COD:EIP-3855 如何讓合約更精簡_ETH

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。

以太坊開發者：擴容解決方案EIP-4844的Devnet 3推遲到下周發布:12月1日消息，以太坊開發者、Arbitrum研發團隊的terence.eth在社交媒體上稱，擴容解決方案EIP-4844的Devnet 3推遲到下周發布，此前原定于11月30日發布。

terence.eth解釋稱，CL（共識層）團隊需要更多時間來處理規范測試和同步協議。EL（執行層）團隊需要通過時間戳機制在分叉之上對4844個更改進行rebase。正在就配置和預設使用主網值達成共識，以便與KZG庫的字段元素大小和每個blob大小兼容。[2022/12/1 21:15:35]

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。

ETHW Core發布第二次代碼更新，強制執行EIP-155以防止重放攻擊:8月23日消息，以太坊分叉項目EthereumPoW（ETHW）發推稱，ETHW Core發布了第二次代碼更新，強制執行EIP-155。此次更新后，所有交易都必須使用鏈ID進行簽名。這將保護ETHW用戶免受來自ETHPoS和其他分叉幣的重放攻擊。

此外合約凍結功能被拉到一個單獨的分支中，并且已經完成了所有的集成和測試。這個功能最終是否會被拉入主分支將在9月1日的核心會議上決定。

此前消息，ETHW Core初始版本包括禁用難度炸彈、EIP-1559變更、調整ETHW起始挖礦難度。EthereumPow曾表示。ETHW Core將引入流動性池凍結技術保護用戶資產，并發布3批凍結清單，共121份合約。[2022/8/23 12:42:16]

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。

MetaMask即將發布支持EIP-1559的新版本:12 月 23 日消息，MetaMask 官方在社交媒體上發文表示，即將發布支持 EIP-1559 的新版本。據悉，新版本將改進預估 gas 費的精度，更換全新的 UI 界面，并將原有的高級設置選項進行了簡化。[2021/12/23 7:58:32]

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

推特網友stateful.eth宣布推出EIP-1559支持者和贊助者NFT:推特網友stateful.eth宣布推出EIP-1559支持者和贊助者NFT，由_kitteh設計，由EIP-1559貢獻者直接輸入，所有收益直接歸他們所有，以慶祝他們的工作。[2021/7/20 1:04:57]

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。

這里就只截取這份合約部份的Opcode。

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！

以太坊基金會JavaScript團隊將發布EIP-1559 / 倫敦就緒版本:5月20日消息，以太坊基金會JavaScript團隊今日凌晨發推表示，如果沒有最新的錯誤或規范更改，將在下周內發布EIP-1559 / 倫敦就緒版本的EthereumJS Block，Tx，VM和Common庫。[2021/5/20 22:23:56]

1ByteBytecode空間需要支付200Gas的費用。

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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