EVM Storage에는 어떻게 변수가 저장될까? 저수준에서 확인하는 Storage 영역

EVM Storage

스마트 컨트랙트에서 선언한 변수들은 EVM내에 Storage에 어떻게 저장될까?

구글링을 하다보니 EVM Storage에는 약 2의 256에 해당하는 메모리 슬롯이 존재한다고 하는데 사실인지는 잘 모르겠다. 이는 약 10의 77제곱에 해당한다고 한다. (우주를 구성하는 원자의 개수는 10의 80제곱에 해당한다.)

슬롯 하나의 크기는 256 비트 = 32 바이트 이다.

EVM Stack - 256비트 크기의 1024개의 스택으로 이루어져 있다

EVM Memory - 함수를 호출하거나 메모리 연산을 수행할 때 임시로 사용된다. 이더리움에서 메시지 호출이 발생할 때마다, 깨끗하게 초기화된 메모리 영역이 컨트랙트에 제공된다.

EVM Call Data - 트랜잭션을 요청했을때, 전송되는 데이터 들이 기록된다.

다시 본론으로 돌아와서, 우리가 스마트 컨트랙트에서 변수를 할당 할 때 마다 어떻게 기록되는지 알아보자.

설명보다는 바로 실험을 통해 알아보겠다.

실험환경 : testrpc (Web3 Provider)

remix로 배포후 truffle 콘솔창으로 값 확인
remix에서 메타마스크를 통해 롭슨으로 배포하고 remix 콘솔창에서 조회가 가능합니다!

StorageTest라는 컨트랙트 안에 크기가 서로 다른 변수, 배열, 구조체를 선언했다.

첫번째 사진의 선언한 항목들에 각각 해당되는 슬롯을 주석으로 명시해 두었다.

배포된 StorageTest의 CA주소를 복사하여 getStorageAt 함수를 이용하여 데이터를 조회했다.

web3.eth.getStorageAt('Paste your CA Address', 0, (err, res) => console.log(res))

위 명령어에서 0은 슬롯의 index Number을 뜻한다.

slot 0

슬롯 하나의 크기가 32byte 이기 때문에, 솔리디티는 최적화를 통해 a, b, c를 한 슬롯안에 저장한다.

때문에 c(2) = 02, b(true) = 01, a(1) = 1이 뒤에서부터 위치 push된다.

slot 1

구조체는 Storage 영역에 저장되지 않기 때문에 기록 되지않고, 그다음 배열 e가 저장됐다.

slot 2

256바이트에 해당하는 주소는 하나의 슬롯을 차지한다.

slot 3

256바이트로 선언한 변수 g는 슬론 3을 통째로 차지한다. 10진수 123은 16진수 7b에 해당한다.

slot 4

변수g가 한칸을 차지했기 때문에 그 다음에 선언된 변수 h (16진수 04)는 슬롯 4에 저장된다.

slot 5

0x00이 나왔다는 뜻은 슬롯이 비어 있다는 뜻이다.

저장공간을 최적화되도록 하려면 스토리지 변수와 구조를 잘 알아야한다. 예를 들어 스토리지 변수를 uint128, uint128, uint256 는 슬롯 2개를 차지하고 uint128, uint256, uint128은 스토리지 슬롯 3개를 차지한다. 이는 더 많은 가스비를 요구 하기 때문에, 개발자는 항상 Storage 사용을 염두하면서 코딩을 해야 한다.

이렇게 솔리디티에서 데이터가 어떻게 저장되는지 저수준의 방법으로 알아보았다. 상태 변수가 어떻게 저장되는지 공부함으로써 솔리디티 개발자가 지향해야 할 자세와 가스비를 절약할 수 있는 방법을 알 수 있었다.