فهم آلة الإيثريوم الافتراضية (EVM)

فهم آلة الإيثريوم الافتراضية (EVM)

تعتبر الآلة الافتراضية لإيثريوم (EVM) بمثابة جوهر تقنية بلوكتشين الخاصة بإيثريوم، مما يعزز مكانتها باعتبارها أكثر بلوكتشين تفضيلاً للعقود الذكية. لا تعد هذه الآلة الافتراضية جزءًا لا يتجزأ من تنفيذ العقود الذكية فحسب، ولكنها أيضًا ضرورية في الديناميكيات التشغيلية للإيثيريوم، مما يؤثر على جوانب مثل رسوم الغاز. خارج موطنها الأساسي، توسع EVM تأثيرها إلى سلاسل الكتل الرئيسية الأخرى، بما في ذلك Polygon و Binance Smart Chain ، مما يعرض فائدتها واسعة النطاق.

ما يجعل EVM مميزًا هو دوره كبيئة تشغيل، مما يسمح للمطورين بصياغة التطبيقات اللامركزية ( DApps ) والعديد من التطبيقات الأخرى. إنها قلب بنية blockchain الخاصة بـ Ethereum، حيث تقوم بتنفيذ تعليمات برمجية للتطبيق، والمعروفة باسم العقود الذكية، وتوفر بيئة داعمة لهذه العقود على شبكة Ethereum. تعني طبيعة Turing الكاملة لـ EVM أنه يمكنه تشغيل البرامج المكتوبة بأي لغة برمجة، وهي ميزة تسهل بشكل كبير تطوير العقود الذكية المخصصة والتطبيقات اللامركزية المصممة لمجال Web3 المتوسع.

علاوة على ذلك، يتم تعزيز شعبية إيثريوم بين مستثمري العملات المشفرة من خلال رمز ETH الأصلي الخاص بها، والذي يعد حاليًا ثاني أكبر عملة مشفرة من حيث القيمة السوقية. ومع ذلك، فإن جاذبية Ethereum blockchain لمجتمع المطورين تتجاوز رمزها الأصلي. إنها مدفوعة إلى حد كبير بمرونة EVM، والمجموعة الواسعة من أدوات المطورين التي تقدمها، وقاعدة مستخدمي Ethereum الكبيرة. إن قدرة EVM على التفاعل مع جميع العقد في الشبكة، وإدارة تنفيذ العقود الذكية، والتعامل بكفاءة مع جميع المعاملات على Ethereum blockchain تعزز مكانتها كواحدة من أقوى الأجهزة الافتراضية الموجودة اليوم.

ما هي آلة الإيثيريوم الافتراضية؟

تعد الآلة الافتراضية لإيثريوم (EVM) مكونًا محوريًا في سلسلة بلوكتشين لإيثريوم، حيث تعمل كجهاز كمبيوتر افتراضي أو منصة برمجية للمطورين. يسمح هذا الابتكار بإنشاء ونشر التطبيقات اللامركزية (DApps) وتنفيذ العقود الذكية على شبكة إيثريوم. برزت EVM، التي تصورها فيتاليك بوتيرين في عام 2013، باعتبارها قلب شبكة إيثريوم، مما يؤكد دورها التأسيسي في إملاء حالة كل كتلة داخل سلسلة كتل إيثريوم.

تصميم EVM لا مركزي، ويعمل بدون كمبيوتر مركزي أو سحابة، وبدلاً من ذلك يستفيد من شبكة من العقد. تقوم هذه العقد، المنتشرة عبر العديد من أجهزة الكمبيوتر، بتنفيذ ومزامنة كود EVM، مما يعزز سهولة تطوير البرامج على Ethereum. يشتهر جهاز EVM باكتمال تورينج ، مما يعني أنه يمكنه تنفيذ العقود الذكية المكتوبة بأي لغة برمجة، وإجراء مجموعة من الحسابات المعقدة، بما في ذلك تلك المتعلقة بالذكاء الاصطناعي والتشفير. يتيح هذا التنوع إمكانية تطوير العديد من التطبيقات اللامركزية، بدءًا من ألعاب اللعب من أجل الربح وحتى تطبيقات الإقراض والاقتراض الخاصة بالعملات المشفرة.

علاوة على ذلك، فإن EVM بمثابة جهاز حالة موزع، وهو جزء لا يتجزأ من الحفاظ على قاعدة بيانات المعاملات الخاصة بشبكة Ethereum. تعتبر بيئة التشغيل الخاصة بها ضرورية لتنفيذ لغة البرمجة النصية الفريدة لـ Ethereum، Solidity ، وبالتالي تمكين الإجماع بين جميع العقد حول التعليمات البرمجية التي سيتم تنفيذها في أي لحظة.

منذ إنشائها، خضعت EVM للعديد من التكرارات، مما أدى إلى تطور تطبيقات مختلفة. إن طبيعتها المزدوجة المتمثلة في وجود حالة آلة متقلبة أثناء المعاملات وحالة عالمية مستقرة تغلف معلومات الحساب على blockchain Ethereum، تسلط الضوء على تعقيدها وكفاءتها. واليوم، لا تزال أداة EVM تمثل حجر الزاوية في النظام البيئي للإيثريوم، وهو أمر حيوي لأمن ومرونة التطبيقات اللامركزية والوظائف العامة لـ blockchain.

كيف تعمل آلة الإيثريوم الافتراضية

يعد جهاز Ethereum Virtual Machine (EVM) برنامجًا ديناميكيًا مركزيًا في سلسلة Ethereum blockchain، حيث يقوم في المقام الأول بتنفيذ البرامج النصية التي تسهل العمليات المختلفة داخل الشبكة. تعمل هذه الآلة على تبسيط عملية إنشاء رموز جديدة على blockchain Ethereum، وتفسير البرامج النصية - مجموعات من التعليمات أو الخوارزميات - لتوجيه عمليات الشبكة بشكل فعال. يعد الوصول إلى أي عقدة شبكة أمرًا ضروريًا لتنفيذ الأوامر وإنشاء رموز جديدة بسلاسة.

الميزة الرئيسية للإيثريوم هي العقد الذكي، وهو جزء من كود الكمبيوتر الذي يبسط نقل الأموال والمعلومات. يتم إعداد العقود الذكية مسبقًا من قبل منشئيها لضمان نتائج محددة بناءً على شروط معينة. يوفر EVM بيئة Turing كاملة، مما يعني أنه يمكنه تنفيذ أي وظيفة قابلة للحساب، مما يجعله منصة قوية للنصوص والعقود الذكية.

في النظام البيئي للإيثريوم، تلعب EVM دورًا حاسمًا من خلال توفير الأساس للتطبيقات اللامركزية (DApps) التي سيتم تطويرها. فهو يضمن تنفيذ جميع المعاملات والعقود الذكية على blockchain Ethereum بدقة، بما يتماشى مع نوايا رمز العقد الذكي. في الأساس، يعد EVM بمثابة ميسر لإنشاء DApp وتشغيله على blockchain.

تتكون آلة الإيثريوم الافتراضية من عنصرين أساسيين:

  • EVM Core : يقوم هذا الجزء بتشغيل كود مصدر الصلابة. تم كتابته بلغة C++‎ واستخدام LLVM كمترجم له، وهو عبارة عن جهاز افتراضي شامل مزود بميزات مرغوبة في الآلة الافتراضية للعقد الذكي. يتضمن ذلك دعم لغات البرمجة المتعددة، وميزات الأمان المتقدمة، وبيئات التشغيل المتنوعة، والقدرة على كتابة رمز بايت مخصص لـ EVM.
  • الأعمام وجمعية EVM : يشير مصطلح "الأعمام" إلى أجزاء من العقود الذكية أو البيانات المخزنة على blockchain، وهي مفيدة لتخزين البيانات التعريفية للبرنامج. تعمل مجموعة EVM، التي تمثل رمز EVM الثانوي، كلغة برمجة للمطورين.

بالإضافة إلى ذلك، يتضمن EVM وظائف مثل:

  • الإجراءات : العمليات الأساسية التي يتم إجراؤها على الأصول المخزنة في الذاكرة، مثل العمليات الحسابية.
  • الرصيد : يعكس كمية الأثير المتاحة في أي وقت، والمخزنة كجزء من ذاكرة EVM.
  • Block وBlockhash : توفر الكتل تخزينًا غير قابل للتغيير لجميع الإجراءات والمعاملات المتعلقة بـ Ethereum. Blockhash هو معرف فريد لكل كتلة.
  • رقم الكتلة : يشير إلى تسلسل كتلة معينة داخل blockchain.
  • Code وCodeHash : الكود الذي يتم تنفيذه بواسطة EVM وتجزئة فريدة خاصة به، والتي تتغير مع كل تنفيذ وظيفة.
  • CodeSize : حجم الكود بالبايت.
  • GasLimit : جانب مهم في EVM، مما يسمح للمستخدمين بتعيين حد الغاز لتنفيذ العمليات.

بشكل عام، فإن الهيكل والوظائف المتطورة لـ EVM لا تجعلها جزءًا لا يتجزأ من شبكة Ethereum فحسب، بل تجعلها أيضًا أداة قوية للمطورين والمستخدمين على حدٍ سواء، مما يعزز كفاءة blockchain وقابلية التوسع.

إيجابيات وسلبيات الآلة الافتراضية لإيثريوم

تعد آلة الإيثريوم الافتراضية (EVM) حجر الزاوية في تطوير تقنية البلوكشين، وهي معروفة ببيئتها الصديقة للمطورين ومجموعة من المزايا، ومع ذلك لديها أيضًا بعض القيود. فيما يلي بعض النقاط الرئيسية التي يجب مراعاتها:

مزايا الآلة الافتراضية لإيثريوم

  • دعم Cross Blockchain : قدرة EVM على دعم العقود الذكية المتوافقة مع البايت كود تجعلها متعددة الاستخدامات عبر مختلف سلاسل الكتل. يتم استخدام هذه الميزة من خلال العديد من سلاسل الكتل مثل Polygon وAvalanche، مما يمكنهم من الاستفادة من النظام البيئي القوي لـ EVM.
  • بيئة Sandbox المعزولة : يقوم EVM بتشغيل كل جزء من التعليمات البرمجية بشكل منفصل داخل نفس شبكة الكمبيوتر، مما يضمن أن تنفيذ تطبيق واحد لا يؤثر على بقية blockchain أو البيانات المخزنة على أجهزة الكمبيوتر العقدية. هذه العزلة تسهل التنمية السريعة والفعالة.
  • قدرات التطوير المرنة : تتفوق EVM في تنفيذ العقود الذكية المعقدة والمصممة خصيصًا، والتي تعد ضرورية لمختلف التطبيقات بما في ذلك dApps ومنصات DeFi والألعاب و NFTs . علاوة على ذلك، هناك مجتمع كبير من المطورين يحيط بـ EVM، مما يبسط عملية بناء البرمجيات.
  • التوافق المتبادل عبر أنظمة التشغيل : مع تنوع أنظمة التشغيل مثل MacOS وWindows وما إلى ذلك، داخل شبكات blockchain، قد يكون تطوير البرامج المتوافقة أمرًا صعبًا. يعالج EVM هذا الأمر من خلال توحيد وتمكين تنفيذ البرامج عبر أنظمة تشغيل متعددة دون الحاجة إلى قواعد تعليمات برمجية منفصلة.

عيوب الآلة الافتراضية للإيثريوم

  • تكاليف المعاملات المرتفعة (رسوم الغاز) : أحد أهم عيوب استخدام EVM هو التكلفة المرتفعة لرسوم الغاز المشفر. يمكن أن تتصاعد هذه الرسوم بسرعة، خاصة خلال فترات حركة مرور الشبكة العالية، وذلك بسبب قيود قابلية التوسع الخاصة بـ EVM.
  • تحديات قابلية التوسع : يمكن لـ EVM معالجة عدد محدود فقط من المعاملات في الثانية. يمكن أن يؤدي هذا القيد إلى زيادة الازدحام على الشبكة، مما يؤدي إلى ارتفاع رسوم الغاز.
  • تكاليف نشر العقود الذكية : الطبيعة الشائعة لـ Ethereum تعني أن نشر العقود الذكية المخصصة أو التطبيقات الأكبر حجمًا قد يكون مكلفًا. يجب على المطورين تحسين عقودهم من أجل الكفاءة، والتخلص من التعليمات البرمجية الزائدة أو الوظائف غير الضرورية، ويجب عليهم أيضًا مراعاة تكاليف التخزين المرتفعة على blockchain Ethereum.
  • عدم الرجوع عن العقود الذكية : بمجرد نشرها، لا يمكن تغيير العقد الذكي الموجود على blockchain. يشكل هذا الثبات تحديًا إذا تم اكتشاف أخطاء أو نقاط ضعف بعد النشر، مما يستلزم إعادة نشر العقد بأكمله، مما قد يؤدي إلى تكاليف إضافية.

باختصار، في حين توفر الآلة الافتراضية لإيثريوم مزايا كبيرة من حيث المرونة والتوافق المتبادل وبيئة داعمة للمطورين، فإنها تمثل أيضًا تحديات من حيث قابلية التوسع والتكلفة وعدم إمكانية الرجوع عن العقود الذكية. تعتبر هذه العوامل اعتبارات حاسمة لأي شخص يتطلع إلى التطوير على blockchain Ethereum.

يرجى ملاحظة أن Plisio يقدم لك أيضًا:

قم بإنشاء فواتير تشفير بنقرتين and قبول التبرعات المشفرة

12 تكاملات

6 مكتبات لغات البرمجة الأكثر شيوعًا

19 عملات مشفرة و 12 بلوكشين