Comprender la máquina virtual Ethereum (EVM)

Comprender la máquina virtual Ethereum (EVM)

La Máquina Virtual Ethereum (EVM) es el núcleo de la tecnología blockchain de Ethereum, lo que respalda su posición como la blockchain más favorecida para contratos inteligentes. Esta máquina virtual no sólo es parte integral de la ejecución de contratos inteligentes, sino que también es crucial en la dinámica operativa de Ethereum, influyendo en aspectos como las tarifas del gas. Más allá de su hogar principal, EVM extiende su influencia a otras cadenas de bloques importantes, incluidas Polygon y Binance Smart Chain , mostrando su utilidad generalizada.

Lo que hace que EVM sea notable es su papel como entorno de ejecución, que permite a los desarrolladores crear aplicaciones descentralizadas ( DApps ) y varias otras aplicaciones. Es el corazón de la arquitectura blockchain de Ethereum, ejecuta código de aplicación, comúnmente conocido como contratos inteligentes, y proporciona un entorno de apoyo para estos contratos en la red Ethereum. La naturaleza completa de Turing de EVM significa que puede ejecutar programas escritos en cualquier lenguaje de programación, una característica que facilita significativamente el desarrollo de contratos inteligentes personalizados y DApps adaptadas al dominio Web3 en expansión.

Además, la popularidad de Ethereum entre los inversores en criptomonedas se ve reforzada por su token ETH nativo, actualmente la segunda criptomoneda más grande por capitalización de mercado. Sin embargo, el atractivo de la cadena de bloques Ethereum para la comunidad de desarrolladores va más allá de su token nativo. Está impulsado en gran medida por la flexibilidad de EVM, la amplia gama de herramientas de desarrollo que ofrece y la importante base de usuarios de Ethereum. La capacidad de EVM para interactuar con todos los nodos de la red, gestionar la ejecución de contratos inteligentes y manejar eficientemente todas las transacciones en la cadena de bloques Ethereum consolida su estatus como una de las máquinas virtuales más potentes que existen en la actualidad.

¿Qué es la máquina virtual Ethereum?

La máquina virtual Ethereum (EVM) es un componente fundamental de la cadena de bloques Ethereum y funciona como una computadora virtual o una plataforma de software para desarrolladores. Esta innovación permite la creación e implementación de aplicaciones descentralizadas (DApps) y la ejecución de contratos inteligentes en la red Ethereum. Conceptualizado por Vitalik Buterin en 2013, EVM surgió como el corazón de la red Ethereum, subrayando su papel fundamental a la hora de dictar el estado de cada bloque dentro de la cadena de bloques Ethereum.

El diseño de EVM es descentralizado y funciona sin una computadora central o nube, sino que aprovecha una red de nodos. Estos nodos, distribuidos en numerosas computadoras, ejecutan y sincronizan código EVM, lo que mejora la facilidad del desarrollo de software en Ethereum. El EVM es conocido por su integridad Turing , lo que significa que puede ejecutar contratos inteligentes escritos en cualquier lenguaje de programación y realizar una variedad de cálculos complejos, incluidos aquellos en inteligencia artificial y criptografía. Esta versatilidad permite el desarrollo de varias DApps, desde juegos para ganar dinero hasta aplicaciones de préstamo y préstamo de criptomonedas.

Además, EVM es una máquina de estado distribuida, fundamental para mantener la base de datos de transacciones de la red Ethereum. Su entorno de ejecución es crucial para ejecutar el lenguaje de programación exclusivo de Ethereum, Solidity , permitiendo así el consenso entre todos los nodos sobre el código que se ejecutará en un momento dado.

Desde sus inicios, el EVM ha pasado por varias iteraciones, lo que ha llevado a la evolución de diferentes implementaciones. Su naturaleza dual de tener un estado de máquina volátil durante las transacciones y un estado global estable que encapsula la información de la cuenta en la cadena de bloques Ethereum, resalta su complejidad y eficiencia. Hoy en día, EVM sigue siendo una piedra angular del ecosistema Ethereum, vital para la seguridad y flexibilidad de las aplicaciones descentralizadas y la funcionalidad general de blockchain.

Cómo funciona la máquina virtual Ethereum

La máquina virtual Ethereum (EVM) es un programa dinámico fundamental para la cadena de bloques Ethereum, que ejecuta principalmente scripts que facilitan diversas operaciones dentro de la red. Esta máquina simplifica el proceso de creación de nuevos tokens en la cadena de bloques Ethereum, interpretando scripts (conjuntos de instrucciones o algoritmos) para dirigir las operaciones de la red de manera efectiva. El acceso a cualquier nodo de la red es esencial para ejecutar comandos y generar nuevos tokens sin problemas.

Una característica clave de Ethereum es el contrato inteligente, un segmento de código informático que agiliza la transferencia de dinero e información. Los creadores de los contratos inteligentes están preestablecidos para garantizar resultados específicos en función de determinadas condiciones. EVM ofrece un entorno completo de Turing, lo que significa que puede ejecutar cualquier función computable, lo que lo convierte en una plataforma sólida para scripts y contratos inteligentes.

En el ecosistema Ethereum, el EVM desempeña un papel fundamental al proporcionar una base para el desarrollo de aplicaciones descentralizadas (DApps). Garantiza que todas las transacciones y contratos inteligentes en la cadena de bloques Ethereum se ejecuten con precisión, de acuerdo con las intenciones del código de contrato inteligente. Básicamente, EVM es un facilitador para la creación y operación de DApps en blockchain.

La máquina virtual Ethereum se compone de dos elementos principales:

  • EVM Core : esta parte ejecuta el código fuente de solidez. Escrito en C++ y utilizando LLVM como compilador, el núcleo de EVM es una máquina virtual integral equipada con características deseables en una máquina virtual de contrato inteligente. Estos incluyen soporte para múltiples lenguajes de programación, funciones de seguridad avanzadas, varios entornos de ejecución y la capacidad de escribir código de bytes EVM personalizado.
  • Tíos y ensamblaje EVM : 'Tíos' se refieren a fragmentos de contratos inteligentes o datos almacenados en la cadena de bloques, útiles para almacenar metadatos de programas. El ensamblaje EVM, que representa el código de bytes EVM, sirve como lenguaje de programación para desarrolladores.

Además, el EVM incluye funcionalidades como:

  • Acciones : operaciones básicas realizadas sobre activos almacenados en la memoria, como operaciones aritméticas.
  • Saldo : Refleja la cantidad de Ether disponible en un momento dado, almacenado como parte de la memoria del EVM.
  • Block y Blockhash : los bloques proporcionan almacenamiento inmutable para todas las acciones y transacciones relacionadas con Ethereum. Blockhash es un identificador único para cada bloque.
  • Número de bloque : indica la secuencia de un bloque particular dentro de la cadena de bloques.
  • Código y CodeHash : el código ejecutado por EVM y su hash único, que cambia con cada ejecución de función.
  • CodeSize : el tamaño del código en bytes.
  • GasLimit : un aspecto crucial de EVM, que permite a los usuarios establecer el límite de gas para ejecutar operaciones.

En general, la sofisticada estructura y funcionalidades de EVM no solo la convierten en una parte integral de la red Ethereum, sino también en una poderosa herramienta tanto para desarrolladores como para usuarios, mejorando la eficiencia y escalabilidad de blockchain.

Pros y contras de la máquina virtual Ethereum

La máquina virtual Ethereum (EVM) es una piedra angular del desarrollo de blockchain, conocida por su entorno amigable para los desarrolladores y una serie de ventajas, pero también tiene ciertas limitaciones. Aquí hay algunos puntos clave a considerar:

Ventajas de la máquina virtual Ethereum

  • Compatibilidad entre cadenas de bloques : la capacidad de EVM para admitir contratos inteligentes compatibles con códigos de bytes lo hace versátil en varias cadenas de bloques. Esta característica es utilizada por múltiples blockchains como Polygon y Avalanche, lo que les permite aprovechar el sólido ecosistema de EVM.
  • Entorno aislado de Sandbox : EVM opera cada segmento de código por separado dentro de la misma red informática, lo que garantiza que la ejecución de una aplicación no afecte al resto de la cadena de bloques ni a los datos almacenados en las computadoras de los nodos. Este aislamiento facilita un desarrollo rápido y eficiente.
  • Capacidades de desarrollo flexibles : el EVM se destaca en la ejecución de contratos inteligentes complejos y personalizados, cruciales para diversas aplicaciones, incluidas dApps, plataformas DeFi , juegos y NFT . Además, una amplia comunidad de desarrolladores rodea a EVM, lo que simplifica el proceso de creación de software.
  • Compatibilidad cruzada entre sistemas operativos : con la diversidad de sistemas operativos como MacOS, Windows, etc., dentro de las redes blockchain, desarrollar software compatible puede ser un desafío. EVM aborda esto estandarizando y permitiendo la ejecución de programas en múltiples sistemas operativos sin la necesidad de bases de código separadas.

Desventajas de la máquina virtual Ethereum

  • Altos costos de transacción (tarifas de gas) : uno de los inconvenientes más importantes del uso de EVM es el alto costo de las tarifas de criptogas. Estas tarifas pueden aumentar rápidamente, especialmente durante períodos de alto tráfico de red, debido a las limitaciones de escalabilidad de EVM.
  • Desafíos de escalabilidad : EVM puede procesar solo un número finito de transacciones por segundo. Esta limitación puede provocar una mayor congestión en la red, lo que aumentará aún más las tarifas del gas.
  • Costos de implementación de contratos inteligentes : la naturaleza popular de Ethereum significa que implementar contratos inteligentes personalizados o aplicaciones más grandes puede resultar costoso. Los desarrolladores deben optimizar sus contratos para lograr eficiencia, eliminando código redundante o funciones innecesarias, y también deben considerar los altos costos de almacenamiento en la cadena de bloques Ethereum.
  • Irreversibilidad de los contratos inteligentes : una vez implementado, un contrato inteligente en la cadena de bloques no se puede modificar. Esta inmutabilidad plantea un desafío si se descubren errores o vulnerabilidades después de la implementación, lo que requiere la reimplementación de todo el contrato, lo que puede generar costos adicionales.

En resumen, si bien la máquina virtual Ethereum ofrece ventajas significativas en términos de flexibilidad, compatibilidad cruzada y un entorno de apoyo para los desarrolladores, también presenta desafíos en términos de escalabilidad, costo e irreversibilidad de los contratos inteligentes. Estos factores son consideraciones cruciales para cualquiera que busque desarrollarse en la cadena de bloques Ethereum.

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