Віртуальна машина Ethereum є серцем Ethereum, що дозволяє розробникам створювати та запускати DApps.
Ethereum як і раніше залишається найпопулярнішим блокчейном для розробників. Нижча швидкість транзакцій і високі комісії за газ не вплинули на попит на Ethereum.
Зрілість екосистеми Ethereum є фактором довіри для розробників. Крім того, Ethereum надає різноманітні ресурси та інструменти для розробки.
Криптопростір став свідком появи різноманітних нових екосистем блокчейнів за останні роки. Але все ж екосистема Ethereum лідирує з ринковою капіталізацією понад 368 мільярдів доларів.
Зрозумівши попит на блокчейн Ethereum, давайте зануримося в EVM.
Вступ до EVM
Віртуальна машина Ethereum (EVM) — це віртуальний комп’ютер, який дозволяє розробляти децентралізовані програми (DApps). Крім того, розробники використовують цю віртуальну машину для розгортання та виконання смарт-контрактів Ethereum.
Смарт-контракт можна визначити як комп’ютерну програму, яка працює в блокчейні Ethereum. Розумні контракти виконують свої функції автоматично на основі угоди між користувачами.
За допомогою смарт-контрактів ви можете встановити конкретні правила або умови. Як тільки він відповідатиме вашим умовам, договір буде виконано.
Важливо розуміти дві важливі концепції EVM; Віртуальна машина та повнота Тьюринга.
Віртуальні машини
Віртуальні машини складаються з програм, які використовуються для імітації поведінки комп’ютера. Ці віртуальні машини самі діють як одиниці обробки та зберігання.
Віртуальні машини функціонують так само, як наше комп’ютерне програмне забезпечення. На відміну від наших комп’ютерів, віртуальні машини здатні виконувати складні функції.
Тьюрингова повнота
Названий на честь британського математика Алана Тьюринга, Turing Completeness гарантує, що машина може виконувати будь-які обчислення. Маючи достатню кількість пам’яті та часу, повна за Тьюрингом машина може виконувати будь-які складні обчислення.
У сукупності EVM — це віртуальна машина з повнотою Turing. Ця технологічна комбінація є благом для розробників DApp.
EVM також забезпечує безпеку блокчейну Ethereum. Крім того, складні обчислення виконуються швидко.
EVM встановлюється в операційну систему для швидшого виконання. Крім того, ця віртуальна машина є проміжним шаром між операційною системою та смарт-контрактом.
Призначення EVM
Основне призначення EVM – це забезпечення DApps. Крім того, ця віртуальна машина також обмежує серйозні збої в мережі Ethereum.
Як згадувалося раніше, розробники розгортають смарт-контракти для виконання функцій у мережі блокчейн. Ці смарт-контракти та DApps перетворюються на байт-код.
Байт-код — це комп’ютерна мова, скомпільована з вихідного коду для запуску на віртуальній машині. Ця мова має формат, який читається комп’ютером.
Після завершення перетворення байт-коди розгортаються в EVM. Нарешті, ці розгорнуті коди поширюються на всі вузли, присутні в мережі Ethereum.
Крім байт-коду, EVM також використовує «операційні коди», ряд інструкцій. Цей набір інструкцій допомагає EVM у виконанні кількох завдань.
Понад 140 кодів операцій використовуються для активації різних типів процесів EVM. Простіше кажучи, коди операцій спрощують інструкції з програмування для EVM.
EVM відіграє вирішальну роль у забезпеченні правильного функціонування кожного смарт-контракту. Крім того, дані транзакцій оновлюються в мережі Ethereum.
Газ і його вплив на продуктивність EVM
Паливом ЕВМ можна вважати газ. Він являє собою комісію, необхідну для обчислення операцій смарт-контрактів Ethereum.
Газ залежить від складності коду операції. Газ оплачується у вей, що є найменшою часткою ефіру (ETH).
Газ також відіграє вирішальну роль у безпеці мереж Ethereum. Іншими словами, дорога плата захищає мережу від зловмисників.
Валідатори транзакцій отримують газ як винагороду — крім того, збільшення складності призводить до вищих винагород.
Газовий механізм також допомагає валідаторам відфільтрувати необхідні великі та малі збори. Наприклад, валідатори можуть вибрати складні коди операції, щоб отримати більший газ.
Активність мережі сильно впливає на вартість газу. Також відправник отримує невитрачений газ, що залишився після транзакції.
Оскільки ви розумієте важливість газу, давайте розглянемо процес зберігання даних EVM.
Зберігання даних в EVM
Як відомо, дані є найціннішим ресурсом. Тому зберігання даних є важливою частиною EVM.
Спочатку давайте розберемося, як дані зберігаються в Ethereum.
Ethereum зберігає дані у формі структур даних шин. За допомогою цих структур даних Ethereum керує постійними та тимчасовими даними.
Блокчейн Ethereum складається з трьох типів спроб:
- State Trie: Global State Trie — це єдиний стан Ethereum, який постійно оновлюється. Ця спроба складається зі значення та ключа для кожного облікового запису Ethereum.
- Зберігання: тут зберігаються дані контракту. Як результат, ця спроба існує на кожному обліковому записі Ethereum.
- Transaction Trie: Ця спроба зберігає всі транзакції в кожному блоці. Ви можете використовувати цю спробу, щоб знайти певні транзакції.
Простий розподіл даних, розподілений на три спроби, допомагає Ethereum зберігати величезні обсяги даних і керувати ними. Крім того, цей механізм зберігання даних забезпечує користувачам простіший і безпечніший доступ.
У випадку EVM існує два типи даних протоколів Ethereum: ефемерні та постійні дані.
- Ефемерні дані: ці дані змінюються відповідно до нових транзакцій, наприклад баланс гаманця.
- Постійні дані: як вказує назва, ці дані постійно зберігаються в структурі даних Ethereum. Крім того, ці дані не можна змінити або модифікувати.
Можливо, ви помітили деякі цікаві подібності між EVM і ЦП вашого комп’ютерного пристрою.
Розробники Ethereum створюють DApps, схожі на комп’ютерне програмне забезпечення.
Різниця тут полягає в тому, що, на відміну від C++ або Java, Solidity є мовою програмування Ethereum. Потім цей код надійності розподіляється серед інших вузлів/систем.
Як і наші комп’ютери, EVM не має фізичного ЦП. Іншими словами, EVM — це віртуальний ЦП, розподілений у всесвітніх мережах.
Переваги EVM
Давайте розглянемо переваги EVM:
Децентралізація
EVM відіграє важливу роль в обмеженні ролі будь-якої центральної влади. Ніхто не може контролювати транзакції, що відбуваються в мережі Ethereum.
Крім того, ніхто не може видалити розгорнуті DApps. Це дає розробникам свободу створювати інноваційні проекти.
Низькі бар’єри входу
EVM допомагає розробникам створювати DApp без будь-яких обмежень. Ця віртуальна машина дозволяє розробникам створювати та розгортати смарт-контракти, які відповідають їхнім цілям.
Простота виконання складних смарт-контрактів
EVM здатний виконувати складні завдання, поставлені в смарт-контрактах. Крім того, розробники можуть створити смарт-контракт і запустити його на кількох платформах.
Безпомилкова
Складний механізм EVM дозволяє програмі виконувати транзакції без збоїв. Тут розробник може впоратися з впливом смарт-контракту на основі його складності.
Безпека даних
EVM захищає дані розробника. Цей фактор довіри спонукає розробників тестувати різні типи кодів.
У разі використання ненадійного коду особисті дані залишаються незмінними. Процес обчислення також не впливає на інші функції системи.
Недоліки EVM
Висока вартість газу
Для здійснення транзакцій вам потрібно сплачувати комісії в токенах ETH. Необхідний газ залежить від складності, пов’язаної з виконанням транзакції.
Крім того, тип транзакції та швидкість також визначають газ. Ви можете використовувати онлайн-калькулятори, щоб знайти газ, необхідний для транзакції.
Газ буде збільшуватися, коли є велике перевантаження мережі — такі ситуації призводять до дуже високих зборів за газ.
Високий обсяг зберігання даних
Як ми обговорювали раніше, дані є важливою частиною EVM. Зберігання та керування даними є важливими для належного функціонування машини.
Тут також складність транзакції призводить до великого обсягу даних. Як і плата за газ, плата за зберігання також іноді може бути високою.
Потрібні технічні знання
Неможливо змінити розгорнутий смарт-контракт. Тому розробник, який створює розумні контракти, повинен мати технічну експертизу.
Як повна система Turing, EVM дозволяє розробникам використовувати будь-яку мову програмування. Навпаки, поганий сценарій програмування може зруйнувати весь проект.
Майбутнє EVM
Хоча ми розглядаємо технологію блокчейн і EVM, це на ранній стадії. У найближчі роки швидкість і ефективність EVM зросте.
Швидкість транзакцій і високі комісії за газ є величезною проблемою. Подолання цих викликів освітлить майбутнє EVM.
EVM стане важливою частиною децентралізації основних галузей. Трансформація вплине на основні галузі.
Індустрії банківської справи, ігор, кібербезпеки, логістики, охорони здоров’я, хмарних сховищ та нерухомості значно трансформуються. Крім того, більш корисні DApps полегшать життя людей.
Бачення засновника Ethereum Віталіка Бутеріна щодо процвітання екосистеми з кількома зведеними пакетами також позитивно впливає на EVM. Впровадження цієї екосистеми збільшує функціональність EVM.
Функція сумісності є ще однією значною зміною, яка вплине на EVM. Тут DApps на різних блокчейнах можуть взаємодіяти один з одним.
Інтерактивні функції роботи заохочують співпрацю між різними криптопроектами. Крім того, більше розробників, як правило, вибирають EVM для розгортання своїх смарт-контрактів.
Примітка автора
Віртуальні машини Ethereum відіграють важливу роль у забезпеченні децентралізованої екосистеми. Розробники DApp тепер отримують більше доступу для створення своїх проектів.
Розробники розглядають Ethereum як платформу «все в одному» для розробки DApp. Цей фактор робить майбутнє EVM багатообіцяючим.
Віртуальні машини Ethereum не ідеальні та мають деякі недоліки. З розвитком технологій EVM постійно вдосконалюється.
Далі ви можете дослідити найкращі гаманці Ethereum.