0x60的Opcode指令編號，圖片來源：https://ethervm.io/

EIP-3855帶來的改變

將0x6000指令瘦身至0x5F有一個最重要的改變，就是部署合約時的Gas費用變便宜了！程式碼中每個使用到PUSH10x00的地方都可以因為這個改變而省下200Gas！

那我們一樣以2020全年度使用340,557,331次0x6000指令來計算，大約需耗費340,557,331x200Gas=68,111,466,200Gas。接著若以1Gas需支付20GWei來計算，也就是可以為整個網路省下整整約1,362.23ETH，而且各個Ethereum節點也可省下不少儲存空間。

此外，對于開發人員來說，也可減少使用一些特殊優化手段來減少PUSH10x00的200Gas開銷，例如使用DUP指令等。使用0x5F代表著可減少開發人員進行各種優化成本與風險，也利于估算智能合約的Gas費用。

結論

帶來的改變有以下兩點。

EIP-3855將減少部署智能合約時的Bytecode大小此外，EIP-3855也可減少過去開發人員在進行各種優化上的成本與風險本文介紹了Ethereum的EVM及Opcode的概念，并且深入探討了EIP-3855改進的重要意義與影響。一旦這次的上海升級完成，就可減少開發人員部署合約時所需的儲存空間費用，而EIP-3855提案和新的特性，也將吸引更多的開發者加入到以太坊的生態中。感謝您閱讀本文！

參考資料

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關于EIP-3855常見問題

1、EIP-3855提案通過后是否可提升TPS？

TPS增長量不大，因為實際在主網上部署合約的交易并不多，假設在一個區塊內有10筆部署合約交易的狀況，若每個合約部署只「一次性」省約25個PUSH0，所以TPS可提升的有限。

2、一般Solidity開發人員如何應用此EIP-3855提案？

一般Solidity開發人員要等到上海升級完成才能享受到程式碼大小變小的好處，EIP-3855主要是讓Solidity編譯器將所有PUSH10x00改為PUSH0，以節省空間、減少gas等好處。

2020年「PUSH」系列指令數量統計表

此表格參考EIP-3855中作者之一HugoDelacruz所統計的2020全年度EthereumOpcode數量表格，并進行延伸計算。

表格鏈接：https://mirror.xyz/0x347c9872A2a1dE370D798f9FE96341A9A0E05af8/mmOWhqg5WUkVD54iS210GPcX728x1kz2XZp94mOMtcE

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