EVM&GAS 최적화 (황수진)

hosted by 황수진 (블록체인 개발자)
월스트리트 디파이의 세미나 내용은 유튜브에서 영상으로도 보실 수 있습니다.

가스 비용은 이더리움 스마트 컨트랙트 개발에서 가장 중요한 고려사항 중 하나입니다. 모든 트랜잭션은 이더리움 가상 머신(EVM) 안에서 컴퓨팅 자원을 소비하며, 이 과정을 최적화하는 방법을 이해한 개발자는 비용 효율적이면서도 확장 가능한 애플리케이션을 제공할 수 있습니다.

EVM의 역할

이더리움 가상 머신은 32바이트 스택 머신으로 작동하며, 네 가지 핵심 데이터 구성요소를 통해 연산을 처리합니다.

스택: 저수준 명령을 실행하는 임시 작업 영역
콜데이터(calldata): 외부 호출 시 스마트 컨트랙트에 전달되는 입력 데이터
메모리(memory): 트랜잭션 실행 동안 사용되는 임시 저장소
스토리지(storage): 체인에 영구 보관되는 상태로, 가장 높은 가스 비용이 듭니다

각 구성요소는 서로 다른 가스 요구사항을 가지므로, 데이터를 어디에 어떻게 저장·접근할지 신중히 선택하는 것이 트랜잭션 효율성에 직접적인 영향을 줍니다.

데이터 관리와 비용 트레이드오프

콜데이터 vs 메모리: 콜데이터는 읽기 전용 외부 입력에 효율적이며, 메모리는 실행 중의 임시 연산에 더 적합합니다. 특히 배열 처리나 ABI 디코딩 시 부적절한 선택은 불필요한 비용을 초래할 수 있습니다.
스토리지: 가장 비싼 자원입니다. 모범 사례로는 작은 변수를 하나의 32바이트 슬롯에 패킹하기, 변하지 않는 값에는 constant나 immutable 사용하기, 순서가 중요하지 않을 때는 배열보다 매핑을 선호하기가 있습니다. 또한 업그레이드 가능성도 유의해야 합니다. 스토리지 레이아웃 순서를 변경하면 심각한 리스크가 발생할 수 있습니다.

최근 프로토콜 개선사항

이더리움 프로토콜 업그레이드는 비용을 줄이고 유연성을 높이기 위한 여러 메커니즘을 도입했습니다.

EIP-2200과 EIP-2929: “웜(warm)”과 “콜드(cold)” 스토리지 접근, 그리고 깨끗한(clean) 쓰기와 더러운(dirty) 쓰기를 구분하여, 가스 비용을 실제 자원 사용량과 더 밀접하게 정렬했습니다.
EIP-1153: TLOAD와 TSTORE를 도입해 트랜잭션 종료 시 초기화되는 형태의 임시 스토리지를 제공합니다. 이를 통해 영구 상태에 기록하지 않고도 실행 중 컨트랙트 간 데이터 교환이 가능해집니다.

실전 최적화 기법

개발자들은 가스 비용을 최소화하기 위해 다음과 같은 다양한 기법을 사용합니다.

가능한 경우 산술 연산 대신 비트 연산 활용
비교에서 >= 대신 > 사용처럼 미세하게 더 저렴한 연산 선택
장문의 revert 메시지 대신 커스텀 에러 사용으로 배포 및 런타임 revert 비용 절감
성능이 중요한 구간에는 인라인 어셈블리를 사용해 가스 사용을 더 정밀하게 제어

전략적 중요성

개별 최적화는 사소해 보일 수 있지만, 누적 효과는 큽니다. 효율적인 컨트랙트 설계는 최종 사용자 트랜잭션 비용을 낮출 뿐 아니라, 경쟁이 치열한 시장에서 탈중앙화 애플리케이션의 경쟁력을 높입니다. 디파이 프로토콜이나 NFT 마켓플레이스처럼 거래량이 많은 사례에서는 가스 효율성이 채택과 사용자 경험에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다.

핵심 요약

가스 최적화는 단순한 기술적 연습이 아니라 이더리움 개발자에게 전략적 필수 요소입니다. EVM의 미세한 동작을 이해하고, 데이터 관리 모범 사례를 적용하며, 최신 프로토콜 개선사항을 적극 활용하면, 경제적으로 효율적이면서 운영적으로 견고한 스마트 컨트랙트를 구축할 수 있습니다.

뉴스레터: https://maily.so/cdfi

유튜브: Youtube_월스트리트디파이

텔레그램(뱅크리스 코리아): https://t.me/BanklessKorea

트위터(뱅크리스 코리아): https://twitter.com/BanklessKorea