Maszyna wirtualna Ethereum jest sercem Ethereum, umożliwiając programistom tworzenie i uruchamianie DApps.
Ethereum jest nadal najbardziej preferowanym blockchainem dla programistów. Wolniejsza prędkość transakcji i wysokie opłaty za gaz nie wpłynęły na popyt na Ethereum.
Dojrzałość ekosystemu Ethereum działa jako czynnik zaufania dla programistów. Ponadto Ethereum zapewnia różnorodne zasoby i narzędzia programistyczne.
Przestrzeń kryptograficzna była świadkiem pojawienia się różnych nowych ekosystemów blockchain w ostatnich latach. Mimo to ekosystem Ethereum prowadzi z kapitalizacją rynkową przekraczającą 368 miliardów dolarów.
Po zrozumieniu zapotrzebowania na blockchain Ethereum, przejdźmy do EVM.
Spis treści:
Wprowadzenie do EVM
Maszyna wirtualna Ethereum (EVM) to komputer wirtualny, który umożliwia tworzenie zdecentralizowanych aplikacji (DApps). Ponadto programiści używają tej maszyny wirtualnej do wdrażania i wykonywania inteligentnych kontraktów Ethereum.
Inteligentny kontrakt można zdefiniować jako program komputerowy działający na blockchainie Ethereum. Inteligentne kontrakty wykonują swoje funkcje automatycznie na podstawie umowy między użytkownikami.
Za pomocą inteligentnych kontraktów możesz ustalić określone zasady lub warunki. Gdy tylko spełni Twoje warunki, umowa zostanie wykonana.
Ważne jest, aby zrozumieć dwie istotne koncepcje EVM; Maszyna wirtualna i kompletność Turinga.
Wirtualne maszyny
Maszyny wirtualne składają się z programów służących do symulacji zachowania komputera. Same maszyny wirtualne działają jako jednostki przetwarzające i przechowujące.
Maszyny wirtualne działają tak samo jak nasze oprogramowanie komputerowe. W przeciwieństwie do naszych komputerów maszyny wirtualne są w stanie wykonywać złożone funkcje.
Kompletność Turinga
Nazwany na cześć brytyjskiego matematyka Alana Turinga, Turing Completeness zapewnia, że maszyna może wykonać dowolne obliczenia. Mając wystarczającą ilość pamięci i czasu, kompletna maszyna Turinga może wykonać dowolne złożone obliczenia.
Podsumowując, EVM jest maszyną wirtualną z kompletnością Turinga. Ta kombinacja technologiczna działa jak błogosławieństwo dla programistów DApp.
EVM zapewnia również bezpieczeństwo blockchaina Ethereum. Ponadto złożone obliczenia są wykonywane szybko.
EVM jest instalowany w systemie operacyjnym w celu szybszego wykonywania. Co więcej, ta maszyna wirtualna jest warstwą pośrednią między systemem operacyjnym a smart kontraktem.
Cel EVM
Głównym celem EVM jest zasilanie DApps. Co więcej, ta maszyna wirtualna ogranicza również poważne przerwy w sieci Ethereum.
Jak wspomniano wcześniej, programiści wdrażają inteligentne kontrakty w celu wykonywania funkcji w sieci blockchain. Te inteligentne kontrakty i DApps są konwertowane na kod bajtowy.
Bytecode to język komputerowy skompilowany z kodu źródłowego do uruchomienia na maszynie wirtualnej. Ten język jest w formacie czytelnym dla komputera.
Po zakończeniu konwersji kody bajtowe są wdrażane w EVM. Wreszcie, te wdrożone kody są dystrybuowane do wszystkich węzłów obecnych w sieci Ethereum.
Oprócz kodu bajtowego, EVM wykorzystuje również „kody operacji”, serię instrukcji. Ten zestaw instrukcji pomaga EVM w wykonywaniu wielu zadań.
Ponad 140 kodów operacji jest używanych do włączania różnych typów procesów EVM. Mówiąc najprościej, kody operacyjne upraszczają instrukcje programowania dla EVM.
EVM odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu prawidłowego funkcjonowania każdej inteligentnej umowy. Ponadto dane transakcji są aktualizowane w sieci Ethereum.
Gaz i jego wpływ na wydajność EVM
Za paliwo EVM można uznać gaz. Przedstawia opłaty wymagane do obliczenia operacji inteligentnych kontraktów Ethereum.
Gaz zależy od złożoności kodu operacji. Gaz jest płatny w Wei, najmniejszej części eteru (ETH).
Gaz odgrywa również kluczową rolę w bezpieczeństwie sieci Ethereum. Innymi słowy, wysokie opłaty chronią sieć przed atakującymi.
Walidatorzy transakcji otrzymują gaz jako nagrodę – ponadto wzrost złożoności skutkuje wyższymi nagrodami.
Mechanizm gazowy pomaga również walidatorom filtrować wymagane duże i małe opłaty. Na przykład walidatorzy mogą wybrać trudne kody operacji, aby uzyskać wyższy gaz.
Duży wpływ na opłaty za gaz ma aktywność sieci. Nadawca otrzymuje również niewykorzystany gaz pozostały po transakcji.
Gdy już zrozumiesz znaczenie gazu, przyjrzyjmy się procesowi przechowywania danych w EVM.
Przechowywanie danych w EVM
Jak wiesz, dane są najcenniejszym zasobem. Dlatego przechowywanie danych jest istotną częścią EVM.
Najpierw zrozumiemy, w jaki sposób dane są przechowywane w Ethereum.
Ethereum przechowuje dane w postaci struktur danych opon. Za pomocą tych struktur danych Ethereum zarządza danymi stałymi i tymczasowymi.
Blockchain Ethereum składa się z trzech rodzajów prób:
- State Trie: Global State Trie to jedyna stanowa wersja Ethereum, która jest stale aktualizowana. Ta próba składa się z wartości i klucza dla każdego konta Ethereum.
- Storage Trie: Tutaj przechowywane są dane umowy. W rezultacie ta próba istnieje na każdym koncie Ethereum.
- Transaction Trie: Ta próba przechowuje wszystkie transakcje w każdym bloku. Możesz użyć tej próby, aby zlokalizować określone transakcje.
Prosty podział danych rozłożony na trzy próby pomaga Ethereum w przechowywaniu ogromnych ilości danych i zarządzaniu nimi. Ponadto ten mechanizm przechowywania danych zapewnia użytkownikom łatwiejszy i bezpieczniejszy dostęp.
W przypadku EVM istnieją dwa typy danych protokołów Ethereum: dane efemeryczne i stałe.
- Dane efemeryczne: te dane zmieniają się w zależności od nowych transakcji, takich jak saldo portfela.
- Dane trwałe: Jak sama nazwa wskazuje, dane te są trwale przechowywane w strukturze danych Ethereum. Ponadto danych tych nie można zmienić ani zmodyfikować.
Być może zauważyłeś pewne interesujące podobieństwa między EVM a procesorem twojego urządzenia komputerowego.
Deweloperzy Ethereum tworzą DApps, które są podobne do oprogramowania komputerowego.
Różnica polega na tym, że w przeciwieństwie do C++ czy Javy, Solidity jest językiem programowania Ethereum. Ten kod solidności jest następnie rozprowadzany wśród innych węzłów/systemów.
Podobnie jak nasze komputery, EVM nie ma fizycznego procesora. Innymi słowy, EVM to wirtualny procesor rozproszony po sieciach na całym świecie.
Korzyści z EVM
Rzućmy okiem na zalety EVM:
Decentralizacja
EVM odgrywa zasadniczą rolę w ograniczaniu roli jakiegokolwiek organu centralnego. Nikt nie może kontrolować transakcji zachodzących w sieci Ethereum.
Ponadto nikt nie może usunąć wdrożonych DApps. Daje to deweloperom swobodę budowania innowacyjnych projektów.
Niskie bariery wejścia
EVM pomaga programistom tworzyć DApps bez żadnych ograniczeń. Ta maszyna wirtualna umożliwia programistom tworzenie i wdrażanie inteligentnych kontraktów, które odpowiadają ich celom.
Łatwość wykonywania złożonych inteligentnych kontraktów
EVM jest w stanie realizować złożone zadania przypisane w smart kontraktach. Ponadto programiści mogą tworzyć inteligentne kontrakty i uruchamiać je na wielu platformach.
Niezawodny
Złożony mechanizm EVM pozwala programowi wykonywać transakcje bezawaryjnie. Tutaj programista może poradzić sobie z wpływem inteligentnej umowy na podstawie jej złożoności.
Bezpieczeństwo danych
EVM chroni dane dewelopera. Ten współczynnik zaufania zachęca programistów do testowania różnych typów kodów.
W przypadku użycia niezaufanego kodu dane osobowe pozostają nienaruszone. Proces obliczeniowy nie wpływa również na inne funkcje systemu.
Wady EVM
Wysoki koszt gazu
Aby wykonać transakcje, musisz uiścić opłaty w tokenach ETH. Wymagany gaz zależy od złożoności związanej z realizacją transakcji.
Ponadto typ transakcji i szybkość również determinują gaz. Możesz użyć kalkulatorów online, aby znaleźć gaz wymagany do transakcji.
Gaz wzrośnie, gdy wystąpi duże przeciążenie sieci — takie sytuacje skutkują bardzo wysokimi opłatami za gaz.
Wysoka pamięć masowa
Jak omówiliśmy wcześniej, dane są kluczową częścią EVM. Przechowywanie i zarządzanie danymi są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania maszyny.
Tutaj również złożoność transakcji prowadzi do dużej ilości danych. Podobnie jak opłaty za gaz, opłaty za magazynowanie mogą być czasami drogie.
Wymaga wiedzy technicznej
Nie można zmienić wdrożonej inteligentnej umowy. Dlatego programista tworzący inteligentne kontrakty musi posiadać wiedzę techniczną.
Jako kompletny system Turinga, EVM umożliwia programistom korzystanie z dowolnego języka programowania. Natomiast zły skrypt programistyczny może zrujnować cały projekt.
Przyszłość EVM
Chociaż rozważamy technologię blockchain i EVM, jest to na wczesnym etapie. W nadchodzących latach szybkość i wydajność EVM będzie rosła.
Szybkość transakcji i wysokie opłaty za gaz to ogromne wyzwanie. Pokonanie tych wyzwań rozjaśni przyszłość EVM.
EVM będzie kluczowym elementem decentralizacji głównych gałęzi przemysłu. Transformacja wywrze wpływ na główne gałęzie przemysłu.
Bankowość, gry, cyberbezpieczeństwo, logistyka, opieka zdrowotna, przechowywanie w chmurze i nieruchomości ulegną znaczącej transformacji. Ponadto bardziej przydatne DApps ułatwią ludziom życie.
Wizja założyciela Ethereum, Vitalika Buterina, dotycząca rozkwitu ekosystemu multi-rollup, również pozytywnie wpływa na EVM. Wdrożenie tego ekosystemu zwiększa funkcjonalność EVM.
Funkcja interoperacyjności to kolejna istotna zmiana, która wpłynie na EVM. Tutaj DApps na różnych łańcuchach bloków mogą wchodzić ze sobą w interakcje.
Interaktywne funkcje operacyjne zachęcają do współpracy między różnymi projektami kryptograficznymi. Ponadto coraz więcej programistów wybiera EVM do wdrażania swoich inteligentnych kontraktów.
Notka autora
Maszyny wirtualne Ethereum odgrywają ważną rolę w zapewnianiu zdecentralizowanego ekosystemu. Deweloperzy DApp mają teraz większy dostęp do tworzenia swoich projektów.
Deweloperzy zbliżają się do Ethereum jako uniwersalnej platformy do tworzenia aplikacji DApp. Czynnik ten sprawia, że przyszłość EVM wygląda obiecująco.
Wirtualne maszyny Ethereum nie są idealne i mają pewne wady. Wraz z rozwojem technologii EVM ewoluuje w coraz lepszą wersję.
Następnie możesz poznać najlepsze portfele Ethereum.