性能审查技能Skill compact-reviewer:performance-review

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name: compact-reviewer:performance-review description: 用于审查Compact电路的性能问题、优化约束数量、分析证明生成时间或识别Gas和成本优化机会时使用。

性能审查技能

分析电路效率并识别Compact合约中的优化机会。

何时使用

此技能在以下查询时激活：

• 电路性能和效率
• 约束数量优化
• 证明生成时间
• Gas/成本优化
• 性能瓶颈

触发词：性能、优化、约束、电路效率、证明生成、Gas、成本

快速参考

约束成本表

操作	成本	备注
加法 (+)	0	在R1CS中免费
减法 (-)	0	免费
乘法 (*)	1	单个约束
除法 (/)	~1	包含逆运算
相等性检查 (==)	~1	直接检查
不等式检查 (<, >)	~254	位分解
哈希 (Pedersen)	~1,000	已优化
SHA256	~25,000	昂贵
Merkle证明 (深度 N)	~N×1,000	每层哈希

复杂度估算

总约束数 ≈
  (哈希操作数 × 1,000) +
  (SHA256操作数 × 25,000) +
  (比较操作数 × 254) +
  (Merkle深度 × 1,000) +
  (循环迭代次数 × 循环体成本)

快速优化

优化措施	节省量	难度
替换 SHA256 → Pedersen	每个哈希节省约25倍	低
使用 == 代替 <	节省约253个约束	低
减少Merkle深度	每层节省约1,000个约束	中
将计算移至见证数据	可变	中

审查流程

1. 统计昂贵操作

扫描合约中的以下内容：

// 高成本操作
persistentHash()      // ~1,000 个约束
persistentCommit()    // ~1,000 个约束
sha256()              // ~25,000 个约束 ❌ 避免使用
ecMul()               // ~5,000-10,000 个约束

// 中等成本操作
if x < y { }          // ~254 个约束 (位分解)
for i in 0..N { }     // 内部约束乘以 N

// 低成本操作
x + y                 // 免费
x * y                 // 1 个约束
x == y                // ~1 个约束

2. 分析循环

针对每个循环：

1. 循环内部有哪些操作？
2. 有多少次迭代？
3. 是否有操作可以移到循环外部？
4. 循环是否必要？

示例：

// ❌ 低效：哈希在循环内
for i in 0..10 {
    hashes[i] = hash(data[i]);  // 10 × 1,000 = 10,000 个约束
}

// ✅ 考虑：是否可以在见证数据中完成？

3. 检查类型选择

较小的类型意味着更便宜的比较：

类型	比较成本
Uint<8>	~8 个约束
Uint<64>	~64 个约束
Uint<254>	~254 个约束

4. 评估Merkle使用

// 深度为20的Merkle树
const proof = get_merkle_proof();  // ~20,000 个约束

// 考虑：深度20是否必要？
// 深度10将需要约10,000个约束

参考资料

• 约束优化 - 优化技术
• 电路复杂度 - 成本细分

相关技能

• 设计架构 - 结构效率
• compact-core/标准库 - 高效函数