Kas ir Ethereum virtuālā mašīna (EVM) un kā tā darbojas?

Ēteris (ETH), kas ir otra lielākā kriptovalūta pēc tirgus kapitalizācijas, ir populāra kriptovalūtu investoru vidū, pateicoties tai piemītošajai ETH marķierim. Tomēr tās vietējā Solidity programmēšanas valoda un Ethereum virtuālā mašīna (EVM) ir ļoti svarīgas, lai tā saņemtu no izstrādātāju kopienas. Patiesībā, Ethereum blokķēde turpina piesaistīt decentralizēta lietojumprogramma (DApp) izstrādātājiem, pateicoties tās elastībai, plašajam izstrādātāju rīku klāstam un platformas lielajai lietotāju bāzei.

Veidojot blokķēdes arhitektūras kodolu, EVM ir programma, kas izpilda tās lietojumprogrammas kodu vai gudri līgumi, kā tos sauc, nodrošinot tiem izpildes laika vidi, kas darbojas Ethereum tīkla augšdaļā. Turklāt EVM ir Tjūringa pilnīgs un tādējādi var palaist jebkuru programmu, kas kodēta jebkurā programmēšanas valodā, tādējādi ļaujot izstrādātājiem viegli izveidot pielāgotus viedos līgumus un DApps plaukstošai attīstībai. Web3 telpa. 

Papildus šīm svarīgajām funkcijām EVM ir piekļuve visiem tīkla mezgliem, tā apstrādā viedo līgumu izpildi un efektīvi apstrādā visus darījumus Ethereum blokķēdē, padarot to par vienu no jaudīgākajām mūsdienu virtuālajām mašīnām.

Kas ir Ethereum virtuālā mašīna (EVM) un kā tā darbojas?

Programmētājs 2013. gadā konceptualizēja Vitaliks Buterinam, Ethereum tīkls ir parādā savus fenomenālos panākumus kā iecienītāko blokķēdi DApp izstrādātājiem Ethereum virtuālajai mašīnai (EVM), kuru izstrādāja Gevins Vuds, strādājot Ethereum. Rakstīts C++ valodā un izmantojot LLVM Project kompilatoru, EVM ir īpaša stāvokļa mašīna, kas darbojas nepārtraukti un kuras nemainīgās darbības nosaka katra bloka stāvokli Ethereum blokķēdē. 

EVM ne tikai regulē to, ko mezgli var vai nevar darīt izplatītajai virsgrāmatai, ko uztur Ethereum blokķēde, bet arī nosaka īpašus noteikumus stāvokļa maiņai no bloka uz bloku. Pēdējā funkcionalitāte nodrošina viedo līgumu funkcionalitāti, ar kuru Ethereum ir kļuvis pazīstams.

Lai saprastu, ko dara Ethereum virtuālā mašīna, ir jāaplūko katra no dažādajām funkcijām, ko tā veic, lai nodrošinātu vienmērīgu Ethereum tīkla darbību. Katrai saņemtajai ievadei EVM rada izvadi, kas pēc būtības ir determinēta un seko matemātiskajai funkcijai visvienkāršākajā nozīmē. 

Darbojoties kā skursteņa iekārta, kas nospiež pārejas vērtības uz un no nospiežamā kaudzes, EVM ir 1024 vienumu dziļums, un katrs no tiem ir 256 bitu vārds. Tas arī uztur pagaidu atmiņu baitu masīva veidā, kas mainās starp diviem darījumiem Ethereum blokķēdē. Apkopotos viedos līgumu kodus EVM izpilda 140 standarta opkodu kolekcijas veidā, bet arī citas blokķēdei raksturīgas steka darbības tiek īstenotas.

Tādējādi EVM ir mašīnas stāvoklis, kas pēc būtības ir nepastāvīgs jebkura darījuma apstrādes laikā, un globāls vai pasaules stāvoklis, kas satur informāciju par dažādiem kontiem, kas tiek uzturēti Ethereum blokķēdē. Visas darbības regulē EVM kods, kas pats par sevi ir izgājis vairākas iterācijas kopš Ethereum tīkla palaišanas 2015. gadā, kā rezultātā pastāv dažādas pašlaik izmantotās EVM ieviešanas.

Faktiski EVM ir atbildīgs par abstrakcijas līmeņa uzturēšanu starp tūkstošiem Ethereum mezglu un izpildkoda, darbojoties kā funkcija, kas nodrošina konsekventus rezultātus, neizpaužot klientiem vai mezgliem daudzas detaļas.

Kāds ir Ethereum virtuālās mašīnas (EVM) mērķis?

EVM ir nodrošinājis uzticamu barošanu visām lietojumprogrammām, kas darbojas Ethereum tīklā, bez jebkādām lielām dīkstāvēm. Izstrādātājiem EVM darbojas kā visaptveroša programma, kas palaiž mazākas izpildāmās programmas, kuras Ethereum sauc par viedajiem līgumiem, vienlaikus nodrošinot viņiem brīvību rakstīt šos viedos līgumus dažādas programmēšanas valodas tostarp Solidity, Vyper, Python un Yul.

Pateicoties šai EVM piedāvātajai elastībai, Ethereum blokķēde ir radījusi tūkstošiem DApp. decentralizēts finansējums (DeFi) un neatvietojams marķieris (NFT) telpa. Katrs no šiem DApp un viedajiem līgumiem, no kuriem tie ir izveidoti, tiek pārveidoti par baitu kodu, kas tiek ievadīts EVM un izplatīts starp visiem Ethereum tīkla mezgliem. Kad tiek izvietots viedais līgums, EVM ir atbildīgs par saziņu ar visiem mezgliem un stāvokļa maiņu veikšanu, kad ir panākta vienprātība.

Var teikt, ka EVM tiek ievietots katrā Ethereum mezglā, lai izpildītu viedos līgumus, izmantojot baitu kodu, nevis bāzes programmēšanas valodu, tādējādi izolējot fizisko resursdatoru no mašīnas koda, kurā darbojas Ethereum.

Ethereum virtuālās mašīnas (EVM) priekšrocības

Ņemot vērā veidu, kādā darbojas EVM, izstrādātāji var izpildīt kodu, neuztraucoties par tā ietekmi uz pārējo tīklu vai iespējamību, ka tas var izklaidēties ar datiem vai personīgajiem failiem, kas mitināti nevienā no mezgla datoriem. 

Turklāt viņi var palaist sarežģītus viedos līgumus dažādās skaitļošanas vidēs ar izplatītu vienprātību. Tas nodrošina, ka viena mezgla kļūmei nav negatīvas ietekmes uz DApp vai viedā līguma darbību, jo EVM kods paliek nemainīgs visos mezglos. Turklāt, tā kā konta dati tiek uzturēti globālā līmenī EVM, izstrādātāji uzskata, ka tie ir lieliski piemēroti pielāgota viedā līguma koda rakstīšanai un atsevišķu DApps izveidei, kas var piekļūt šai globālajai datu kopai un radīt uzticamus rezultātus. 

Rezultāta svētums padara EVM jo īpaši un Ethereum blokķēdi par piemērotu DApps un viedo līgumu Ethereum ekosistēmas ilgtspējīgai paplašināšanai. Pievienojiet tai standarta kodu bibliotēku, no kuras izstrādātāji var izvēlēties, un arvien vairāk ar EVM saderīgu slānis-2 blokķēdes un ir iespējams liels skaits potenciālo EVM lietošanas gadījumu, un ir viegli saprast, kāpēc EVM ir vēlamā platforma Web3 izstrāde.

Ethereum virtuālās mašīnas (EVM) trūkumi

Neskatoties uz daudzajām EVM piedāvātajām priekšrocībām, izstrādātājiem un uzņēmējiem, kas izmanto Ethereum, ir jāņem vērā daži trūkumi. Vissvarīgākais no tiem ir augstās darījumu maksas vai gāzes izmaksas, kas saistītas ar viedā līguma izpildi Ethereum tīklā. 

Maksājot ETH, šīs maksas atšķiras atkarībā no līguma sarežģītības un tīkla pārslodzes izpildes laikā, tāpēc izstrādātājiem un uzņēmējiem ir obligāti cenas savus pakalpojumus. Turklāt, tā kā Solidity ir vispiemērotākā valoda kodēšanai EVM, tas nozīmē, ka izstrādātājiem ir jābūt atbilstošai pieredzei ar to un jābūt nedaudz tehniskām zināšanām, lai, izmantojot to, izveidotu efektīvus viedos līgumus. 

Pēdējais ir svarīgs, jo jebkura papildu aprēķinu prasība palielinās gāzes izmaksas un galu galā izrādīsies kaitīga projekta panākumiem. Ja izstrādātāji izvēlas kodēt, izmantojot citas valodas, viņiem jābūt uzmanīgiem, novēršot visus kodā raksturīgos atkārtojumus, jo EVM tik un tā tos kompilēs. Lai gan viedo līgumu jaunināšana ir iespējama vēlāk, tas ir saistīts ar drošības riskiem, kas saistīti ar viedā starpnieka līguma izveidi, kurā ir atsauce uz sākotnējā viedā līguma adresi.

EVM nākotne

Neskatoties uz revolucionārajām izmaiņām, ko blokķēdes ekosistēmā radījusi EVM, šī koda lasīšanas un izpildes tehnoloģija tiek uzlabots ar vairākiem blokķēdes projektiem. 

ar pārrobežu ķēžu savietojamība Tā kā izstrādātājiem ir vissvarīgākais aspekts, ir izveidotas daudzas ar EVM saderīgas blokķēdes, no kurām lielākā daļa piedāvā mazāku gāzi un ātrāku darījumu ātrumu nekā Ethereum protokols. Rezultātā šīs blokķēdes tagad var nemanāmi mijiedarboties ar Ethereum lietotājiem un atvieglo līdzekļu pārskaitījumu uz saviem tīkliem, izmantojot blokķēdes tilti.

Tomēr, tā kā Ethereum protokols veiksmīgi pabeidza sapludināšanu 2022. gada septembrī, nākamais mērķis ir pāriet no EVM uz Ethereum WebAssembly (eWASM). Izstrādāts tā, lai tas būtu ļoti modulārs un no platformas neatkarīgs, eWASM tiek reklamēts kā nākamais Ethereum protokola spēļu mainītājs, un tas varētu motivēt citus blokķēdes izmantot šo izpildlaika vidi arī viedajiem līgumiem. Tomēr tas, vai eWASM aizstās EVM kā visuzticamāko viedo līgumu mehānismu, ir jautājums, uz kuru atbildēs tikai laiks.