Apakah Mesin Maya Ethereum (EVM) dan bagaimana ia berfungsi?

eter (ETH), yang merupakan mata wang kripto kedua terbesar dari segi permodalan pasaran, popular di kalangan pelabur mata wang kripto kerana token ETH aslinya. Walau bagaimanapun, bahasa pengaturcaraan Solidity asalnya dan Mesin Maya Ethereum (EVM) memainkan peranan penting dalam pujian yang diterima daripada komuniti pembangun. Malah, yang Pelekat Ethereum terus menarik aplikasi terdesentralisasi (DApp) pembangun kerana fleksibilitinya, rangkaian luas alat pembangun yang tersedia dan pangkalan pengguna platform yang besar.

Membentuk teras seni bina blockchain, EVM ialah program yang melaksanakan kod aplikasinya atau kontrak pintar, sebagaimana mereka dipanggil, menyediakan persekitaran masa larian untuk mereka yang berjalan di atas rangkaian Ethereum. Lebih-lebih lagi, EVM adalah Turing-lengkap dan dengan itu boleh menjalankan sebarang program yang dikodkan dalam mana-mana bahasa pengaturcaraan, sekali gus membolehkan pembangun membuat kontrak pintar tersuai dan DApps dengan mudah untuk perkembangan yang semakin meningkat. Web3 ruang. 

Sebagai tambahan kepada fungsi penting ini, EVM mempunyai akses kepada semua nod dalam rangkaian, mengendalikan pelaksanaan kontrak pintar dan mengendalikan semua urus niaga pada blockchain Ethereum dengan berkesan, menjadikannya salah satu mesin maya paling berkuasa yang wujud hari ini.

Apakah Mesin Maya Ethereum (EVM) dan bagaimana ia berfungsi?

Dikonsepkan pada tahun 2013 oleh pengaturcara Vitalik Buterin, rangkaian Ethereum berhutang kejayaannya yang luar biasa sebagai blok blok pilihan untuk pembangun DApp kepada Mesin Maya Ethereum (EVM) yang telah direka oleh Gavin Wood semasa beliau berkhidmat di Ethereum. Ditulis dalam C++ dan menggunakan pengkompil Projek LLVM, EVM ialah mesin keadaan khas yang beroperasi secara berterusan dan operasi tidak berubah yang menentukan keadaan setiap blok dalam blok Ethereum. 

EVM bukan sahaja mengawal apa yang boleh atau tidak boleh dilakukan oleh nod kepada lejar yang diedarkan yang diselenggarakan oleh blockchain Ethereum tetapi juga mentakrifkan peraturan khusus untuk menukar keadaan dari blok ke blok. Fungsi terakhir inilah yang membolehkan kefungsian kontrak pintar yang telah dikenali oleh Ethereum.

Untuk memahami apa yang Mesin Maya Ethereum lakukan, seseorang perlu melihat setiap fungsi berbeza yang digunakan dalam memastikan operasi rangkaian Ethereum berjalan lancar. Untuk setiap input yang diterima, EVM menghasilkan output yang bersifat deterministik dan mengikut fungsi matematik dalam erti kata yang paling mudah. 

Beroperasi seperti mesin tindanan yang menolak nilai sementara ke dan dari tindanan tekan bawah, EVM mempunyai kedalaman 1024 item, dengan setiap daripadanya ialah perkataan 256-bit. Ia juga mengekalkan ingatan sementara dalam bentuk tatasusunan bait, yang berubah antara dua transaksi pada blockchain Ethereum. Kod kontrak pintar yang telah disusun dilaksanakan oleh EVM dalam bentuk koleksi 140 opcode standard, manakala operasi tindanan khusus blockchain lain turut dilaksanakan olehnya.

Oleh itu, EVM mempunyai keadaan mesin yang secara semula jadi tidak menentu semasa pemprosesan sebarang transaksi dan keadaan global atau dunia yang mengandungi maklumat mengenai akaun berbeza yang dikekalkan pada blockchain Ethereum. Semua tindakan dikawal oleh kod EVM, yang dengan sendirinya telah melalui beberapa lelaran sejak pelancaran rangkaian Ethereum pada 2015, yang membawa kepada kewujudan pelaksanaan berbeza EVM yang sedang digunakan.

Malah, EVM bertanggungjawab untuk mengekalkan tahap abstraksi antara beribu-ribu nod Ethereum dan kod pelaksana, bertindak sebagai fungsi yang memberikan hasil yang konsisten tanpa mendedahkan banyak butiran kepada pelanggan atau nod.

Apakah tujuan Mesin Maya Ethereum (EVM)?

EVM telah membekalkan kuasa kepada semua aplikasi yang berjalan pada rangkaian Ethereum tanpa sebarang masa henti utama dilaporkan. Bagi pembangun, EVM bertindak sebagai program menyeluruh yang menjalankan program boleh laku yang lebih kecil yang dikenali sebagai kontrak pintar dalam Ethereum, sambil memberikan mereka kebebasan untuk menulis kontrak pintar ini dalam pelbagai bahasa pengaturcaraan termasuk Solidity, Vyper, Python dan Yul, antara lain.

Disebabkan oleh fleksibiliti yang ditawarkan oleh EVM ini, blockchain Ethereum telah melahirkan beribu-ribu DApps dalam kewangan terdesentralisasi (DeFi) and token tidak fungle (NFT) angkasa lepas. Setiap DApps ini dan kontrak pintar yang dibuat daripadanya ditukar kepada kod bait yang dimasukkan ke dalam EVM dan diedarkan di antara semua nod dalam rangkaian Ethereum. Apabila kontrak pintar digunakan, EVM bertanggungjawab untuk berkomunikasi dengan semua nod dan melaksanakan perubahan keadaan apabila konsensus telah dicapai.

Boleh dikatakan bahawa EVM dimasukkan ke dalam setiap nod Ethereum untuk melaksanakan kontrak pintar menggunakan bytecode dan bukannya bahasa pengaturcaraan asas, dengan itu mengasingkan komputer hos fizikal daripada kod mesin di mana Ethereum berjalan.

Faedah Mesin Maya Ethereum (EVM)

Disebabkan oleh cara EVM beroperasi, pembangun boleh melaksanakan kod tanpa perlu risau tentang kesannya pada seluruh rangkaian atau kemungkinan ia ponteng dengan data atau fail peribadi yang dihoskan pada mana-mana komputer nod. 

Selain itu, mereka boleh menjalankan kontrak pintar yang kompleks pada persekitaran pengkomputeran yang berbeza dengan konsensus yang diedarkan. Ini memastikan bahawa kegagalan satu nod tidak mempunyai apa-apa kesan negatif terhadap perjalanan DApp atau kontrak pintar, kerana kod EVM kekal sama merentas semua nod. Selain itu, memandangkan data akaun dikekalkan pada peringkat global dalam EVM, pembangun mendapati ia sesuai untuk menulis kod kontrak pintar tersuai dan mencipta DApps berbeza yang boleh mengakses set data global ini dan menghasilkan output yang boleh dipercayai. 

Kesucian hasil inilah yang menjadikan EVM, khususnya, dan blockchain Ethereum secara amnya sangat sesuai untuk pengembangan mampan DApps dan ekosistem Ethereum kontrak pintar. Tambahkan pada ini perpustakaan kod standard yang tersedia untuk dipilih oleh pembangun, peningkatan bilangan serasi EVM blockchain lapisan-2 dan sejumlah besar kemungkinan kes penggunaan EVM yang mungkin, dan mudah untuk melihat sebab EVM adalah platform pilihan untuk Pembangunan Web3.

Kelemahan Mesin Maya Ethereum (EVM)

Walaupun terdapat banyak kelebihan yang ditawarkan oleh EVM, terdapat kelemahan tertentu yang perlu dipertimbangkan oleh pemaju dan usahawan membina Ethereum. Yang paling penting ialah yuran transaksi atau kos gas yang tinggi yang dikaitkan dengan menjalankan kontrak pintar pada rangkaian Ethereum. 

Dibayar dalam ETH, yuran ini berbeza-beza bergantung pada kerumitan kontrak dan kesesakan rangkaian pada masa pelaksanaan, menjadikannya penting bagi pemaju dan usahawan untuk harga perkhidmatan mereka sewajarnya. Selain itu, memandangkan Solidity ialah bahasa yang paling diutamakan untuk pengekodan pada EVM, ia menyiratkan bahawa pembangun perlu mempunyai pengalaman yang mencukupi dengannya dan memiliki sedikit kepakaran teknikal untuk mencipta kontrak pintar yang cekap dengan menggunakannya. 

Yang terakhir adalah penting kerana sebarang keperluan pengiraan tambahan akan membawa kepada kos gas yang lebih tinggi dan akhirnya terbukti memudaratkan kejayaan projek. Jika pembangun memilih untuk membuat kod menggunakan bahasa lain, mereka perlu berhati-hati dalam menyelesaikan sebarang pengulangan yang wujud dalam kod kerana EVM akan terus menyusunnya. Walaupun menaik taraf kontrak pintar boleh dilakukan pada peringkat kemudian, ia datang dengan risiko keselamatan yang berkaitan dengan mewujudkan kontrak pintar perantara yang merujuk alamat kontrak pintar asal.

Masa depan EVM

Walaupun perubahan revolusioner yang dibawa oleh EVM kepada ekosistem blockchain, teknologi ini untuk membaca dan melaksanakan kod sedang diperbaiki oleh beberapa projek blockchain. 

Dengan kebolehoperasian rantaian silang sebagai aspek yang paling penting untuk pembangun, banyak rantaian blok serasi EVM telah disokong, dengan kebanyakannya menawarkan gas yang lebih rendah dan kelajuan transaksi yang lebih pantas daripada protokol Ethereum. Akibatnya, blok blok ini kini dapat berinteraksi dengan pengguna Ethereum dengan lancar dan memudahkan pemindahan dana ke rangkaian mereka sendiri menggunakan jambatan blockchain.

Walau bagaimanapun, dengan protokol Ethereum berjaya melengkapkan Gabungan pada September 2022, sasaran seterusnya adalah beralih daripada EVM kepada Ethereum WebAssembly (eWASM). Direka bentuk untuk menjadi sangat modular dan bebas platform, eWASM disebut-sebut sebagai penukar permainan seterusnya untuk protokol Ethereum dan boleh mendorong rantaian blok lain untuk menggunakan persekitaran masa jalan ini untuk kontrak pintar juga. Walau bagaimanapun, sama ada eWASM akan menggantikan EVM sebagai mekanisme yang paling dipercayai untuk kontrak pintar adalah persoalan yang hanya masa akan menjawab.