Introduzione alla Ethereum Virtual Machine (EVM): il motore che esegue ogni smart contract

Ricordo la prima volta che le commissioni di transazione si sono mangiate metà del mio pagamento. Era il 2021, stavo cercando di coniare qualcosa su OpenSea e la rete voleva 87 dollari solo per elaborarla. In quel momento mi resi conto di non avere una vera comprensione di cosa stesse succedendo dietro le quinte. Perché costava così tanto? Dove finivano i soldi? Cosa stava effettivamente eseguendo la mia transazione? La risposta a tutte e tre le domande era la stessa: la Ethereum Virtual Machine.

La maggior parte degli esperti di criptovalute ha sentito parlare di "EVM". Molti meno, però, sanno spiegarne il funzionamento. Ed è importante saperlo, perché l'EVM influenza praticamente ogni aspetto di Ethereum e delle oltre 390 blockchain che ne hanno adottato il design. Attualmente, oltre 190 miliardi di dollari di valore DeFi si trovano sulle reti EVM. Se avete mai utilizzato MetaMask, scambiato token o cliccato su un pulsante in una dApp (applicazione decentralizzata, o dApp in breve), l'EVM stava operando dietro le quinte. I nodi eseguono smart contract su tutte queste blockchain e l'EVM è ciò che permette a ciascuna di queste chiamate di essere effettivamente eseguite.

Analizziamolo nel dettaglio. Non la versione teorica, ma quella vera.

Cos'è la Ethereum Virtual Machine e perché è importante?

Ok, partiamo dalla versione più semplice. Avete presente le app calcolatrice? Digitate 2 + 2 e otterrete 4. Noioso. Ora immaginate quella calcolatrice in funzione su 10.000 telefoni contemporaneamente. Ogni telefono ottiene lo stesso risultato. Se un telefono prova ad affermare "2 + 2 = 5", gli altri 9.999 lo rifiutano immediatamente. Nessuno controlla la calcolatrice, nessuno può spegnerla e nessuno può manipolarla. Questo è fondamentalmente ciò che fa l'EVM, solo che invece di compiti di matematica, esegue smart contract che movimentano denaro reale.

In informatica, questo meccanismo è chiamato macchina a stati. Ethereum tiene traccia di un'enorme quantità di dati: chi possiede quali monete, quali smart contract esistono, quanti ether sono presenti in ciascun indirizzo, quali informazioni memorizza ogni contratto. Tutto ciò costituisce lo "stato". Si invia una transazione. L'EVM la confronta con lo stato corrente. Ne risulta un nuovo stato. Stato precedente più transazione uguale nuovo stato. Formula sulla carta: Y(S, T) = S'. Fatto.

La cosa incredibile è la ridondanza. La tua transazione non arriva su un singolo server in Virginia. Passa attraverso migliaia di nodi sparsi per tutta la rete Ethereum. Ognuno di essi esegue i calcoli in modo indipendente. Confrontano i risultati. Corrispondenza? Perfetto, il nuovo stato viene registrato sulla blockchain. Discrepanza? La versione errata viene scartata. Mi immagino sempre migliaia di commercialisti che compilano la stessa dichiarazione dei redditi. Uno di loro scrive una cifra diversa, tutti si fermano e cercano l'errore.

Ed ecco cosa lo distingue dai software tradizionali. Nessuno gestisce l'EVM. Non c'è un'azienda dietro. Nessun servizio di assistenza. Nessun amministratore che possa annullare silenziosamente un accordo alle 2 del mattino. Il codice è open source, funziona allo stesso modo su ogni nodo e la fiducia deriva dall'enorme numero di utenti che condividono gli stessi principi, piuttosto che da una figura autoritaria che dice "fidati di me".

Come funziona l'EVM: da Solidity all'esecuzione

Permettetemi di illustrarvi il ciclo di vita di uno smart contract, perché una volta compresa l'intera sequenza di eventi, l'EVM acquista molto più senso.

Primo passo: scrivere il codice. Solidity è il linguaggio di programmazione scelto da circa il 90% degli sviluppatori EVM. Prende in prestito la sintassi da JavaScript: parentesi graffe, funzioni, variabili, le solite. Esiste anche Vyper (più simile a Python, volutamente più semplice), ma Solidity è il linguaggio dominante. Ecco il problema che mette in difficoltà i neofiti: ogni singola riga di codice ha un costo reale. Non c'è un ambiente di test. Non si può tornare indietro. Se si implementa un contratto con un bug, quel bug è permanente a meno che non si sia creato in anticipo un meccanismo di aggiornamento. L'ho imparato a mie spese, guardando un amico sviluppatore perdere il sonno per una virgola fuori posto.

Secondo passaggio: il tuo codice Solidity viene compilato in bytecode. Immagina il bytecode come il linguaggio macchina dell'EVM. Scrivi codice che un essere umano può leggere. Il compilatore lo trasforma in una sequenza di caratteri esadecimali che l'EVM effettivamente comprende. All'interno di questi caratteri esadecimali ci sono circa 150 opcode. ADD esegue l'addizione. SSTORE salva i dati in modo permanente. CALL permette a un contratto di comunicare con un altro. Un opcode, un piccolo job. Il tuo contratto concatena migliaia di questi job.

Il terzo passaggio è quello più interessante. Qualcuno chiama il tuo contratto. Ogni nodo della rete riceve la transazione, carica il tuo bytecode e inizia a elaborare gli opcode in sequenza. Il processore è basato su stack: immagina una pila di piatti in cui puoi toccare solo quello in cima. Inserisci un numero. Inserisci un altro numero. Esegui l'operazione ADD. Entrambi i numeri vengono prelevati dalla cima, sommati e il risultato viene rimesso in cima. Profondità massima di 1024 elementi, ciascuno largo 256 bit.

Ogni nodo esegue questa operazione autonomamente. Stesso bytecode, stessi input, stesso stato iniziale. Stessa risposta ogni volta. Questa prevedibilità è il motivo per cui il consenso blockchain funziona. Se l'EVM potesse produrre risultati diversi su macchine diverse, l'intero castello di carte crollerebbe.

Architettura EVM: stack, memoria e archiviazione

L'EVM gestisce i dati su tre livelli. Questo aspetto è importante perché influisce direttamente sul costo delle transazioni.

Lo stack è il motore di tutte le operazioni. Tutti i calcoli avvengono qui. Push, pop, operation, repeat. È veloce, economico (circa 3 gas per operazione) e scompare al termine dell'esecuzione. La maggior parte degli opcode interagisce direttamente con lo stack.

La memoria è come un blocco note. È possibile leggere e scrivere in qualsiasi posizione al suo interno, il che la rende più flessibile dello stack per elementi come stringhe o array di grandi dimensioni. Tuttavia, la memoria scompare al termine della transazione. In termini di costi, si colloca in una posizione intermedia: più costosa dello stack, ma molto più economica dello storage. Cresce in base alle necessità e il costo del gas aumenta quadraticamente con la quantità di memoria allocata.

Poi c'è lo storage . Questo è l'aspetto più costoso, e per una buona ragione. Lo storage è permanente. Quando il tuo smart contract registra che Alice possiede 500 token, quel dato viene scritto nel trie di stato di Ethereum e vi rimane. Ogni nodo della rete lo memorizza. Per sempre. Una nuova scrittura nello storage costa 20.000 gas. Un aggiornamento costa 5.000 gas. Per fare un confronto, un semplice trasferimento di ether costa in totale 21.000 gas. Quindi una scrittura nello storage è quasi costosa quanto un'intera transazione di base.

Se vi siete mai chiesti perché la distribuzione di uno smart contract costi così tanto, ecco la spiegazione. La distribuzione scrive tutto il bytecode e i dati iniziali del contratto nello storage. Si tratta di un'enorme quantità di operazioni, ciascuna del valore di 20.000 gas.

Se vi sembra familiare, è perché lo è. I computer tradizionali funzionano allo stesso modo. I registri della CPU sono veloci ma minuscoli, come lo stack. La RAM è più grande e più lenta, come la memoria. Gli hard disk memorizzano tutto, ma richiedono il maggior tempo per ogni scrittura, come lo storage. I creatori di Ethereum hanno progettato il sistema in questo modo di proposito. Vogliono che proviate il peso finanziario di mettere i vostri dati sulla blockchain per sempre, in modo che memorizziate solo ciò che è realmente necessario.

Commissioni del gas sull'EVM: come viene calcolato il prezzo di Ethereum

Devo parlare del gas, perché è la parte più ingegnosa e al tempo stesso più frustrante dell'EVM.

L'EVM è Turing-completo. In parole semplici: può eseguire qualsiasi calcolo gli venga proposto. Inclusi i cicli infiniti. Immaginate qualcuno che implementa un contratto con while(true) e senza alcun costo di esecuzione. Tutti i nodi si bloccano. La blockchain si congela. Fine del gioco.

Il gas impedisce che ciò accada. Ogni opcode ha un costo. ADD costa 3 gas. SSTORE costa 5.000 o 20.000 gas. Quando invii una transazione, imposti un budget di gas. Il calcolo termina prima del budget? Ricevi un rimborso per il gas non utilizzato. Raggiunto il limite? Tutto viene annullato, ma paghi comunque per il gas consumato. I cicli infiniti consumano il budget e terminano.

Ciò che esce dal tuo portafoglio è il gas utilizzato moltiplicato per il prezzo del gas. Il gas utilizzato dipende da cosa fa effettivamente la tua transazione. Il prezzo del gas fluttua in base al traffico di rete, misurato in gwei (un miliardesimo di ether). Molti utenti effettuano transazioni? Il prezzo del gas aumenta. Domenica tranquilla? Il prezzo del gas diminuisce.

Ed è qui che la storia si fa interessante. Ricordate il mio mining da 87 dollari del 2021? All'epoca, il gas costava regolarmente tra i 100 e i 200 gwei. L'estate della DeFi e la mania degli NFT avevano portato la rete a funzionare a pieno regime. Facciamo un salto avanti fino all'inizio del 2026: il prezzo medio del gas si aggira intorno ai 3 gwei. Un trasferimento base di ETH costa all'incirca tra 0,30 e 0,67 dollari. Si tratta di un calo del 96% rispetto al 2021.

Cosa è cambiato? Due cose. Innanzitutto, l'aggiornamento Dencun di marzo 2024 ha introdotto l'EIP-4844, che ha creato lo storage "blob" per i rollup. Prima dei blob, le reti di Livello 2 dovevano pubblicare i propri dati come calldata sulla mainnet di Ethereum, il che era costoso. I blob sono temporanei e molto più economici, riducendo i costi di pubblicazione di Livello 2 di circa il 95%. In secondo luogo, la maggior parte dell'attività si è semplicemente spostata sulle reti di Livello 2. Quando lo swap di Uniswap viene eseguito su Arbitrum invece che sulla mainnet, il livello base rimane poco congestionato.

Su quelle reti di livello 2, uno scambio può costare meno di un centesimo. Arbitrum, Base e Optimism utilizzano tutti l'EVM, quindi il tuo codice Solidity funziona allo stesso modo. Semplicemente, paghi una frazione del gas.

Compatibilità con EVM: perché oltre 390 blockchain hanno copiato il modello di Ethereum

È a questo punto che la storia dell'EVM passa dall'essere interessante a diventare davvero significativa per l'intero settore.

Quando BNB Chain è stata lanciata, Binance non ha inventato una nuova macchina virtuale. Ha preso l'EVM e l'ha modificata. Polygon ha fatto lo stesso. Avalanche, Fantom, Cronos, Harmony, Gnosis Chain: stessa storia. Persino le blockchain Layer 2 create appositamente, come Arbitrum e Optimism, utilizzano l'EVM in modo nativo. Il risultato è un ecosistema di oltre 390 blockchain compatibili con l'EVM, sebbene solo circa 40-50 registrino un'attività giornaliera significativa.

Perché copiare Ethereum invece di crearne uno da zero? Tre motivi, tutti di natura pratica.

Innanzitutto, gli sviluppatori. Ci sono oltre 20.000 sviluppatori Solidity nel mondo. Avviando una blockchain basata su EVM, ognuno di loro potrebbe rilasciare codice fin dal primo giorno, senza dover imparare un nuovo linguaggio. Solana usa Rust. Aptos e Sui usano Move. Queste blockchain hanno dovuto costruire da zero il loro team di sviluppatori. Una blockchain basata su EVM elimina completamente questo problema.

In secondo luogo, strumenti gratuiti. MetaMask, Hardhat, Foundry, Ethers.js, OpenZeppelin, Etherscan. L'intero toolkit di Ethereum funziona su qualsiasi blockchain EVM senza alcuna modifica. Stesso wallet. Stesso framework di test. Stesso block explorer. Questo fa risparmiare anni di lavoro.

In terzo luogo, la DeFi si muove con l'EVM. Uniswap, Aave, Curve, SushiSwap. Tutti questi sono attivi su cinque o più blockchain basate sull'EVM. I contratti vengono copiati e incollati da Ethereum a Polygon, ad Arbitrum e a BNB Chain. Stesso codice, stesso audit, stesso modello di sicurezza. I bridge collegano la liquidità. L'EVM è il collante.

Ma copiare l'EVM significa copiarne anche i problemi. Una transazione alla volta. Parole a 256 bit su processori a 64 bit, il che aggiunge overhead. Un sistema a gas che funziona ma aggiunge complessità che le VM più recenti evitano. L'SVM di Solana esegue le transazioni in parallelo. MoveVM ha un modello di risorse che elimina intere categorie di bug. FuelVM prende in prestito idee dalla progettazione delle CPU moderne.

Qualcuno di questi ha raggiunto l'EVM in termini di adozione? No. Nemmeno lontanamente. Una tecnologia migliore sulla carta non batte gli effetti di rete nel mondo reale. L'EVM ha il maggior numero di sviluppatori, il maggior numero di protocolli attivi, il maggior numero di modelli di codice verificati e il maggior numero di cicatrici dovute ad attacchi hacker subiti e alla loro sopravvivenza. Nel mondo delle criptovalute, dove un singolo bug può causare perdite a nove cifre, le cicatrici contano più dei benchmark.

Stato di Ethereum e come l'EVM mantiene il consenso

Questa parte diventa più tecnica, ma è importante. Spiega perché i nodi di Ethereum necessitano di hardware reale e perché salvare i dati on-chain costa una fortuna.

Ethereum mantiene un'enorme tabella di ricerca. Fornitegli un indirizzo qualsiasi e vi restituirà il saldo in ether, il nonce (il numero di transazioni) e, per gli indirizzi di contratto, il bytecode completo più tutti i dati memorizzati. Milioni di indirizzi. Centinaia di gigabyte. Questo è lo stato di Ethereum.

Tutto risiede in un albero Merkle Patricia. In breve: si tratta di un albero in cui ogni ramo ha il proprio hash e tutti gli hash convergono in un unico hash radice in cima. Questo hash radice si trova nell'intestazione di ogni blocco. Spostando 0,001 ETH tra due portafogli, l'hash radice cambia completamente. I validatori controllano i blocchi eseguendo ogni transazione, calcolando l'hash radice risultante e confrontandolo. Stesso hash? Il blocco è valido. Hash diverso? Il blocco viene rifiutato.

Gestire un nodo significa mantenere aggiornato l'intero albero a ogni singolo blocco. Questo è in realtà il problema di scalabilità più grande di Ethereum. La macchina virtuale in sé è abbastanza veloce. Lo stato continua a crescere. Ogni SSTORE aggiunge una nuova foglia all'albero. Ogni nuovo contratto aggiunge ulteriori dati. Gli alberi Verkle potrebbero risolvere questo problema. Il team di Ethereum li sta sviluppando da un paio d'anni. Permetterebbero ai nodi di controllare i blocchi senza dover memorizzare l'intero stato. Se Verkle venisse rilasciato, gestire un nodo diventerebbe molto più economico e più persone potrebbero unirsi al set di validatori.

Implementazione di EVM: una specifica, molti clienti

Molti non lo sanno: "l'EVM" è una specifica, non un programma. È un documento che dice "dati questi input, produrre questi output". Chiunque può crearne una propria versione in qualsiasi linguaggio di programmazione, purché rispetti le specifiche.

Geth è il più importante. Scritto in Go. Funziona sulla maggior parte dei nodi Ethereum. Ma ce ne sono altri: Nethermind (C#), Besu (Java, pensato per le aziende), Erigon (Go, ottimizzato per il disco) e Reth (Rust, sviluppato da Paradigm). Gli sviluppatori principali desiderano proprio questa diversità. Perché? Se il 95% dei nodi utilizza Geth e Geth rilascia un bug critico, l'intera rete è in pericolo. Distribuito su cinque client, un bug colpisce solo il 20% dei nodi. Gli altri continuano a funzionare senza problemi.

Le reti di livello 2 aggiungono il loro tocco personale. Arbitrum ha creato una versione modificata chiamata Arbitrum VM. L'ottimismo punta all'"equivalenza EVM", ovvero a un comportamento identico byte per byte. zkSync Era si spinge oltre. Compila il bytecode EVM in un formato compatibile con le prove a conoscenza zero. Un percorso di esecuzione totalmente diverso "sotto il cofano". Ma per uno sviluppatore Solidity? Sembra sempre la stessa cosa. Il fatto che architetture radicalmente diverse si presentino tutte allo stesso modo agli sviluppatori è onestamente uno degli aspetti più sottovalutati dell'EVM.

In qualità di sviluppatore, nella maggior parte dei casi non ti interessa quale client elabori il tuo contratto. Scrivi in Solidity, compili in bytecode e distribuisci. Le specifiche garantiscono lo stesso risultato ovunque.

Sviluppo di smart contract sulla EVM: di cosa si occupano realmente gli sviluppatori

Gli sviluppatori web che tentano di creare applicazioni per l'EVM si ritrovano di fronte a una dura realtà. I bug costano caro. Non è possibile correggere gli errori in produzione. Se si rilascia un contratto difettoso, questo rimarrà tale a meno che non si sia pianificato tutto in anticipo.

Solidity alimenta oltre il 90% dei contratti EVM. Gli strumenti sono diventati ottimi. Hardhat offre JavaScript/TypeScript con plugin. Foundry usa Rust, è più veloce e permette di scrivere test direttamente in Solidity. Entrambi creano un'istanza EVM locale, quindi è possibile eseguire i test senza pagare gas. Per qualsiasi nuovo progetto, consiglierei Foundry. Quando la suite di test supera i cento test, la differenza di velocità diventa evidente.

Gli standard dei token mantengono l'ecosistema organizzato. ERC-20 copre i token fungibili come USDT, LINK, UNI. ERC-721 è per gli NFT. ERC-1155 gestisce i contratti multi-token. ERC-4626 gestisce i vault di rendimento. Tutti funzionano allo stesso modo su ogni blockchain EVM. Scrivi il tuo contratto una volta, distribuiscilo su Ethereum, Arbitrum, Base, Polygon. Stesso codice, stesso comportamento.

Sicurezza? Aspetti critici. Gli attacchi di reentrancy hanno prosciugato centinaia di milioni di dollari nel corso degli anni. L'attacco alla DAO del 2016 ha diviso Ethereum in due a causa di un bug di reentrancy che ha permesso a un hacker di effettuare prelievi ciclici e di sottrarre 60 milioni di dollari. Gli overflow di interi sono stati una piaga fino a quando Solidity 0.8 non ha aggiunto controlli predefiniti nel 2021. Errori di controllo degli accessi continuano a emergere nel codice sottoposto ad audit da parte di team professionisti. Strumenti come Slither, Mythril e Certora individuano alcuni bug, ma nulla sostituisce un audit completo. E anche gli audit possono commettere errori. È così e basta.

Oggi, un token ERC-20 di base costa dai 5 ai 20 dollari sulla mainnet. Un protocollo DeFi completo? Forse qualche centinaio di dollari. Sulle reti di livello 2? Pochi centesimi. Non c'è da stupirsi che il 65% dei nuovi contratti nel 2025 sia stato creato sul livello 2.

L'ecosistema EVM nel 2026: il predominio del Layer 2 e le prospettive future.

Tre anni fa, le reti Layer 2 detenevano 4 miliardi di dollari in TVL (Total Value Locked). Ora superano i 50 miliardi. Solo Arbitrum ne ha 16,6 miliardi. Base si attesta sui 10 miliardi. Optimism sui 6 miliardi. Questo cambiamento è avvenuto perché le commissioni di Layer 2 sono crollate quasi a zero. Gli swap sono diventati inferiori a un centesimo per la maggior parte dei rollup. Persino le commissioni della mainnet sono scese sotto il dollaro. Un tempo si diceva che Ethereum costasse troppo e che tutti avrebbero dovuto usare Solana. Questa affermazione non ha più lo stesso impatto di una volta.

L'astrazione degli account (ERC-4337) ha silenziosamente cambiato le regole del gioco nel 2025 e nel 2026. I wallet intelligenti consentono agli utenti di pagare le commissioni di transazione in stablecoin, raggruppare diverse operazioni in un'unica transazione e recuperare gli account senza dover inserire le frasi di recupero. Se avete mai visto un amico arrabbiarsi e abbandonare il mondo delle criptovalute perché MetaMask gli ha fatto approvare due pop-up per un singolo scambio, capirete perché questo è importante. Il divario tra un wallet di criptovalute e una normale app bancaria si sta riducendo.

Cosa succederà dopo? Sto tenendo d'occhio diverse cose. L'EOF (EVM Object Format) ripulisce il bytecode, rendendo la validazione più economica e migliorando il funzionamento degli strumenti. La ricerca sull'esecuzione parallela potrebbe consentire all'EVM di gestire transazioni indipendenti contemporaneamente, anziché una alla volta. È ancora presto, ma se funziona, il throughput aumenterà notevolmente senza che gli sviluppatori debbano apportare modifiche. E gli alberi Verkle si avvicinano sempre di più alla fase di rilascio.

La concorrenza è reale, però. L'SVM di Solana offre una velocità di elaborazione superiore. MoveVM ha introdotto modelli che prevengono intere categorie di bug. Ma guardiamo i numeri. L'ecosistema EVM detiene oltre 190 miliardi di dollari in TVL DeFi. Il volume mensile dei DEX supera i 400 miliardi di dollari. Oltre 20.000 sviluppatori ci lavorano. Quasi 11 anni di test sul campo. Le VM più recenti vincono i benchmark. L'EVM vince in tutto ciò che conta davvero quando ci sono soldi veri in ballo.

Marco Lucchetti

Marco Lucchetti is a senior content strategist and blockchain analyst at Plisio. With over 7 years of experience in cryptocurrency research, DeFi protocols, and payment technologies, Marco specializes in creating clear, data-driven content for a global crypto audience. His work focuses on transaction tracing, crypto compliance, and the future of blockchain infrastructure.