Mis on Ethereumi virtuaalmasin (EVM) ja kuidas see töötab?

Eeter (ETH), mis on turukapitalisatsioonilt suuruselt teine ​​krüptovaluuta, on krüptoraha investorite seas populaarne oma natiivse ETH märgi tõttu. Selle algne Solidity programmeerimiskeel ja Ethereumi virtuaalmasin (EVM) aitavad aga arendajakogukonnalt osaks saada. Tegelikult on Ethereumi plokiahel meelitab jätkuvalt detsentraliseeritud rakendus (DApp) arendajatele tänu oma paindlikkusele, saadaolevate arendajatööriistade suurele valikule ja platvormi suurele kasutajaskonnale.

Moodustades plokiahela arhitektuuri tuuma, on EVM programm, mis käivitab selle rakenduskoodi või arukad lepingud, nagu neid nimetatakse, pakkudes neile käituskeskkonda, mis töötab Ethereumi võrgu peal. Veelgi enam, EVM on Turingi-täielik ja suudab seega käivitada mis tahes programmeerimiskeeles kodeeritud programmi, võimaldades arendajatel hõlpsasti luua areneva arengu jaoks kohandatud nutikaid lepinguid ja DApp-e. Web3 ruumi. 

Lisaks nendele olulistele funktsioonidele on EVM-il juurdepääs kõikidele võrgusõlmedele, ta tegeleb nutikate lepingute täitmisega ja tõhusalt kõigi Ethereumi plokiahela tehingutega, muutes selle tänapäeval üheks võimsaimaks virtuaalmasinaks.

Mis on Ethereumi virtuaalmasin (EVM) ja kuidas see töötab?

Kontseptualiseeris programmeerija 2013. aastal Vitalik Buterin, võlgneb Ethereumi võrk oma fenomenaalse edu DApp-i arendajate eelistatud plokiahelana Ethereumi virtuaalmasinale (EVM), mille kujundas Gavin Wood oma Ethereumis töötamise ajal. C++ keeles kirjutatud ja LLVM Projecti kompilaatorit kasutades on EVM spetsiaalne olekumasin, mis töötab pidevalt ja mille muutumatud toimingud määravad iga ploki oleku Ethereumi plokiahelas. 

EVM ei reguleeri mitte ainult seda, mida sõlmed saavad või ei saa teha Ethereumi plokiahela hallatava hajutatud pearaamatuga, vaid määratleb ka konkreetsed reeglid oleku muutmiseks plokist plokkidesse. Viimane funktsionaalsus on see, mis võimaldab nutika lepingu funktsionaalsust, mille poolest Ethereum on tuntuks saanud.

Et mõista, mida Ethereumi virtuaalmasin teeb, tuleb vaadata kõiki erinevaid funktsioone, mida see Ethereumi võrgu tõrgeteta toimimise tagamiseks täidab. Iga vastuvõetud sisendi kohta loob EVM väljundi, mis on olemuselt deterministlik ja järgib matemaatilist funktsiooni kõige lihtsamas mõttes. 

Toimides nagu virnastusmasin, mis surub siirdeväärtusi allalükatud virnasse ja sealt tagasi, on EVM-i sügavus 1024 üksust, millest igaüks on 256-bitine sõna. Samuti säilitab see ajutist mälu baidimassiivi kujul, mis muutub Ethereumi plokiahelas kahe tehingu vahel. Kompileeritud nutikaid lepingukoode täidab EVM 140 standardsest opkoodist koosneva kogumina, samas realiseerib ka teised plokiahelaspetsiifilised pinuoperatsioonid.

Seega on EVM-il masina olek, mis on mis tahes tehingu töötlemise ajal olemuselt muutlik, ja globaalne või maailma olek, mis sisaldab teavet Ethereumi plokiahelas peetavate erinevate kontode kohta. Kõiki toiminguid juhib EVM-i kood, mis iseenesest on alates Ethereumi võrgu käivitamisest 2015. aastal läbinud mitmeid iteratsioone, mille tulemuseks on praegu kasutusel oleva EVM-i erinevate rakenduste olemasolu.

Tegelikult vastutab EVM tuhandete Ethereumi sõlmede ja käivitava koodi vahelise abstraktsioonitaseme säilitamise eest, toimides funktsioonina, mis annab järjepidevaid tulemusi ilma klientidele või sõlmedele palju üksikasju avaldamata.

Mis on Ethereumi virtuaalmasina (EVM) eesmärk?

EVM on andnud usaldusväärselt toite kõigile Ethereumi võrgus töötavatele rakendustele ilma suuremate seisakuteta. Arendajate jaoks toimib EVM kõikehõlmava programmina, mis käitab väiksemaid käivitatavaid programme, mida Ethereumis tuntakse nutikate lepingutena, pakkudes samas vabadust neid nutikaid lepinguid kirjutada mitmesuguseid programmeerimiskeeli sealhulgas Solidity, Vyper, Python ja Yul.

Tänu sellele EVM-i pakutavale paindlikkusele on Ethereumi plokiahel loonud tuhandeid DApp-e detsentraliseeritud rahandus (DeFi) ja mitteloetav märk (NFT) ruumi. Kõik need DApp-id ja nutikad lepingud, millest need koosnevad, teisendatakse baitkoodiks, mis sisestatakse EVM-i ja jaotatakse kõigi Ethereumi võrgu sõlmede vahel. Nutika lepingu juurutamisel vastutab EVM kõigi sõlmedega suhtlemise ja konsensuse saavutamisel olekumuutuste tegemise eest.

Võib öelda, et EVM sisestatakse igasse Ethereumi sõlme, et täita nutikaid lepinguid, kasutades põhiprogrammeerimiskeele asemel baitkoodi, eraldades seega füüsilise hostarvuti masinkoodist, millel Ethereum töötab.

Ethereumi virtuaalmasina (EVM) eelised

EVM-i toimimisviisi tõttu saavad arendajad koodi käivitada, muretsemata selle mõju pärast ülejäänud võrgule või võimaluse pärast, et see võib sõlme arvutites hostitud andmete või isiklike failidega vahele jääda. 

Lisaks saavad nad hajutatud konsensusega käivitada keerulisi nutikaid lepinguid erinevates andmetöötluskeskkondades. See tagab, et ühe sõlme rike ei avalda negatiivset mõju DApp-i või nutika lepingu toimimisele, kuna EVM-kood jääb kõigis sõlmedes samaks. Veelgi enam, kuna kontoandmeid hoitakse EVM-is globaalsel tasemel, leiavad arendajad, et see sobib suurepäraselt kohandatud nutika lepingukoodi kirjutamiseks ja eraldiseisvate DApp-ide loomiseks, mis pääsevad sellele globaalsele andmekogumile juurde ja toodavad usaldusväärseid väljundeid. 

Tulemuse pühadus on see, mis muudab EVM-i ja Ethereumi plokiahela üldiselt hästi sobivaks DApp-ide ja nutika lepingu Ethereumi ökosüsteemi jätkusuutlikuks laiendamiseks. Lisage sellele arendajatele saadaolevate standardkoodide teeki, mille hulgast saavad valida järjest suuremad EVM-iga ühilduvad koodid kiht-2 plokiahelad ja suur hulk potentsiaalseid EVM-i kasutusjuhtumeid ning on lihtne mõista, miks EVM on eelistatud platvorm Web3 arendus.

Ethereumi virtuaalmasina (EVM) puudused

Vaatamata EVMi pakutavatele paljudele eelistele on Ethereumile tuginevatel arendajatel ja ettevõtjatel teatud varjukülgi. Kõige olulisem neist on Ethereumi võrgus nutika lepingu täitmisega seotud kõrged tehingutasud või gaasikulud. 

Need tasud, mida makstakse ETH-s, sõltuvad lepingu keerukusest ja võrgu ülekoormusest täitmise ajal, mistõttu on arendajate ja ettevõtjate jaoks hädavajalik hinda oma teenuseid vastavalt. Lisaks, kuna Solidity on EVM-i kodeerimiseks eelistatuim keel, tähendab see, et arendajatel peab olema sellega piisavalt kogemusi ja tehnilisi teadmisi, et seda kasutades tõhusaid nutikaid lepinguid luua. 

Viimane on oluline, kuna igasugune täiendav arvutusnõue toob kaasa suuremad gaasikulud ja osutub lõppkokkuvõttes projekti edule kahjulikuks. Kui arendajad otsustavad kodeerida teisi keeli, peavad nad olema koodis esinevate korduste lahendamisel ettevaatlikud, kuna EVM jätkab nende kompileerimist niikuinii. Kuigi nutikate lepingute täiendamine on hilisemas etapis võimalik, kaasnevad sellega turvariskid, mis on seotud esialgse nutika lepingu aadressile viitava vahenduslepingu loomisega.

EVM-ide tulevik

Hoolimata revolutsioonilistest muudatustest, mille EVM on plokiahela ökosüsteemis kaasa toonud, on see koodi lugemise ja käivitamise tehnoloogia täiustatakse mitmete plokiahelaprojektide kaudu. 

koos ahelatevaheline koostalitlusvõime Kuna arendajate jaoks on kõige olulisem aspekt, on üles tõusnud paljud EVM-iga ühilduvad plokiahelad, millest enamik pakub madalamat gaasi ja kiiremat tehingukiirust kui Ethereumi protokoll. Selle tulemusena saavad need plokiahelad nüüd sujuvalt suhelda Ethereumi kasutajatega ja hõlbustavad rahaülekandeid oma võrkudesse, kasutades blockchain sillad.

Kuid kuna Ethereumi protokoll viis ühendamise edukalt lõpule 2022. aasta septembris, järgmine sihtmärk on nihkuda EVM kuni Ethereum WebAssembly (eWASM). Väga modulaarseks ja platvormist sõltumatuks loodud eWASM-i peetakse Ethereumi protokolli järgmiseks mängumuutjaks ja see võib motiveerida teisi plokiahelaid kasutama seda käitusaegset keskkonda ka nutikate lepingute jaoks. Kas aga eWASM-id asendavad EVM-i kui kõige usaldusväärsemat nutikate lepingute mehhanismi, on küsimus, millele vastuse annab vaid aeg.