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。

Arbitrum网络总锁仓量达21.8亿美元，GMX占比26.05%:金色财经报道，据DefiLlama数据显示，Arbitrum网络总锁仓量达21.8亿美元，较上月增长约0.98%。其中，GMX占比26.05%，较上月增长约14.35%。[2023/4/23 14:21:10]

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

发送一笔交易的成本包括两部分：

Tari Labs就Taro协议赢得了针对Lightning Labs的限制令:金色财经报道，区块链初创公司 Tari Labs 就其 Taro 协议和平台赢得了针对比特币开发商 Lightning Labs 的临时限制令。该裁决意味着 Lightning Labs 将无法对 Taro 协议进行更新或宣布协议的进一步发展。

Tari Labs 于 2020 年创立了 Tari 协议，该协议能够将数字资产从门票转移到虚拟商品。Tari 拥有 Tari 在美国的注册商标，用于各种加密货币交易和兑换服务。区块链平台去年在加利福尼亚州北部地区对 Lightning Labs提起侵犯版权的投诉。它声称其 Taro 协议和平台的名称与自己的商标相似，并提供类似的服务。[2023/3/15 13:06:01]

1、固有成本

2、执行成本

区块链金融&广告互动交易所NYIAX拟于3月1日通过IPO融资1000万美元:2月25日消息，区块链金融&广告互动交易所NYIAX宣布拟于3月1日通过IPO融资1000万美元，据悉将发行1,900,000股股票。

NYIAX平台使用纳斯达克金融框架并采用纳斯达克支持的智能合约和区块链技术作为核心分类账，用于在广告行业提供金融科技服务，包括跟踪订单条款、合同管理和合同对账等。（Defenseworld）[2023/2/26 12:29:46]

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。

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

CryptoUK任命Ioana Surpateanu为非执行董事:金色财经报道，英国加密行业协会CryptoUK宣布任命Ioana Surpateanu为其新的非执行董事。Surpateanu此前曾参与欧盟预算谈判和欧洲战略投资基金的启动，该基金是第一个旨在促进数字基础设施和创新投资的欧盟级倡议。接下来转到花旗集团，担任欧洲政府事务联合主管，专门负责在欧盟层面的监管和决策环境中以及在花旗的各种业务线中推广加密货币。[2023/1/12 11:08:21]

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。

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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