Κατανόηση της εικονικής μηχανής Ethereum (EVM)

Κατανόηση της εικονικής μηχανής Ethereum (EVM)

Η εικονική μηχανή Ethereum (EVM) αποτελεί τον πυρήνα της τεχνολογίας blockchain του Ethereum, υποστηρίζοντας τη θέση της ως το πιο ευνοημένο blockchain για έξυπνες συμβάσεις. Αυτή η εικονική μηχανή δεν είναι μόνο αναπόσπαστο μέρος της εκτέλεσης έξυπνων συμβολαίων, αλλά και ζωτικής σημασίας για τη λειτουργική δυναμική του Ethereum, επηρεάζοντας πτυχές όπως τα τέλη αερίου. Πέρα από την κύρια κατοικία της, η EVM επεκτείνει την επιρροή της σε άλλες μεγάλες αλυσίδες μπλοκ, συμπεριλαμβανομένων των Polygon και Binance Smart Chain , παρουσιάζοντας την ευρέως διαδεδομένη χρησιμότητα της.

Αυτό που κάνει το EVM αξιοσημείωτο είναι ο ρόλος του ως περιβάλλον χρόνου εκτέλεσης, που επιτρέπει στους προγραμματιστές να δημιουργούν αποκεντρωμένες εφαρμογές ( DApps ) και διάφορες άλλες εφαρμογές. Είναι η καρδιά της αρχιτεκτονικής blockchain του Ethereum, εκτελεί τον κώδικα εφαρμογής, κοινώς γνωστά ως έξυπνα συμβόλαια, και παρέχει ένα υποστηρικτικό περιβάλλον για αυτές τις συμβάσεις στο δίκτυο Ethereum. Η πλήρης φύση του Turing του EVM σημαίνει ότι μπορεί να εκτελεί προγράμματα γραμμένα σε οποιαδήποτε γλώσσα προγραμματισμού, μια δυνατότητα που διευκολύνει σημαντικά την ανάπτυξη προσαρμοσμένων έξυπνων συμβολαίων και DApps προσαρμοσμένων στον επεκτεινόμενο τομέα Web3 .

Επιπλέον, η δημοτικότητα του Ethereum μεταξύ των επενδυτών κρυπτονομισμάτων ενισχύεται από το εγγενές διακριτικό ETH του, το οποίο επί του παρόντος είναι το δεύτερο μεγαλύτερο κρυπτονόμισμα σε κεφαλαιοποίηση αγοράς. Ωστόσο, η γοητεία του blockchain Ethereum για την κοινότητα προγραμματιστών υπερβαίνει το εγγενές διακριτικό του. Καθοδηγείται σε μεγάλο βαθμό από την ευελιξία του EVM, την εκτεταμένη γκάμα εργαλείων προγραμματιστών που προσφέρει και τη σημαντική βάση χρηστών του Ethereum. Η ικανότητα του EVM να αλληλεπιδρά με όλους τους κόμβους του δικτύου, να διαχειρίζεται την εκτέλεση έξυπνων συμβολαίων και να χειρίζεται αποτελεσματικά όλες τις συναλλαγές στο blockchain Ethereum ενισχύει την κατάστασή του ως μία από τις πιο ισχυρές εικονικές μηχανές που υπάρχουν σήμερα.

Τι είναι η εικονική μηχανή Ethereum;

Η εικονική μηχανή Ethereum (EVM) είναι ένα βασικό στοιχείο στο blockchain Ethereum, που λειτουργεί ως εικονικός υπολογιστής ή πλατφόρμα λογισμικού για προγραμματιστές. Αυτή η καινοτομία επιτρέπει τη δημιουργία και την ανάπτυξη αποκεντρωμένων εφαρμογών (DApps) και την εκτέλεση έξυπνων συμβολαίων στο δίκτυο Ethereum. Σχεδιασμένο από τον Vitalik Buterin το 2013, το EVM αναδείχθηκε ως η καρδιά του δικτύου Ethereum, υπογραμμίζοντας τον θεμελιώδη ρόλο του στην υπαγόρευση της κατάστασης κάθε μπλοκ εντός του blockchain Ethereum.

Ο σχεδιασμός του EVM είναι αποκεντρωμένος, λειτουργεί χωρίς κεντρικό υπολογιστή ή σύννεφο, αντ' αυτού αξιοποιεί ένα δίκτυο κόμβων. Αυτοί οι κόμβοι, απλωμένοι σε πολλούς υπολογιστές, εκτελούν και συγχρονίζουν τον κώδικα EVM, ενισχύοντας την ευκολία ανάπτυξης λογισμικού στο Ethereum. Το EVM είναι γνωστό για την πληρότητά του Turing , που σημαίνει ότι μπορεί να εκτελεί έξυπνες συμβάσεις γραμμένες σε οποιαδήποτε γλώσσα προγραμματισμού και να εκτελεί μια σειρά από πολύπλοκους υπολογισμούς, συμπεριλαμβανομένων αυτών στην τεχνητή νοημοσύνη και την κρυπτογραφία. Αυτή η ευελιξία επιτρέπει την ανάπτυξη διαφόρων εφαρμογών DApp, από παιχνίδια παιχνιδιού για να κερδίσετε έως εφαρμογές δανεισμού κρυπτογράφησης και δανεισμού.

Επιπλέον, το EVM αποτελεί μια μηχανή κατανεμημένης κατάστασης, αναπόσπαστο μέρος στη διατήρηση της βάσης δεδομένων συναλλαγών του δικτύου Ethereum. Το περιβάλλον χρόνου εκτέλεσης του είναι ζωτικής σημασίας για την εκτέλεση της μοναδικής γλώσσας δέσμης ενεργειών του Ethereum, Solidity , επιτρέποντας έτσι τη συναίνεση μεταξύ όλων των κόμβων σχετικά με τον κώδικα που πρέπει να εκτελεστεί ανά πάσα στιγμή.

Από την έναρξή του, το EVM έχει υποστεί αρκετές επαναλήψεις, οδηγώντας στην εξέλιξη διαφορετικών υλοποιήσεων. Η διπλή φύση του να έχει μια ασταθή κατάσταση μηχανής κατά τις συναλλαγές και μια σταθερή παγκόσμια κατάσταση που ενσωματώνει πληροφορίες λογαριασμού στο blockchain Ethereum, υπογραμμίζει την πολυπλοκότητα και την αποτελεσματικότητά του. Σήμερα, το EVM συνεχίζει να αποτελεί ακρογωνιαίο λίθο στο οικοσύστημα Ethereum, ζωτικής σημασίας για την ασφάλεια και την ευελιξία των αποκεντρωμένων εφαρμογών και τη συνολική λειτουργικότητα του blockchain.

Πώς λειτουργεί η εικονική μηχανή Ethereum

Το Ethereum Virtual Machine (EVM) είναι ένα δυναμικό πρόγραμμα στο κέντρο του blockchain Ethereum, το οποίο εκτελεί πρωτίστως σενάρια που διευκολύνουν διάφορες λειτουργίες εντός του δικτύου. Αυτό το μηχάνημα απλοποιεί τη διαδικασία δημιουργίας νέων διακριτικών στο blockchain Ethereum, ερμηνεύοντας σενάρια - σύνολα οδηγιών ή αλγορίθμων - για να κατευθύνει αποτελεσματικά τις λειτουργίες του δικτύου. Η πρόσβαση σε οποιονδήποτε κόμβο δικτύου είναι απαραίτητη για την εκτέλεση εντολών και την απρόσκοπτη δημιουργία νέων διακριτικών.

Ένα βασικό χαρακτηριστικό του Ethereum είναι το έξυπνο συμβόλαιο, ένα τμήμα κώδικα υπολογιστή που εξορθολογίζει τη μεταφορά χρημάτων και πληροφοριών. Τα έξυπνα συμβόλαια έχουν προκαθοριστεί από τους δημιουργούς τους για να διασφαλίσουν συγκεκριμένα αποτελέσματα με βάση ορισμένες προϋποθέσεις. Το EVM προσφέρει ένα πλήρες περιβάλλον Turing, που σημαίνει ότι μπορεί να εκτελέσει οποιαδήποτε υπολογίσιμη λειτουργία, καθιστώντας το μια ισχυρή πλατφόρμα για σενάρια και έξυπνα συμβόλαια.

Στο οικοσύστημα Ethereum, το EVM διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο παρέχοντας τη βάση για αποκεντρωμένες εφαρμογές (DApps) που θα αναπτυχθούν. Διασφαλίζει ότι όλες οι συναλλαγές και τα έξυπνα συμβόλαια στο blockchain Ethereum εκτελούνται με ακρίβεια, σύμφωνα με τις προθέσεις του κώδικα έξυπνης σύμβασης. Ουσιαστικά, το EVM είναι ένας διευκολυντής για τη δημιουργία και λειτουργία DApp στο blockchain.

Η εικονική μηχανή Ethereum αποτελείται από δύο κύρια στοιχεία:

  • EVM Core : Αυτό το τμήμα εκτελεί τον πηγαίο κώδικα στερεότητας. Γραπτός σε C++ και χρησιμοποιώντας το LLVM ως μεταγλωττιστή του, ο πυρήνας EVM είναι μια ολοκληρωμένη εικονική μηχανή εξοπλισμένη με χαρακτηριστικά που είναι επιθυμητά σε μια Smart Contract Virtual Machine. Αυτά περιλαμβάνουν υποστήριξη για πολλές γλώσσες προγραμματισμού, προηγμένες δυνατότητες ασφαλείας, διάφορα περιβάλλοντα χρόνου εκτέλεσης και τη δυνατότητα εγγραφής προσαρμοσμένου bytecode EVM.
  • Uncles and EVM Assembly : Ο όρος «θείοι» αναφέρεται σε τμήματα έξυπνων συμβολαίων ή δεδομένων που είναι αποθηκευμένα στην αλυσίδα μπλοκ, χρήσιμα για την αποθήκευση μεταδεδομένων προγράμματος. Το EVM Assembly, που αντιπροσωπεύει τον bytecode EVM, χρησιμεύει ως γλώσσα προγραμματισμού για προγραμματιστές.

Επιπλέον, το EVM περιλαμβάνει λειτουργίες όπως:

  • Ενέργειες : Βασικές πράξεις που εκτελούνται σε στοιχεία που είναι αποθηκευμένα στη μνήμη, όπως αριθμητικές πράξεις.
  • Υπόλοιπο : Αντικατοπτρίζει την ποσότητα του διαθέσιμου αιθέρα ανά πάσα στιγμή, που είναι αποθηκευμένο ως μέρος της μνήμης του EVM.
  • Block and Blockhash : Τα μπλοκ παρέχουν αμετάβλητο χώρο αποθήκευσης για όλες τις ενέργειες και συναλλαγές που σχετίζονται με το Ethereum. Το Blockhash είναι ένα μοναδικό αναγνωριστικό για κάθε μπλοκ.
  • Αριθμός μπλοκ : Υποδεικνύει την ακολουθία ενός συγκεκριμένου μπλοκ εντός της αλυσίδας μπλοκ.
  • Code and CodeHash : Ο κώδικας που εκτελείται από το EVM και ο μοναδικός κατακερματισμός του, ο οποίος αλλάζει με κάθε εκτέλεση συνάρτησης.
  • CodeSize : Το μέγεθος του κώδικα σε byte.
  • GasLimit : Μια κρίσιμη πτυχή του EVM, που επιτρέπει στους χρήστες να ορίζουν το όριο αερίου για την εκτέλεση λειτουργιών.

Συνολικά, η εξελιγμένη δομή και οι λειτουργίες του EVM όχι μόνο το καθιστούν αναπόσπαστο μέρος του δικτύου Ethereum αλλά και ένα ισχυρό εργαλείο για προγραμματιστές και χρήστες, ενισχύοντας την αποτελεσματικότητα και την επεκτασιμότητα του blockchain.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της εικονικής μηχανής Ethereum

Το Ethereum Virtual Machine (EVM) είναι ο ακρογωνιαίος λίθος της ανάπτυξης blockchain, γνωστός για το φιλικό προς τους προγραμματιστές περιβάλλον και μια σειρά από πλεονεκτήματα, ωστόσο έχει επίσης ορισμένους περιορισμούς. Εδώ είναι μερικά βασικά σημεία που πρέπει να λάβετε υπόψη:

Πλεονεκτήματα της εικονικής μηχανής Ethereum

  • Υποστήριξη Cross Blockchain : Η ικανότητα του EVM να υποστηρίζει έξυπνα συμβόλαια συμβατά με bytecode το καθιστά ευέλικτο σε διάφορες αλυσίδες μπλοκ. Αυτή η δυνατότητα χρησιμοποιείται από πολλαπλές αλυσίδες μπλοκ όπως το Polygon και το Avalanche, επιτρέποντάς τους να αξιοποιήσουν το ισχυρό οικοσύστημα της EVM.
  • Isolated Sandbox Environment : Το EVM λειτουργεί κάθε τμήμα κώδικα χωριστά εντός του ίδιου δικτύου υπολογιστών, διασφαλίζοντας ότι η εκτέλεση μιας εφαρμογής δεν επηρεάζει το υπόλοιπο blockchain ή τα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα σε υπολογιστές κόμβων. Αυτή η απομόνωση διευκολύνει την ταχεία και αποτελεσματική ανάπτυξη.
  • Ευέλικτες δυνατότητες ανάπτυξης : Το EVM διαπρέπει στην εκτέλεση σύνθετων και προσαρμοσμένων έξυπνων συμβάσεων, ζωτικής σημασίας για διάφορες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των dApps, των πλατφορμών DeFi , των παιχνιδιών και των NFT . Επιπλέον, μια τεράστια κοινότητα προγραμματιστών περιβάλλει το EVM, απλοποιώντας τη διαδικασία δημιουργίας λογισμικού.
  • Διασταυρούμενη συμβατότητα σε όλα τα λειτουργικά συστήματα : Με την ποικιλία λειτουργικών συστημάτων όπως το MacOS, τα Windows κ.λπ., στα δίκτυα blockchain, η ανάπτυξη συμβατού λογισμικού μπορεί να είναι δύσκολη. Το EVM το αντιμετωπίζει τυποποιώντας και επιτρέποντας την εκτέλεση προγραμμάτων σε πολλαπλά λειτουργικά συστήματα χωρίς την ανάγκη χωριστών βάσεων κώδικα.

Μειονεκτήματα της εικονικής μηχανής Ethereum

  • Υψηλό κόστος συναλλαγής (Τέλη αερίου) : Ένα από τα πιο σημαντικά μειονεκτήματα της χρήσης EVM είναι το υψηλό κόστος των τελών crypto gas. Αυτές οι χρεώσεις μπορούν να κλιμακωθούν γρήγορα, ειδικά σε περιόδους υψηλής κίνησης δικτύου, λόγω των περιορισμών επεκτασιμότητας του EVM.
  • Προκλήσεις επεκτασιμότητας : Το EVM μπορεί να επεξεργαστεί μόνο έναν πεπερασμένο αριθμό συναλλαγών ανά δευτερόλεπτο. Αυτός ο περιορισμός μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένη συμφόρηση στο δίκτυο, αυξάνοντας περαιτέρω τα τέλη φυσικού αερίου.
  • Κόστος στην ανάπτυξη έξυπνων συμβάσεων : Η δημοφιλής φύση του Ethereum σημαίνει ότι η ανάπτυξη προσαρμοσμένων έξυπνων συμβολαίων ή μεγαλύτερων εφαρμογών μπορεί να είναι δαπανηρή. Οι προγραμματιστές πρέπει να βελτιστοποιήσουν τα συμβόλαιά τους για αποτελεσματικότητα, εξαλείφοντας τον περιττό κώδικα ή τις περιττές λειτουργίες και πρέπει επίσης να λάβουν υπόψη το υψηλό κόστος αποθήκευσης στο blockchain Ethereum.
  • Μη αναστρεψιμότητα των έξυπνων συμβάσεων : Μόλις αναπτυχθεί, ένα έξυπνο συμβόλαιο στο blockchain δεν μπορεί να τροποποιηθεί. Αυτό το αμετάβλητο αποτελεί πρόκληση εάν ανακαλυφθούν σφάλματα ή τρωτά σημεία μετά την ανάπτυξη, γεγονός που καθιστά αναγκαία την αναδιάταξη ολόκληρου του συμβολαίου, κάτι που μπορεί να επιφέρει πρόσθετο κόστος.

Συνοψίζοντας, ενώ η Εικονική Μηχανή Ethereum προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα όσον αφορά την ευελιξία, την πολλαπλή συμβατότητα και ένα υποστηρικτικό περιβάλλον για προγραμματιστές, παρουσιάζει επίσης προκλήσεις όσον αφορά την επεκτασιμότητα, το κόστος και τη μη αναστρέψιμη λειτουργία των έξυπνων συμβολαίων. Αυτοί οι παράγοντες είναι ζωτικής σημασίας για όποιον επιθυμεί να αναπτυχθεί στο blockchain Ethereum.

Σημειώστε ότι το Plisio σας προσφέρει επίσης:

Δημιουργήστε κρυπτογραφικά τιμολόγια με 2 κλικ and Αποδεχτείτε δωρεές κρυπτογράφησης

12 ενσωματώσεις

6 βιβλιοθήκες για τις πιο δημοφιλείς γλώσσες προγραμματισμού

19 κρυπτονομίσματα και 12 blockchain