آشنایی با ماشین مجازی اتریوم (EVM)

آشنایی با ماشین مجازی اتریوم (EVM)

ماشین مجازی اتریوم (EVM) به عنوان هسته اصلی فناوری بلاک چین اتریوم است و جایگاه آن را به عنوان محبوب ترین بلاک چین برای قراردادهای هوشمند تقویت می کند. این ماشین مجازی نه تنها برای اجرای قراردادهای هوشمند یکپارچه است، بلکه در پویایی عملیاتی اتریوم نیز حیاتی است و بر جنبه هایی مانند هزینه های گاز تأثیر می گذارد. فراتر از خانه اصلی خود، EVM نفوذ خود را به سایر بلاک چین های اصلی، از جمله Polygon و Binance Smart Chain ، گسترش داده و کاربرد گسترده خود را به نمایش می گذارد.

چیزی که EVM را قابل توجه می کند نقش آن به عنوان یک محیط زمان اجرا است که به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا برنامه های غیرمتمرکز ( DApps ) و برنامه های کاربردی مختلف دیگر را ایجاد کنند. این قلب معماری بلاک چین اتریوم است، کد برنامه را اجرا می کند که معمولاً به عنوان قراردادهای هوشمند شناخته می شود، و یک محیط حمایتی برای این قراردادها در شبکه اتریوم فراهم می کند. ماهیت کامل تورینگ EVM به این معنی است که می‌تواند برنامه‌های نوشته شده به هر زبان برنامه‌نویسی را اجرا کند، ویژگی که به طور قابل توجهی توسعه قراردادهای هوشمند سفارشی و DApp‌های متناسب با دامنه در حال گسترش Web3 را تسهیل می‌کند.

علاوه بر این، محبوبیت اتریوم در بین سرمایه‌گذاران ارزهای دیجیتال توسط توکن ETH بومی آن تقویت می‌شود که در حال حاضر دومین ارز دیجیتال بزرگ از نظر ارزش بازار است. با این حال، جذابیت بلاک چین اتریوم برای جامعه توسعه دهندگان فراتر از توکن اصلی آن است. این تا حد زیادی توسط انعطاف پذیری EVM، طیف گسترده ای از ابزارهای توسعه دهنده ای که ارائه می دهد و پایگاه کاربران قابل توجه اتریوم هدایت می شود. توانایی EVM برای تعامل با تمام گره‌ها در شبکه، مدیریت اجرای قراردادهای هوشمند، و مدیریت کارآمد تمام تراکنش‌های روی بلاک چین اتریوم، وضعیت آن را به عنوان یکی از قوی‌ترین ماشین‌های مجازی موجود امروزی تثبیت می‌کند.

ماشین مجازی اتریوم چیست؟

ماشین مجازی اتریوم (EVM) یک جزء محوری در بلاک چین اتریوم است که به عنوان یک رایانه مجازی یا پلت فرم نرم افزاری برای توسعه دهندگان عمل می کند. این نوآوری امکان ایجاد و استقرار برنامه های غیرمتمرکز (DApps) و اجرای قراردادهای هوشمند در شبکه اتریوم را فراهم می کند. مفهوم EVM توسط Vitalik Buterin در سال 2013، به عنوان قلب شبکه اتریوم ظاهر شد و بر نقش اساسی آن در دیکته کردن وضعیت هر بلوک در بلاک چین اتریوم تأکید کرد.

طراحی EVM غیرمتمرکز است و بدون کامپیوتر مرکزی یا ابر عمل می کند و در عوض از شبکه ای از گره ها استفاده می کند. این گره‌ها که در رایانه‌های متعددی پخش شده‌اند، کد EVM را اجرا و همگام‌سازی می‌کنند و سهولت توسعه نرم‌افزار در اتریوم را افزایش می‌دهند. EVM به خاطر کامل بودن تورینگ خود شناخته شده است، به این معنی که می تواند قراردادهای هوشمند نوشته شده در هر زبان برنامه نویسی را اجرا کند و طیف وسیعی از محاسبات پیچیده از جمله محاسبات در هوش مصنوعی و رمزنگاری را انجام دهد. این تطبیق پذیری توسعه DApp های مختلف را امکان پذیر می کند، از بازی های بازی برای کسب درآمد گرفته تا برنامه های وام رمزنگاری و وام گرفتن.

علاوه بر این، EVM به‌عنوان یک ماشین حالت توزیع‌شده، یکپارچه در نگهداری پایگاه داده تراکنش‌های شبکه اتریوم است. محیط زمان اجرا آن برای اجرای زبان اسکریپت نویسی منحصر به فرد اتریوم، Solidity، حیاتی است، در نتیجه باعث می شود که توافق بین همه گره ها در مورد کد در هر لحظه اجرا شود.

از زمان پیدایش، EVM چندین بار تکرار شده است که منجر به تکامل پیاده‌سازی‌های مختلف شده است. ماهیت دوگانه آن در داشتن یک حالت ماشین فرار در طول تراکنش ها و یک وضعیت جهانی پایدار که اطلاعات حساب را در بلاک چین اتریوم محصور می کند، پیچیدگی و کارایی آن را برجسته می کند. امروزه، EVM همچنان سنگ بنای اکوسیستم اتریوم است که برای امنیت و انعطاف‌پذیری برنامه‌های غیرمتمرکز و عملکرد کلی بلاک چین حیاتی است.

ماشین مجازی اتریوم چگونه کار می کند

ماشین مجازی اتریوم (EVM) یک برنامه پویا در مرکز بلاک چین اتریوم است که در درجه اول اسکریپت هایی را اجرا می کند که عملیات مختلف را در شبکه تسهیل می کند. این دستگاه فرآیند ایجاد توکن‌های جدید در بلاک چین اتریوم، تفسیر اسکریپت‌ها - مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها یا الگوریتم‌ها - را برای هدایت مؤثر عملیات شبکه ساده می‌کند. دسترسی به هر گره شبکه برای اجرای دستورات و تولید یکپارچه توکن های جدید ضروری است.

یکی از ویژگی های کلیدی اتریوم قرارداد هوشمند است، بخشی از کد کامپیوتری که انتقال پول و اطلاعات را ساده می کند. قراردادهای هوشمند از پیش تعیین شده توسط سازندگان آنها برای اطمینان از نتایج خاص بر اساس شرایط خاص. EVM یک محیط کامل تورینگ را ارائه می دهد، به این معنی که می تواند هر عملکرد قابل محاسبه ای را اجرا کند و آن را به یک پلت فرم قوی برای اسکریپت ها و قراردادهای هوشمند تبدیل می کند.

در اکوسیستم اتریوم، EVM با فراهم کردن پایه‌ای برای برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) که باید توسعه داده شوند، نقش مهمی ایفا می‌کند. این تضمین می کند که تمام تراکنش ها و قراردادهای هوشمند در بلاک چین اتریوم به طور دقیق و مطابق با اهداف کد قرارداد هوشمند اجرا می شوند. اساسا، EVM تسهیل کننده ای برای ایجاد و عملیات DApp در بلاک چین است.

ماشین مجازی اتریوم از دو عنصر اصلی تشکیل شده است:

  • EVM Core : این قسمت کد منبع solidity را اجرا می کند. هسته EVM که به زبان C++ نوشته شده و از LLVM به عنوان کامپایلر آن استفاده شده است، یک ماشین مجازی جامع مجهز به ویژگی های مطلوب در یک ماشین مجازی قرارداد هوشمند است. اینها شامل پشتیبانی از چندین زبان برنامه نویسی، ویژگی های امنیتی پیشرفته، محیط های مختلف زمان اجرا، و توانایی نوشتن بایت کد EVM سفارشی می شود.
  • Uncles و EVM Assembly : «عموها» به بخش‌هایی از قراردادهای هوشمند یا داده‌های ذخیره‌شده در بلاک چین اشاره دارد که برای ذخیره‌سازی ابرداده‌های برنامه مفید است. اسمبلی EVM که نماینده بایت کد EVM است، به عنوان یک زبان برنامه نویسی برای توسعه دهندگان عمل می کند.

علاوه بر این، EVM شامل عملکردهایی مانند:

  • اقدامات : عملیات اساسی که روی دارایی های ذخیره شده در حافظه انجام می شود، مانند عملیات حسابی.
  • تعادل : مقدار اتر موجود در هر زمان معین را که به عنوان بخشی از حافظه EVM ذخیره شده است را منعکس می کند.
  • Block and Blockhash : بلوک‌ها فضای ذخیره‌سازی غیرقابل تغییری را برای تمام اقدامات و تراکنش‌های مرتبط با اتریوم فراهم می‌کنند. Blockhash یک شناسه منحصر به فرد برای هر بلوک است.
  • Block Number : توالی یک بلوک خاص را در بلاک چین نشان می دهد.
  • Code and CodeHash : کد اجرا شده توسط EVM و هش منحصر به فرد آن که با اجرای هر تابع تغییر می کند.
  • CodeSize : اندازه کد بر حسب بایت.
  • GasLimit : یک جنبه حیاتی از EVM، که به کاربران اجازه می دهد تا حد گاز را برای اجرای عملیات تعیین کنند.

به طور کلی، ساختار پیچیده و قابلیت های EVM نه تنها آن را به بخشی جدایی ناپذیر از شبکه اتریوم تبدیل می کند، بلکه ابزاری قدرتمند برای توسعه دهندگان و کاربران به طور یکسان می کند و کارایی و مقیاس پذیری بلاک چین را افزایش می دهد.

مزایا و معایب ماشین مجازی اتریوم

ماشین مجازی اتریوم (EVM) سنگ بنای توسعه بلاک چین است که به خاطر محیط سازگار با توسعه‌دهندگان و بسیاری از مزایا شناخته شده است، اما محدودیت‌های خاصی نیز دارد. در اینجا چند نکته کلیدی وجود دارد که باید در نظر گرفته شود:

مزایای ماشین مجازی اتریوم

  • پشتیبانی از بلاک چین متقابل : توانایی EVM برای پشتیبانی از قراردادهای هوشمند سازگار با بایت کد، آن را در بین بلاک چین های مختلف همه کاره می کند. این ویژگی توسط چندین بلاک چین مانند Polygon و Avalanche استفاده می شود و آنها را قادر می سازد تا از اکوسیستم قوی EVM استفاده کنند.
  • محیط Sandbox Isolated : EVM هر بخش کد را به طور جداگانه در یک شبکه کامپیوتری مشابه اجرا می‌کند و اطمینان می‌دهد که اجرای یک برنامه بر بقیه بلاک چین یا داده‌های ذخیره‌شده در رایانه‌های گره تأثیر نمی‌گذارد. این انزوا توسعه سریع و کارآمد را تسهیل می کند.
  • قابلیت‌های توسعه انعطاف‌پذیر : EVM در اجرای قراردادهای هوشمند پیچیده و متناسب، که برای برنامه‌های مختلف از جمله dApps، پلتفرم‌های DeFi ، بازی‌ها و NFT‌ها ضروری است، برتری دارد. علاوه بر این، جامعه توسعه دهندگان گسترده ای EVM را احاطه کرده است و فرآیند ساخت نرم افزار را ساده می کند.
  • سازگاری متقابل در میان سیستم‌های عامل : با تنوع سیستم‌عامل‌هایی مانند MacOS، Windows و غیره، در شبکه‌های بلاک چین، توسعه نرم‌افزار سازگار می‌تواند چالش برانگیز باشد. EVM با استانداردسازی و فعال کردن اجرای برنامه‌ها در چندین سیستم عامل بدون نیاز به پایه‌های کد جداگانه به این موضوع می‌پردازد.

معایب ماشین مجازی اتریوم

  • هزینه‌های بالای تراکنش (کارمزد گاز) : یکی از مهم‌ترین اشکالات استفاده از EVM، هزینه بالای کارمزد گاز کریپتو است. این هزینه‌ها می‌توانند به‌سرعت افزایش پیدا کنند، به‌ویژه در دوره‌های پر ترافیک شبکه، به دلیل محدودیت‌های مقیاس‌پذیری EVM.
  • چالش های مقیاس پذیری : EVM می تواند تنها تعداد محدودی از تراکنش ها را در ثانیه پردازش کند. این محدودیت می‌تواند منجر به افزایش ازدحام در شبکه و افزایش بیشتر هزینه‌های گاز شود.
  • هزینه ها در استقرار قراردادهای هوشمند : ماهیت محبوب اتریوم به این معنی است که استقرار قراردادهای هوشمند سفارشی یا برنامه های کاربردی بزرگتر می تواند پرهزینه باشد. توسعه دهندگان باید قراردادهای خود را برای کارایی، حذف کدهای اضافی یا عملکردهای غیرضروری بهینه کنند و همچنین باید هزینه های بالای ذخیره سازی در بلاک چین اتریوم را در نظر بگیرند.
  • برگشت ناپذیری قراردادهای هوشمند : پس از استقرار، قرارداد هوشمند در بلاک چین قابل تغییر نیست. اگر پس از استقرار باگ ها یا آسیب پذیری ها کشف شوند، این تغییر ناپذیری چالشی ایجاد می کند که مستلزم استقرار مجدد کل قرارداد است که می تواند هزینه های اضافی را به همراه داشته باشد.

به طور خلاصه، در حالی که ماشین مجازی اتریوم مزایای قابل توجهی از نظر انعطاف پذیری، سازگاری متقابل و یک محیط حمایتی برای توسعه دهندگان ارائه می دهد، همچنین چالش هایی را از نظر مقیاس پذیری، هزینه و برگشت ناپذیری قراردادهای هوشمند ایجاد می کند. این عوامل برای هر کسی که به دنبال توسعه در بلاک چین اتریوم است، ملاحظات بسیار مهمی است.

لطفا توجه داشته باشید که Plisio همچنین به شما پیشنهاد می دهد:

فاکتورهای رمزنگاری را با 2 کلیک ایجاد کنید and اهدای کریپتو را بپذیرید

12 ادغام ها

6 کتابخانه های محبوب ترین زبان های برنامه نویسی

19 ارز دیجیتال و 12 بلاک چین