Mi az Ethereum Virtual Machine (EVM) és hogyan működik?

Éter (ETH), amely piaci kapitalizációját tekintve a második legnagyobb kriptovaluta, natív ETH tokenje miatt népszerű a kriptovaluta-befektetők körében. A natív Solidity programozási nyelv és az Ethereum Virtual Machine (EVM) azonban nagyban hozzájárulnak a fejlesztői közösségtől kapott dicséretben. Valójában a Ethereum blokklánc továbbra is vonz decentralizált alkalmazás (DApp) rugalmassága, a rendelkezésre álló fejlesztői eszközök széles választéka és a platform nagy felhasználói bázisa miatt.

A blokklánc architektúrájának magját képező EVM az a program, amely végrehajtja annak alkalmazási kódját ill. intelligens szerződések, ahogy nevezik, futásidejű környezetet biztosítva számukra, amely az Ethereum hálózat tetején fut. Sőt, az EVM Turing-komplett, és így bármilyen programozási nyelven kódolt programot futtathat, így a fejlesztők könnyedén hozhatnak létre egyedi intelligens szerződéseket és DApp-okat a feltörekvő fejlődéshez. Web3 hely. 

Ezen fontos funkciókon túlmenően az EVM hozzáfér a hálózat összes csomópontjához, kezeli az intelligens szerződések végrehajtását, és hatékonyan kezeli az Ethereum blokkláncon található összes tranzakciót, így a létező egyik legerősebb virtuális gép.

Mi az Ethereum Virtual Machine (EVM) és hogyan működik?

2013-ban tervezte programozó Vitalik Buterin, az Ethereum hálózat a DApp fejlesztők által preferált blokkláncként elért fenomenális sikerét az Ethereum Virtuális Gépnek (EVM) köszönheti, amelyet Gavin Wood tervezett az Ethereumnál töltött ideje alatt. A C++ nyelven írt és az LLVM Project fordító segítségével az EVM egy speciális állapotgép, amely folyamatosan működik, és amelynek megváltoztathatatlan műveletei határozzák meg az Ethereum blokklánc egyes blokkjainak állapotát. 

Az EVM nemcsak azt szabályozza, hogy a csomópontok mit tehetnek és mit nem tehetnek az Ethereum blokklánc által karbantartott elosztott főkönyvben, hanem meghatározza az állapot blokkról blokkra való változtatásának konkrét szabályait is. Ez utóbbi funkció teszi lehetővé az Ethereum által ismertté vált intelligens szerződéses funkcionalitást.

Ahhoz, hogy megértsük, mit csinál egy Ethereum virtuális gép, meg kell vizsgálni az egyes funkciókat, amelyeket az Ethereum hálózat zavartalan működése érdekében szolgál. Az EVM minden fogadott bemenethez olyan kimenetet állít elő, amely determinisztikus jellegű, és a legegyszerűbb értelemben vett matematikai függvényt követi. 

Az EVM úgy működik, mint egy veremgép, amely tranziens értékeket küld a pushdown verembe és onnan, és 1024 elem mélysége van, amelyek mindegyike 256 bites szó. Egy ideiglenes memóriát is fenntart egy bájttömb formájában, amely két tranzakció között változik az Ethereum blokkláncon. A lefordított intelligens szerződési kódokat az EVM 140 szabványos műveleti kódból álló gyűjtemény formájában hajtja végre, miközben más blokklánc-specifikus veremműveleteket is végrehajt.

Így az EVM rendelkezik egy gépállapottal, amely természeténél fogva ingadozó bármely tranzakció feldolgozása során, valamint egy globális vagy világállapottal, amely információkat tartalmaz az Ethereum blokkláncon vezetett különböző fiókokról. Minden műveletet az EVM kód szabályoz, amely önmagában is több iteráción ment keresztül az Ethereum hálózat 2015-ös elindítása óta, ami a jelenleg használatos EVM különböző implementációihoz vezetett.

Valójában az EVM felelős az absztrakció szintjének fenntartásáért több ezer Ethereum csomópont és a végrehajtó kód között, olyan funkcióként működik, amely konzisztens eredményeket biztosít anélkül, hogy sok részletet elárulna az ügyfeleknek vagy csomópontoknak.

Mi a célja az Ethereum virtuális gépnek (EVM)?

Az EVM megbízhatóan táplálja az Ethereum hálózaton futó összes alkalmazást anélkül, hogy jelentősebb állásidőt jelentettek volna. A fejlesztők számára az EVM olyan átfogó programként működik, amely kisebb végrehajtható programokat futtat, amelyek az Ethereumban intelligens szerződésekként ismertek, miközben szabadon írhatják ezeket az intelligens szerződéseket. sokféle programozási nyelv többek között a Solidity, a Vyper, a Python és a Yul.

Az EVM által kínált rugalmasságnak köszönhetően az Ethereum blokklánc több ezer DApp-t hozott létre a decentralizált pénzügy (DeFi) és a nem helyettesíthető token (NFT) tér. Ezen DApp-ok és az ezekből származó intelligens szerződések mindegyikét bájtkóddá alakítják, amelyet az EVM-be táplálnak, és elosztanak az Ethereum hálózat összes csomópontja között. Intelligens szerződés telepítésekor az EVM felelős az összes csomóponttal való kommunikációért és az állapotváltozások végrehajtásáért, ha konszenzus születik.

Elmondható, hogy az EVM minden Ethereum csomópontba be van illesztve, hogy intelligens szerződéseket hajtson végre bájtkóddal az alap programozási nyelv helyett, így elkülönítve a fizikai gazdagépet attól a gépi kódtól, amelyen az Ethereum fut.

Az Ethereum virtuális gép (EVM) előnyei

Az EVM működési módjának köszönhetően a fejlesztők anélkül hajthatnak végre kódot, hogy aggódnának annak a hálózat többi részére gyakorolt ​​hatása miatt, vagy annak lehetősége miatt, hogy a csomópontszámítógépek bármelyikén tárolt adatokkal vagy személyes fájlokkal nem játszanak. 

Ezenkívül összetett intelligens szerződéseket is futtathatnak különböző számítási környezetekben, elosztott konszenzussal. Ez biztosítja, hogy egyetlen csomópont meghibásodása ne legyen negatív hatással a DApp vagy az intelligens szerződés futására, mivel az EVM kód ugyanaz marad az összes csomóponton. Ezen túlmenően, mivel a fiókadatokat globális szinten tartják fenn az EVM-ben, a fejlesztők tökéletesnek találják egyéni intelligens szerződési kód írására és különálló DApp-ok létrehozására, amelyek hozzáférhetnek ehhez a globális adatkészlethez, és megbízható kimeneteket állítanak elő. 

Az eredmény szentsége teszi különösen alkalmassá az EVM-et és általában az Ethereum blokkláncot a DApps és az intelligens szerződéses Ethereum ökoszisztéma fenntartható bővítésére. Ehhez adjuk hozzá a fejlesztők számára elérhető szabványos kódok könyvtárát, és egyre több EVM-kompatibilis réteg-2 blokkláncok és számos lehetséges EVM felhasználási eset lehetséges, és könnyen belátható, hogy miért az EVM a preferált platform Web3 fejlesztés.

Az Ethereum virtuális gép (EVM) hátrányai

Az EVM által kínált számos előny ellenére vannak bizonyos hátrányok, amelyeket figyelembe kell venniük az Ethereumra építő fejlesztőknek és vállalkozóknak. Ezek közül a legfontosabb az okosszerződés Ethereum hálózaton történő működtetésével járó magas tranzakciós díjak vagy gázköltségek. 

Az ETH-ban fizetett díjak a szerződés összetettségétől és a teljesítéskori hálózati torlódástól függően változnak, ezért a fejlesztők és vállalkozók kötelesek ennek megfelelően árazzák szolgáltatásaikat. Ezen túlmenően, mivel a Solidity a legelőnyösebb nyelv az EVM-en történő kódoláshoz, ez azt jelenti, hogy a fejlesztőknek megfelelő tapasztalattal kell rendelkezniük ezzel kapcsolatban, és rendelkezniük kell egy csekély technikai szakértelemmel ahhoz, hogy hatékony intelligens szerződéseket hozzanak létre a használatával. 

Ez utóbbi azért fontos, mert minden további számítási követelmény magasabb gázköltségekhez vezet, és végső soron károsnak bizonyul a projekt sikerére nézve. Ha a fejlesztők úgy döntenek, hogy más nyelveket használnak a kódoláshoz, óvatosnak kell lenniük a kódban előforduló esetleges ismétlődések megoldása során, mivel az EVM úgyis lefordítja azokat. Míg az intelligens szerződések frissítése egy későbbi szakaszban is lehetséges, az az eredeti intelligens szerződés címére hivatkozó közvetítő intelligens szerződés létrehozásával kapcsolatos biztonsági kockázatokkal jár.

Az EVM jövője

Az EVM által a blokklánc ökoszisztémában előidézett forradalmi változások ellenére ez a kódolvasási és -végrehajtási technológia fejlesztés alatt áll számos blokklánc projekt által. 

A láncok közötti átjárhatóság Mivel a fejlesztők számára a legfontosabb szempont, sok EVM-kompatibilis blokklánc támaszkodott fel, amelyek közül a legtöbb alacsonyabb gázt és gyorsabb tranzakciós sebességet kínál, mint az Ethereum protokoll. Ennek eredményeként ezek a blokkláncok már zökkenőmentesen kommunikálhatnak az Ethereum-felhasználókkal, és megkönnyítik a pénzeszközök átutalását saját hálózataikra. blockchain hidak.

Mivel azonban az Ethereum protokoll sikeresen befejezte az egyesítést 2022 szeptemberében, a következő célpont az eltolás EVM – Ethereum WebAssembly (eWASM). A rendkívül modulárisnak és platformfüggetlennek tervezett eWASM-et az Ethereum protokoll következő játékmódosítójaként tartják számon, és más blokkláncokat is ösztönözhet arra, hogy ezt a futásidejű környezetet alkalmazzák az intelligens szerződésekhez is. Az azonban kérdés, hogy az eWASM-ek felváltják-e az EVM-et, mint az intelligens szerződések legmegbízhatóbb mechanizmusát, csak az idő ad választ.