O blockchain Ethereum revolucionou aplicativos descentralizados e contratos inteligentes, mas cada transação incorre em taxas de gás Ethereum. Neste guia, desmistificaremos as taxas do gás Ethereum e aprenderemos sobre seus princípios básicos, métodos de cálculo, fatores que afetam os custos e estratégias eficazes para otimizar as transações e ao mesmo tempo controlar os custos.
1. Entenda o gás Ethereum
O gás é o combustível para transações e execução inteligente de contratos na blockchain Ethereum. Ele representa o trabalho computacional necessário para processar essas operações e tem preço em pequenas denominações de Ether chamado gwei (1 gwei = 10^-9 ETH).
Em outras palavras, o gás é uma unidade de medida para trabalho computacional, equivalente a uma certa quantidade de éter.
É por isso que as taxas do gás são cruciais no ecossistema Ethereum:
1) Alocação de recursos**: **As taxas de gás atuam como um mecanismo de alocação de recursos de rede. Ao exigir que os utilizadores paguem pela capacidade de computação e pelo espaço de armazenamento que utilizam, a rede garante um acesso justo e evita o abuso de recursos.
2) Prevenir spam na rede**: **Sem taxas de gás, atores mal-intencionados poderiam inundar a rede com transações de spam, sobrecarregando o sistema e retardando transações legítimas. As taxas de gás tornam o spam na rede caro e financeiramente impraticável.
3) Incentivar os mineradores**: **As taxas do gás incentivam os mineradores a incluir transações em blocos. Os mineradores priorizam transações com taxas de gás mais altas, incentivando os usuários a oferecer taxas competitivas para processamento de transações em tempo hábil.
4) Segurança da rede**: **As taxas do gás contribuem para a segurança da rede Ethereum. Eles garantem a execução correta de transações e contratos inteligentes, exigindo que os usuários paguem pelas etapas computacionais envolvidas. Isso bloqueia possíveis ataques e vulnerabilidades.
5) Escalabilidade e eficiência**: ** Ao atribuir um custo a cada operação, as taxas de gás incentivam os desenvolvedores a escrever código eficiente e otimizado. O foco na eficiência é fundamental para dimensionar a rede, pois incentiva as melhores práticas e reduz o estresse no blockchain.
6) Modelo econômico: As taxas do gás são parte integrante do modelo econômico Ethereum. Promovem um ecossistema sustentável onde os mineiros são compensados pelos seus esforços, promovendo o crescimento e a estabilidade da rede.
2. Componentes da taxa de gás
Entenda os principais componentes que compõem as taxas do gás Ethereum:
Taxa Base: Definida em contrato, você deverá pagar pelo menos esse valor para que sua transação seja considerada válida.
Taxa de prioridade: é uma gorjeta adicionada à taxa base para tornar sua transação atrativa para os validadores para que eles optem por incluí-la no próximo bloco.
Uma transação que paga apenas uma taxa básica é tecnicamente válida, mas é improvável que seja incluída porque não oferece incentivo para que os validadores a escolham.
A taxa de prioridade depende do uso da rede quando você envia a transação: se houver muita demanda, talvez seja necessário definir uma taxa de prioridade mais alta, mas quando houver menos demanda, você poderá pagar menos.
3. Cálculo da taxa de transação
Por exemplo, digamos que Jordan tenha que pagar a Taylor 1 ETH. Uma transferência de ETH requer 21.000 unidades de gás, com uma taxa básica de 10 gwei. Jordan incluiu uma gorjeta de 2 gwei.
O custo total agora é igual a:
unidades de gás utilizadas * (taxa base + taxa de prioridade)
A taxa base é o valor definido pelo protocolo, e a taxa de prioridade é o valor definido pelo usuário conforme prompt do validador.
21.000 * (10 + 2) = 252.000 wei（0,000252 ETH）.
Quando a Jordânia enviar dinheiro, 1.000252 ETH serão debitados da conta da Jordânia. Taylor receberá 1.0000 ETH. Os validadores recebem uma gorjeta de 0,000042 ETH. A taxa ETHbase de 0,00021 foi queimada, o que significa que será retirada de circulação.
4. Lendo e gravando dados
A rede Ethereum faz uma distinção entre gravar dados na rede e ler dados da rede, e essa distinção desempenha um papel importante na forma como você escreve seus aplicativos. De modo geral, a gravação de dados é chamada de transação, enquanto a leitura de dados é chamada de chamada.
Transação: Uma transação altera o estado da rede ao gravar ou alterar dados. Pode ser tão simples como enviar ether para outra conta ou tão complexo como executar uma função de contrato ou adicionar um novo contrato à rede. Para fazer transações, temos que pagar taxas de gás e elas levam tempo para serem processadas.
Chamadas: As chamadas podem ser usadas para executar código na rede, mas não alteram permanentemente os dados. Eles são usados basicamente para ler dados, portanto funcionam de graça (sem gasto de gás). Ao executar uma função de contrato chamando-a, você receberá o valor de retorno imediatamente.
5. Objeto de transação
Você pode definir a quantidade de gás que deseja pagar ao enviar uma transação, definindo os seguintes parâmetros no objeto de transação:
GasLimit: A quantidade máxima de unidades de Gás que podem ser consumidas por uma transação. O EVM especifica as unidades de gás necessárias para cada etapa do cálculo.
maxPriorityFeePerGas: O preço máximo do Gás consumido como dica validadora.
maxFeePerGas: a taxa máxima por unidade de Gás que você está disposto a pagar pela transação (incluindo baseFeePerGas e maxPriorityFeePerGas)
6. Atualização de Londres (EIP-1559)
Antes da atualização de Londres, as taxas eram calculadas sem distinguir entre taxas básicas e prioritárias.
No objeto de transação podemos definir:
GasLimit/startGas: A quantidade máxima de unidades de Gas que uma transação pode consumir. O mesmo de antes.
GasPrice: O valor que estamos dispostos a pagar por unidade de Gás.
Suponha que Alice deva pagar 1 ETH a Bob. Na transação, o limite do gás é de 21 mil unidades e o preço do gás é de 200 gwei.
O custo total é: Unidades de gás (limite) * Preço do gás por unidade, que é 21.000 * 200 = 4.200.000 gwei0,0042 ETH
7. Cálculo de taxas em transações complexas
Para entender melhor os custos de transação, podemos observar o opcode do EVM. Então, vamos calcular o custo de execução desta função:
Função doMath ( uint a, uint b ) { a + b; b - a; a * b; a== 0; }
a + b (ADD) custa 3 unidades de gás b - a (SUB) custa 3 unidades de gás a * b (MUL) custa 5 unidades de gás a == 0 (EQ) custa 3 unidades de gás
Então o custo total dessa transação é de 14 unidades de gás.
O importante a entender é que se no objeto de transação especificarmos gasLimit igual a 6, apenas as duas primeiras operações serão realizadas e então a transação será interrompida e o gasFee pago não será restaurado, pois temos que pagar pelo trabalho feito.
Portanto, se tivermos que definir o parâmetro gasLimit com um valor suficiente para que nossa transação possa ser executada sem perder nosso ether.
Neste exemplo específico, calcular a sua conta de gás é relativamente simples. No entanto, para funções mais complexas, especialmente aquelas que envolvem loops de variáveis de tamanhos variados, determinar antecipadamente os custos do gás pode ser um desafio.
Neste caso, podemos aproveitar os recursos fornecidos pelas duas bibliotecas de desenvolvimento mais famosas do estimaGas: ethers.js e web3.js. Esta função nos permite estimar o custo do gás associado à execução de uma função específica no blockchain Ethereum.
Porém, vale lembrar que é sempre uma boa prática definir gasLimit e maxFeePerGas para evitar a execução de transações que consumirão muito ether.
8. Estratégias para reduzir as taxas do gás
1) Utilize a camada 2
Layer-2 é uma estrutura ou protocolo auxiliar construído sobre o blockchain Ethereum. Essas soluções são projetadas para aumentar a escalabilidade e otimizar a velocidade das transações, processando a maioria das transações fora da cadeia principal do Ethereum (chamada Camada 1). A camada 1 envolve o blockchain Ethereum básico, onde os custos de transação são altos e podem enfrentar problemas de escalabilidade devido à alta demanda.
Dentre os diversos métodos da Camada 2, estão Rollups adotados no Arbitrum e no Optimism.
Os rollups agregam múltiplas transações em uma única transação, compactando os dados e armazenando-os na rede principal Ethereum. Isto reduz significativamente as taxas de gás e melhora a escalabilidade, uma vez que uma única transação na rede principal pode representar um grande número de transações fora da cadeia.
2) Execute durante períodos de congestionamento de rede reduzido
Se quisermos operar na primeira camada, a solução de redução de custos parece óbvia: temos que emitir transações quando a rede estiver menos congestionada.
Na verdade, a blockchain Ethereum permite apenas cerca de 20-40 transações por segundo (TPS) (que é o número total de todos os usuários Ethereum); quando o limite é atingido, os usuários são forçados a competir entre si para obter suas transações, o que faz com que as taxas estejam aumentando.
Para verificar a carga da rede podemos usar o Etherscan.
3) Minimize transações
Cada transação na blockchain Ethereum incorre em um custo, chamado taxa de gás. Para reduzir estas taxas, múltiplas operações devem ser combinadas numa única transação sempre que possível. Por exemplo, agrupar múltiplas transferências de tokens ou interações com contratos inteligentes em uma única transação pode reduzir significativamente os custos gerais.
4) Otimize a complexidade do código
As transações Ethereum envolvem a execução de código armazenado no blockchain. Código complexo e ineficiente requer mais recursos computacionais, resultando em tarifas de gás mais altas. Ao otimizar e simplificar seu código, você pode reduzir o gás necessário para a execução. Isso envolve práticas de codificação eficientes, minimizando cálculos redundantes e utilizando técnicas de programação eficientes.
5) Contrato inteligente de economia de energia
Ao desenvolver contratos inteligentes, é crucial concebê-los de forma a minimizar o consumo de gás. Isto inclui evitar operações de armazenamento desnecessárias, otimizar loops e reduzir a complexidade da lógica do contrato. Ferramentas de otimização de gás e melhores práticas devem ser utilizadas durante o desenvolvimento.
9. Conclusão
Em resumo, as taxas de gás são uma parte importante do Ethereum, mantendo a integridade da rede, incentivando o uso correto, garantindo a segurança e apoiando a escalabilidade, todos os quais juntos ajudam a construir uma rede blockchain eficiente e sustentável.
Neste artigo, exploramos o cálculo e a estimativa das taxas do gás e fornecemos informações sobre várias estratégias para mitigar o seu impacto. Ao empregar técnicas de otimização, alavancar soluções de Camada 2 e implementar código de contrato inteligente que economiza gás, usuários e desenvolvedores podem reduzir efetivamente os custos de transação e melhorar a eficiência geral dos aplicativos na rede Ethereum.
Com uma compreensão mais profunda das taxas de gás e estratégias práticas para gerenciá-las, agora você está pronto para navegar no ambiente Ethereum e otimizar seus esforços de codificação. Boa codificação e que suas interações Ethereum sejam econômicas e inovadoras!
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Taxas de gás Ethereum reveladas: um mergulho profundo nos custos de transação
Autor: Rosario Borgesi Tradução: Huohuo/Vernacular Blockchain
O blockchain Ethereum revolucionou aplicativos descentralizados e contratos inteligentes, mas cada transação incorre em taxas de gás Ethereum. Neste guia, desmistificaremos as taxas do gás Ethereum e aprenderemos sobre seus princípios básicos, métodos de cálculo, fatores que afetam os custos e estratégias eficazes para otimizar as transações e ao mesmo tempo controlar os custos.
1. Entenda o gás Ethereum
O gás é o combustível para transações e execução inteligente de contratos na blockchain Ethereum. Ele representa o trabalho computacional necessário para processar essas operações e tem preço em pequenas denominações de Ether chamado gwei (1 gwei = 10^-9 ETH).
Em outras palavras, o gás é uma unidade de medida para trabalho computacional, equivalente a uma certa quantidade de éter.
É por isso que as taxas do gás são cruciais no ecossistema Ethereum:
1) Alocação de recursos**: **As taxas de gás atuam como um mecanismo de alocação de recursos de rede. Ao exigir que os utilizadores paguem pela capacidade de computação e pelo espaço de armazenamento que utilizam, a rede garante um acesso justo e evita o abuso de recursos.
2) Prevenir spam na rede**: **Sem taxas de gás, atores mal-intencionados poderiam inundar a rede com transações de spam, sobrecarregando o sistema e retardando transações legítimas. As taxas de gás tornam o spam na rede caro e financeiramente impraticável.
3) Incentivar os mineradores**: **As taxas do gás incentivam os mineradores a incluir transações em blocos. Os mineradores priorizam transações com taxas de gás mais altas, incentivando os usuários a oferecer taxas competitivas para processamento de transações em tempo hábil.
4) Segurança da rede**: **As taxas do gás contribuem para a segurança da rede Ethereum. Eles garantem a execução correta de transações e contratos inteligentes, exigindo que os usuários paguem pelas etapas computacionais envolvidas. Isso bloqueia possíveis ataques e vulnerabilidades.
5) Escalabilidade e eficiência**: ** Ao atribuir um custo a cada operação, as taxas de gás incentivam os desenvolvedores a escrever código eficiente e otimizado. O foco na eficiência é fundamental para dimensionar a rede, pois incentiva as melhores práticas e reduz o estresse no blockchain.
6) Modelo econômico: As taxas do gás são parte integrante do modelo econômico Ethereum. Promovem um ecossistema sustentável onde os mineiros são compensados pelos seus esforços, promovendo o crescimento e a estabilidade da rede.
2. Componentes da taxa de gás
Entenda os principais componentes que compõem as taxas do gás Ethereum:
Taxa Base: Definida em contrato, você deverá pagar pelo menos esse valor para que sua transação seja considerada válida.
Taxa de prioridade: é uma gorjeta adicionada à taxa base para tornar sua transação atrativa para os validadores para que eles optem por incluí-la no próximo bloco.
Uma transação que paga apenas uma taxa básica é tecnicamente válida, mas é improvável que seja incluída porque não oferece incentivo para que os validadores a escolham.
A taxa de prioridade depende do uso da rede quando você envia a transação: se houver muita demanda, talvez seja necessário definir uma taxa de prioridade mais alta, mas quando houver menos demanda, você poderá pagar menos.
3. Cálculo da taxa de transação
Por exemplo, digamos que Jordan tenha que pagar a Taylor 1 ETH. Uma transferência de ETH requer 21.000 unidades de gás, com uma taxa básica de 10 gwei. Jordan incluiu uma gorjeta de 2 gwei.
O custo total agora é igual a:
unidades de gás utilizadas * (taxa base + taxa de prioridade)
A taxa base é o valor definido pelo protocolo, e a taxa de prioridade é o valor definido pelo usuário conforme prompt do validador.
21.000 * (10 + 2) = 252.000 wei（0,000252 ETH）.
Quando a Jordânia enviar dinheiro, 1.000252 ETH serão debitados da conta da Jordânia. Taylor receberá 1.0000 ETH. Os validadores recebem uma gorjeta de 0,000042 ETH. A taxa ETHbase de 0,00021 foi queimada, o que significa que será retirada de circulação.
4. Lendo e gravando dados
A rede Ethereum faz uma distinção entre gravar dados na rede e ler dados da rede, e essa distinção desempenha um papel importante na forma como você escreve seus aplicativos. De modo geral, a gravação de dados é chamada de transação, enquanto a leitura de dados é chamada de chamada.
Transação: Uma transação altera o estado da rede ao gravar ou alterar dados. Pode ser tão simples como enviar ether para outra conta ou tão complexo como executar uma função de contrato ou adicionar um novo contrato à rede. Para fazer transações, temos que pagar taxas de gás e elas levam tempo para serem processadas.
Chamadas: As chamadas podem ser usadas para executar código na rede, mas não alteram permanentemente os dados. Eles são usados basicamente para ler dados, portanto funcionam de graça (sem gasto de gás). Ao executar uma função de contrato chamando-a, você receberá o valor de retorno imediatamente.
5. Objeto de transação
Você pode definir a quantidade de gás que deseja pagar ao enviar uma transação, definindo os seguintes parâmetros no objeto de transação:
GasLimit: A quantidade máxima de unidades de Gás que podem ser consumidas por uma transação. O EVM especifica as unidades de gás necessárias para cada etapa do cálculo.
maxPriorityFeePerGas: O preço máximo do Gás consumido como dica validadora.
maxFeePerGas: a taxa máxima por unidade de Gás que você está disposto a pagar pela transação (incluindo baseFeePerGas e maxPriorityFeePerGas)
6. Atualização de Londres (EIP-1559)
Antes da atualização de Londres, as taxas eram calculadas sem distinguir entre taxas básicas e prioritárias.
No objeto de transação podemos definir:
GasLimit/startGas: A quantidade máxima de unidades de Gas que uma transação pode consumir. O mesmo de antes.
GasPrice: O valor que estamos dispostos a pagar por unidade de Gás.
Suponha que Alice deva pagar 1 ETH a Bob. Na transação, o limite do gás é de 21 mil unidades e o preço do gás é de 200 gwei.
O custo total é: Unidades de gás (limite) * Preço do gás por unidade, que é 21.000 * 200 = 4.200.000 gwei0,0042 ETH
7. Cálculo de taxas em transações complexas
Para entender melhor os custos de transação, podemos observar o opcode do EVM. Então, vamos calcular o custo de execução desta função:
Função doMath ( uint a, uint b ) { a + b; b - a; a * b; a== 0; }
a + b (ADD) custa 3 unidades de gás b - a (SUB) custa 3 unidades de gás a * b (MUL) custa 5 unidades de gás a == 0 (EQ) custa 3 unidades de gás
Então o custo total dessa transação é de 14 unidades de gás.
O importante a entender é que se no objeto de transação especificarmos gasLimit igual a 6, apenas as duas primeiras operações serão realizadas e então a transação será interrompida e o gasFee pago não será restaurado, pois temos que pagar pelo trabalho feito.
Portanto, se tivermos que definir o parâmetro gasLimit com um valor suficiente para que nossa transação possa ser executada sem perder nosso ether.
Neste exemplo específico, calcular a sua conta de gás é relativamente simples. No entanto, para funções mais complexas, especialmente aquelas que envolvem loops de variáveis de tamanhos variados, determinar antecipadamente os custos do gás pode ser um desafio.
Neste caso, podemos aproveitar os recursos fornecidos pelas duas bibliotecas de desenvolvimento mais famosas do estimaGas: ethers.js e web3.js. Esta função nos permite estimar o custo do gás associado à execução de uma função específica no blockchain Ethereum.
Porém, vale lembrar que é sempre uma boa prática definir gasLimit e maxFeePerGas para evitar a execução de transações que consumirão muito ether.
8. Estratégias para reduzir as taxas do gás
1) Utilize a camada 2
Layer-2 é uma estrutura ou protocolo auxiliar construído sobre o blockchain Ethereum. Essas soluções são projetadas para aumentar a escalabilidade e otimizar a velocidade das transações, processando a maioria das transações fora da cadeia principal do Ethereum (chamada Camada 1). A camada 1 envolve o blockchain Ethereum básico, onde os custos de transação são altos e podem enfrentar problemas de escalabilidade devido à alta demanda.
Dentre os diversos métodos da Camada 2, estão Rollups adotados no Arbitrum e no Optimism. Os rollups agregam múltiplas transações em uma única transação, compactando os dados e armazenando-os na rede principal Ethereum. Isto reduz significativamente as taxas de gás e melhora a escalabilidade, uma vez que uma única transação na rede principal pode representar um grande número de transações fora da cadeia.
2) Execute durante períodos de congestionamento de rede reduzido
Se quisermos operar na primeira camada, a solução de redução de custos parece óbvia: temos que emitir transações quando a rede estiver menos congestionada.
Na verdade, a blockchain Ethereum permite apenas cerca de 20-40 transações por segundo (TPS) (que é o número total de todos os usuários Ethereum); quando o limite é atingido, os usuários são forçados a competir entre si para obter suas transações, o que faz com que as taxas estejam aumentando.
Para verificar a carga da rede podemos usar o Etherscan.
3) Minimize transações
Cada transação na blockchain Ethereum incorre em um custo, chamado taxa de gás. Para reduzir estas taxas, múltiplas operações devem ser combinadas numa única transação sempre que possível. Por exemplo, agrupar múltiplas transferências de tokens ou interações com contratos inteligentes em uma única transação pode reduzir significativamente os custos gerais.
4) Otimize a complexidade do código
As transações Ethereum envolvem a execução de código armazenado no blockchain. Código complexo e ineficiente requer mais recursos computacionais, resultando em tarifas de gás mais altas. Ao otimizar e simplificar seu código, você pode reduzir o gás necessário para a execução. Isso envolve práticas de codificação eficientes, minimizando cálculos redundantes e utilizando técnicas de programação eficientes.
5) Contrato inteligente de economia de energia
Ao desenvolver contratos inteligentes, é crucial concebê-los de forma a minimizar o consumo de gás. Isto inclui evitar operações de armazenamento desnecessárias, otimizar loops e reduzir a complexidade da lógica do contrato. Ferramentas de otimização de gás e melhores práticas devem ser utilizadas durante o desenvolvimento.
9. Conclusão
Em resumo, as taxas de gás são uma parte importante do Ethereum, mantendo a integridade da rede, incentivando o uso correto, garantindo a segurança e apoiando a escalabilidade, todos os quais juntos ajudam a construir uma rede blockchain eficiente e sustentável.
Neste artigo, exploramos o cálculo e a estimativa das taxas do gás e fornecemos informações sobre várias estratégias para mitigar o seu impacto. Ao empregar técnicas de otimização, alavancar soluções de Camada 2 e implementar código de contrato inteligente que economiza gás, usuários e desenvolvedores podem reduzir efetivamente os custos de transação e melhorar a eficiência geral dos aplicativos na rede Ethereum.
Com uma compreensão mais profunda das taxas de gás e estratégias práticas para gerenciá-las, agora você está pronto para navegar no ambiente Ethereum e otimizar seus esforços de codificação. Boa codificação e que suas interações Ethereum sejam econômicas e inovadoras!