Первое проектирование газа MOVE: Метод расчета потребления газа в блокчейне Aptos

Газовое измерение является основным понятием Aptos и многих других блокчейнов, которое определяет абстрактные вычисления объема вычислительных и хранилищных ресурсов, необходимых для выполнения и хранения транзакций в блокчейне. Газовый план определяет стоимость всех расходов на выполнение в блокчейне, используемую для расчета расходов на газ, использованный во время выполнения транзакции.

Процесс

Чтобы эффективно выполнить, процессы на блокчейне Aptos включают:

1. Определение принципов
2. Подготовьте оценочную рамку, определите цену для каждого исполнения
3. Создание системы измерения газа и безопасной алгебры газа для MOVE
4. Импортировать upstream Gas фреймворк в Aptos
5. Сделать Gas-рамку обладающей памятью
6. Дальнейшая детализация плана Gas

Принципы

Определенные принципы включают:

1. Операционные расходы должны быть непосредственно связаны с доступными ресурсами сети. После улучшения технологий и процессов затраты на Gas должны снизиться.
2. Газ должен быть настроен на уровне в блокчейне и может быть легко сконфигурирован.
3. Gas может предотвратить DoS-атаки на фиксированный набор ресурсов сети и может потребоваться быстрое регулирование в зависимости от ситуации в сети через предложения по управлению.
4. Газовая цена Aptos отражает стремление к ускоренному росту и поддержанию популярности в блокчейне.
5. Поощряйте делать отличные выборы в дизайне, такие как приоритет безопасности, модульности, утверждений и т. д.

Расчет газа

При подаче заявки на сделку пользователь должен указать два количества:

• Максимальное количество Gas: количество Gas в единицах, которое пользователь готов потратить на выполнение транзакции.
• Цена газа: рассчитывается в восьмеричной системе за единицу газа, 1 восьмеричная = 0.00000001 APT.

В процессе выполнения транзакции будет взиматься:

1. Фиксированные затраты: фиксированная база плюс дополнительные расходы на крупные сделки
2. Исполнительные издержки: для выполнения команды MOVE
3. Чтение затрат: используется для чтения данных из постоянного хранилища
4. Стоимость записи: используется для записи данных в постоянное хранилище

Конечная стоимость транзакции может быть рассчитана как общее количество потребляемого Gas, умноженное на цену Gas. Например, если одна транзакция потребляет 670 единиц Gas, а пользователем задана цена Gas в 100 Octa за единицу, то окончательная стоимость транзакции составит 670 * 100 = 67000 Octa = 0.00067 APT.

Если во время выполнения транзакции исчерпается Gas, отправитель будет charged в соответствии с максимальным количеством Gas, и все изменения, внесенные этой транзакцией, будут отменены.

Создание газового плана

базовая конфигурация

В плане Gas есть несколько компонентов, не связанных с деталями отдельных операций, включая размер транзакции и максимальное количество Gas.

объем торговли

Большинство объемов транзакций может находиться в пределах тысячи байт. Выпуск модуля Move может составлять несколько тысяч байт, а фреймворк Aptos около 100 КБ. Размер пользовательского модуля обычно составляет от 4 КБ до 40 КБ. Изначально размер транзакции был установлен на уровне 32 КБ, затем в зависимости от реакции сообщества был скорректирован до 64 КБ.

Очень крупные транзакции могут привести к увеличению стоимости сетевой пропускной способности, что может негативно сказаться на производительности. Пулы памяти будут поощрять игнорирование более крупных транзакций, поэтому необходимо найти баланс между максимальным размером транзакции и доступностью.

максимальная единица Gas

Максимальное количество Gas, определенное в плане Gas, определяет, сколько операций может быть выполнено в одной транзакции. Это отличается от максимального количества Gas, указанного пользователем в транзакции. Слишком высокие значения могут негативно сказаться на производительности в блокчейне. Даже при максимальном обновлении фрейма это не достигнет 90% от установленного максимального Gas в плане Gas (, равного 1,000,000).

Выполнить

Для оценки затрат на выполнение была построена базовая структура и использован Valgrind для анализа Move VM. Выходные данные представляют собой набор аннотированного исходного кода, который показывает количество машинных команд, генерируемых каждой строкой кода.

На основе результатов анализа была оценена относительная стоимость всех команд MOVE и нативных функций. Обратите внимание, что существуют некоторые проблемы с инлайн-функциями, которые решаются путем сложения чисел.

Рассмотрим кодовые примеры, которые усиливают устойчивость и безопасность системы, и получим количество выполняемых машинных инструкций. Это число необходимо взвесить с учетом хранения и максимального Gas-единиц, чтобы определить текущее значение в плане Gas.

хранить

Когда узел Aptos обращается к элементам состояния или данным, хранящимся в постоянном хранилище, он отправляет команды на чтение или запись на устройство хранения. Общее количество обращений к данным в секунду зависит от пропускной способности устройства хранения и емкости IOPS. Доступ к данным представляет собой мгновенную дефицитность, за которую пользователи конкурируют на рынке сборов в условиях нагрузки системы. Стоимость занимаемого диска для записи данных в блокчейне является постоянной.

Доступ и хранение любых элементов состояния будут приводить к затратам, связанным со структурой данных (, связанной с проверкой всего состояния блокчейна, называемой морской звездой Меркла ). Эти затраты зависят от кардинальности различных элементов состояния. Также есть затраты, пропорциональные размеру каждого элемента.

Хранение Gas-расходов = item_fee + (byte_fee * bytes)

читать, создавать и писать

Доступ к элементам состояния делится на три типа: чтение, создание или запись. Доступ оплачивается в зависимости от стоимости проекта и стоимости байта.

Чтение является наиболее распространенной операцией и ограничивается только временной нехваткой ресурсов. Стоимость чтения калибруется в зависимости от IOPS диска и пропускной способности согласно эталонным аппаратным спецификациям.

Создание заключается в добавлении нового элемента в хранилище состояния, увеличении структуры данных для аутентификации, что является наиболее дорогостоящим. Стоимость создания откалибрована в зависимости от доступного дискового пространства сети.

Запись операции обновляет существующие элементы в хранилище состояния, не создавая дополнительной нагрузки в структуре данных аутентификации. За байты в обновленных элементах взимается такая же плата, как и за создание.

Затраты на хранение оцениваются на основе каждой транзакции: даже если один и тот же ресурс читается/записывается несколько раз, необходимо заплатить только один раз.

Исходя из вышеизложенного, определены 6 параметров Gas:

• per_item_read: Корректировка в соответствии с IOPs
• per_byte_read: калибровка в зависимости от фактической пропускной способности
• per_item_create: калибровка в соответствии с общей целевой проектной суммой
• per_byte_create: калибровка в зависимости от общей целевой величины
• per_item_write: то же самое, что и per_item_read
• per_byte_write: То же, что и per_byte_create

Стабильная стоимость единицы газа

Каждая операция и сама сделка требуют фиксированной стоимости в отношении затрат на хранение и выполнение. Фиксированная единичная стоимость Gas помогает сохранить стабильность Gas-плана, отвязывая его от рыночной стоимости APT. Команда Aptos представляет единицу Gas с точностью около 3 знаков. Стоимость транзакции перевода составляет примерно 700 единиц Gas.

Участие сообщества

Члены сообщества Aptos могут:

1. Найдите нерациональные моменты в плане Gas
2. Выразить обеспокоенность по поводу плана Gas, участвуя в обсуждении сообщества
3. Проведение голосования по предложениям по управлению, связанным с Gas на Aptos

Корректировка затрат на газ

План Gas, как хранилище конфигурации в блокчейне, может быть изменен через предложения управления Aptos и может бесшовно добавлять новые команды или нативные функции. План Gas разработан с учетом масштабируемости, что позволяет обновлять его через предложения управления. По мере улучшения Aptos и сообщества Move VM и учета отзывов пользователей параметры Gas могут корректироваться со временем.

Сложные изменения формулы Gas требуют обновления программного обеспечения узлов и различения по различным характеристикам Gas. Необходимо выпустить программное обеспечение узлов и широко его использовать, а затем опубликовать и утвердить предложение по управлению с использованием новой версии Gas.

Будущая работа

Как первая жизнеспособная газовая рамка MOVE, будущие рабочие направления включают:

1. Снижение затрат на выполнение: улучшение эффективности компилятора и виртуальной машины
2. Многомерный расчет Gas: позволяет пользователям устанавливать отдельный бюджет для выполнения и хранения
3. Снижение избыточности: исследование концепции TTL для каждого проекта, удаление неактивных элементов по истечении TTL.