GAS: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。

Base：当前生态系统有150多个dapp和服务提供商:金色财经报道，Coinbase构建的Base网络发布推文称，目前，Base生态系统中有150多个质量卓越、用户友好的dapp和服务提供商，全部与 coinbase 产品生态系统无缝集成。用户可以探索Base生态系统，享受近乎零的Gas费、快速的结算速度以及安全的交易。[2023/8/10 16:16:46]

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

Ripple合作伙伴Airwallex与美国运通合作扩展商户支付选项:1月17日消息，Ripple合作伙伴Airwallex已与美国运通（American Express）建立合作关系，以扩大商户支付接受选项。

藉此合作，澳大利亚、中国香港、新加坡和英国的Airwallex客户现将能够通过美国运通卡接受客户付款，具体方式包括在线支付门户、Xero发票支付和电子商务购物扩展。

Airwallex透露，此次合作源于客户的需求，即享受接受美国运通支付的好处，其中包括服务于高端客户和更好的客户支付体验等。（The Crypto Basic）[2023/1/17 11:16:23]

发送一笔交易的成本包括两部分：

1、固有成本

2、执行成本

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。

Gemini：数据库与Amazon Web Services EBS服务链接中断:据官方消息，Gemini表示其某个主要数据库与Amazon Web Services EBS服务链接中断，其已经恢复了数据库并正在恢复数据交换。

此前报道，Gemini部分系统服务出现中断，官方称客户资金安全。[2022/11/17 13:14:13]

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。

a16z合伙人：Crypto和Web3领域存在创新，应关注长期愿景和产品周期:6月28日消息，a16z合伙人Chris Dixon发文对比互联网时代和当下Web3的现状，并发布金融周期和产品周期图表。

Chris Dixon指出，现在的科技行业与21世纪20年代有很大不同。少数科技巨头主导互联网，发挥巨大的经济和文化影响。在21世纪20年代，Web2大多被忽视或被视为谈论琐事的技术人员。如今，既得利益者积极应对有朝一日可能威胁到自己的新运动。但是，21世纪20年代出现的创造性模式今天仍然存在，由那些能提前看到更多可能性的爱好者推动。你只需要知道去哪里找到它们。Chris Dixon认为最好的地方是Crypto和Web3。

在他看来，现在的金融负面情绪与2008年最为相似。如果我们正走向长期低迷，那么可以从2008年那个时代学到一些战术上的教训，即保全资本并专注于长期愿景。战略上的教训是始终聚焦在产品周期上。对聪明人来说，看起来有趣的东西通常是因为它们具有丰富的产品可能性。这些可能性最终成为现实。玩具成为必备工具。周末爱好成为主流活动。愤世嫉俗者听起来很聪明，但乐观主义者创造了未来。[2022/6/28 1:36:34]

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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