【Vyper】第4章第3回：ガス（Gas）とは？消費量の最適化と管理

本記事では、Ethereumにおけるガス（Gas）の概念と、スマートコントラクトを効率的に実行するためのガス最適化の方法について解説します。適切な管理を行うことで、トランザクションコストを抑え、よりスムーズな処理が可能になります。

0. 記事の概要

この記事を読むメリット

• Ethereumにおけるガス（Gas）の仕組みを理解できる
• ガスの消費量を削減する最適化方法を学べる
• スマートコントラクトのコストを抑える実践的なテクニックを習得できる

1. ガス（Gas）とは？

ガス（Gas）とは、Ethereumネットワーク上でトランザクションを実行するために必要な手数料の単位です。ガスは、スマートコントラクトの計算コストをカバーし、ネットワークの過負荷を防ぐ役割を持ちます。

1.1 ガスの仕組み

• ガスリミット（Gas Limit）: 1回のトランザクションで使用できる最大のガス量
• ガス価格（Gas Price）: 1ガスあたりのETHの単価
• トータルガスコスト: 使用ガス量 × ガス価格

1.2 ガスの消費が発生する要因

• スマートコントラクトの複雑さ: 計算量が多い処理ほどガス消費が増える
• ストレージの利用: スマートコントラクトがブロックチェーンにデータを保存するとコストが発生
• ループの使用: forループやwhileループを多用するとガスが増加

2. ガスの最適化

スマートコントラクトの効率を高め、ガス消費を削減するための最適化手法を紹介します。

2.1 ループの最適化

        @public
        def inefficient_loop(data: int128[100]):
            total: int128 = 0
            for i in range(100):
                total += data[i]
            return total
        

動作解説

• ループ回数が多くなるとガス消費が増加
• データの集約方法を改善することで最適化可能

2.2 ストレージ操作の最適化

        @public
        def optimized_storage(value: int128):
            temp: int128 = self.data
            temp += value
            self.data = temp
        

動作解説

• ストレージ変数への書き込み回数を減らすことでガスを削減
• ローカル変数を活用して計算を行い、最後にストレージへ保存

3. 練習問題

3.1 練習問題

以下の課題に挑戦してください。

• リストの合計値を求める関数をガス最適化しながら作成する
• ストレージへの書き込み回数を減らすスマートコントラクトを設計する

4. まとめ

本記事では、Ethereumにおけるガス（Gas）の基本概念と最適化の方法について学びました。次回は、外部コントラクトとの連携方法について詳しく解説します。