Εικονική μηχανή Ethereum (EVM) Επεξήγηση σε 5 λεπτά ή λιγότερο

Η εικονική μηχανή Ethereum είναι η καρδιά του Ethereum, επιτρέποντας στους προγραμματιστές να δημιουργούν και να εκτελούν DApps.

Το Ethereum εξακολουθεί να είναι το πιο προτιμώμενο blockchain για προγραμματιστές. Η πιο αργή ταχύτητα συναλλαγής και οι υψηλές χρεώσεις αερίου δεν έχουν επηρεάσει τη ζήτηση για Ethereum.

Η ωριμότητα του οικοσυστήματος Ethereum λειτουργεί ως παράγοντας εμπιστοσύνης για τους προγραμματιστές. Επιπλέον, το Ethereum παρέχει μια ποικιλία πόρων και εργαλείων ανάπτυξης.

Ο χώρος κρυπτογράφησης έχει δει την εμφάνιση διαφόρων νέων οικοσυστημάτων blockchain τα τελευταία χρόνια. Ωστόσο, το οικοσύστημα Ethereum προηγείται με κεφαλαιοποίηση αγοράς άνω των 368 δισεκατομμυρίων δολαρίων.

Έχοντας κατανοήσει τη ζήτηση για το blockchain Ethereum, ας βουτήξουμε στο EVM.

Εισαγωγή στο EVM

Μια εικονική μηχανή Ethereum (EVM) είναι ένας εικονικός υπολογιστής που επιτρέπει την ανάπτυξη αποκεντρωμένων εφαρμογών (DApps). Επιπλέον, οι προγραμματιστές χρησιμοποιούν αυτήν την εικονική μηχανή για να αναπτύξουν και να εκτελέσουν έξυπνες συμβάσεις Ethereum.

Ένα έξυπνο συμβόλαιο μπορεί να οριστεί ως ένα πρόγραμμα υπολογιστή που λειτουργεί στο blockchain Ethereum. Τα έξυπνα συμβόλαια εκτελούν τις λειτουργίες τους αυτόματα με βάση τη συμφωνία μεταξύ των χρηστών.

Με τη βοήθεια έξυπνων συμβολαίων, μπορείτε να ορίσετε συγκεκριμένους κανόνες ή προϋποθέσεις. Μόλις πληροί τις προϋποθέσεις σας, η σύμβαση θα εκτελεστεί.

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε δύο σημαντικές έννοιες του EVM. Εικονική μηχανή και πληρότητα Turing.

Εικονικές Μηχανές

Οι εικονικές μηχανές αποτελούνται από προγράμματα που χρησιμοποιούνται για την προσομοίωση της συμπεριφοράς ενός υπολογιστή. Αυτές οι ίδιες οι εικονικές μηχανές λειτουργούν ως μονάδες επεξεργασίας και αποθήκευσης.

Οι εικονικές μηχανές λειτουργούν το ίδιο με το λογισμικό του υπολογιστή μας. Σε αντίθεση με τους υπολογιστές μας, οι εικονικές μηχανές είναι ικανές να εκτελούν πολύπλοκες λειτουργίες.

Πληρότητα Turing

Ονομάστηκε από τον Βρετανό μαθηματικό Άλαν Τούρινγκ, το Turing Completeness διασφαλίζει ότι το μηχάνημα μπορεί να εκτελέσει οποιονδήποτε υπολογισμό. Με αρκετή μνήμη και χρόνο, μια πλήρης μηχανή Turing μπορεί να εκτελέσει οποιονδήποτε πολύπλοκο υπολογισμό.

Συνολικά, το EVM είναι μια εικονική μηχανή με πληρότητα Turing. Αυτός ο τεχνολογικός συνδυασμός λειτουργεί ως ευλογία για τους προγραμματιστές DApp.

Το EVM διασφαλίζει επίσης την ασφάλεια του blockchain Ethereum. Επιπλέον, πολύπλοκοι υπολογισμοί εκτελούνται γρήγορα.

Το EVM είναι εγκατεστημένο στο λειτουργικό σύστημα για ταχύτερη εκτέλεση. Επιπλέον, αυτή η εικονική μηχανή είναι ένα μεσαίο επίπεδο μεταξύ του λειτουργικού συστήματος και του έξυπνου συμβολαίου.

  Πώς να αποκτήσετε βιβλιοθήκη παιχνιδιών και λογισμικού στο Amazon

Σκοπός της ΕΒΜ

Ο πρωταρχικός σκοπός ενός EVM είναι να τροφοδοτεί τα DApps. Επιπλέον, αυτή η εικονική μηχανή περιορίζει επίσης μεγάλες διακοπές στο δίκτυο Ethereum.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι προγραμματιστές αναπτύσσουν έξυπνες συμβάσεις για την εκτέλεση λειτουργιών στο δίκτυο blockchain. Αυτά τα έξυπνα συμβόλαια και τα DApps μετατρέπονται σε bytecode.

Το Bytecode είναι μια γλώσσα υπολογιστή που μεταγλωττίζεται από τον πηγαίο κώδικα για να εκτελεστεί σε μια εικονική μηχανή. Αυτή η γλώσσα είναι σε μορφή αναγνώσιμη από υπολογιστή.

Με την ολοκλήρωση της μετατροπής, οι bytecode αναπτύσσονται στο EVM. Τέλος, αυτοί οι αναπτυγμένοι κώδικες διανέμονται σε όλους τους κόμβους που υπάρχουν στο δίκτυο Ethereum.

Εκτός από bytecode, το EVM χρησιμοποιεί επίσης “opcodes”, μια σειρά οδηγιών. Αυτό το σύνολο οδηγιών βοηθά το EVM στην εκτέλεση πολλαπλών εργασιών.

Περισσότεροι από 140 κωδικοί λειτουργίας χρησιμοποιούνται για την ενεργοποίηση διαφορετικών τύπων διεργασιών EVM. Με απλά λόγια, τα opcodes απλοποιούν τις οδηγίες προγραμματισμού για το EVM.

Το EVM διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στη διασφάλιση της σωστής λειτουργίας κάθε έξυπνου συμβολαίου. Επιπλέον, τα δεδομένα συναλλαγών ενημερώνονται στο δίκτυο Ethereum.

Το φυσικό αέριο και ο αντίκτυπός του στην απόδοση της EVM

Το αέριο μπορεί να θεωρηθεί ως το καύσιμο της EVM. Αντιπροσωπεύει τα τέλη που απαιτούνται για τον υπολογισμό των λειτουργιών των έξυπνων συμβολαίων Ethereum.

Το αέριο εξαρτάται από την πολυπλοκότητα του opcode. Το αέριο πληρώνεται σε Wei, το μικρότερο κλάσμα του Αιθέρα (ETH).

Το φυσικό αέριο διαδραματίζει επίσης κρίσιμο ρόλο στην ασφάλεια των δικτύων Ethereum. Με άλλα λόγια, τα ακριβά τέλη προστατεύουν το δίκτυο από τους εισβολείς.

Οι επικυρωτές των συναλλαγών λαμβάνουν το αέριο ως ανταμοιβή—επίσης, η αύξηση της πολυπλοκότητας οδηγεί σε υψηλότερες ανταμοιβές.

Ο μηχανισμός αερίου βοηθά επίσης τους επικυρωτές να φιλτράρουν τις μεγάλες και μικρές χρεώσεις που απαιτούνται. Για παράδειγμα, οι επικυρωτές μπορούν να επιλέξουν δύσκολους κωδικούς λειτουργίας για να αποκτήσουν υψηλότερο αέριο.

Η δραστηριότητα του δικτύου επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό τα τέλη φυσικού αερίου. Επίσης, ο αποστολέας λαμβάνει το αέριο που δεν έχει καταναλωθεί μετά τη συναλλαγή.

Καθώς καταλαβαίνετε τη σημασία του αερίου, ας δούμε τη διαδικασία αποθήκευσης δεδομένων της EVM.

Αποθήκευση δεδομένων σε EVM

Όπως γνωρίζετε, τα δεδομένα είναι ο πιο πολύτιμος πόρος. Επομένως, η αποθήκευση δεδομένων αποτελεί ουσιαστικό μέρος του EVM.

Αρχικά, ας καταλάβουμε πώς αποθηκεύονται τα δεδομένα στο Ethereum.

Το Ethereum αποθηκεύει δεδομένα με τη μορφή δομών δεδομένων ελαστικών. Με τη βοήθεια αυτών των δομών δεδομένων, το Ethereum διαχειρίζεται μόνιμα και προσωρινά δεδομένα.

Το blockchain Ethereum αποτελείται από τρεις τύπους δοκιμών:

  • State Trie: Το Global State Trie είναι το μόνο State Trie του Ethereum, το οποίο ενημερώνεται συνεχώς. Αυτή η δοκιμή αποτελείται από μια τιμή και ένα κλειδί για κάθε λογαριασμό Ethereum.
  • Storage Trie: Τα δεδομένα της σύμβασης αποθηκεύονται εδώ. Ως αποτέλεσμα, αυτή η προσπάθεια υπάρχει σε κάθε λογαριασμό Ethereum.
  • Δοκιμή συναλλαγών: Αυτή η δοκιμή αποθηκεύει όλες τις συναλλαγές σε κάθε μπλοκ. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν την προσπάθεια για να εντοπίσετε συγκεκριμένες συναλλαγές.
  11 πράγματα που πρέπει και δεν πρέπει κατά την επιλογή ενός σωστού θέματος WordPress

Η απλή διαίρεση δεδομένων που κατανέμεται σε τρεις δοκιμασίες βοηθά το Ethereum να αποθηκεύει και να διαχειρίζεται τεράστιες ποσότητες δεδομένων. Επιπλέον, αυτός ο μηχανισμός αποθήκευσης δεδομένων παρέχει στους χρήστες ευκολότερη και ασφαλέστερη πρόσβαση.

Στην περίπτωση του EVM, υπάρχουν δύο τύποι δεδομένων πρωτοκόλλων Ethereum: τα εφήμερα και τα μόνιμα δεδομένα.

  • Εφήμερα δεδομένα: Αυτά τα δεδομένα αλλάζουν ανάλογα με τις νέες συναλλαγές, όπως ένα υπόλοιπο πορτοφολιού.
  • Μόνιμα δεδομένα: Όπως υποδηλώνει το όνομα, αυτά τα δεδομένα αποθηκεύονται μόνιμα στη δομή δεδομένων του Ethereum. Επιπλέον, αυτά τα δεδομένα δεν μπορούν να αλλάξουν ή να τροποποιηθούν.

Ίσως έχετε παρατηρήσει μερικές ενδιαφέρουσες ομοιότητες μεταξύ του EVM και της CPU της υπολογιστικής σας συσκευής.

Οι προγραμματιστές του Ethereum δημιουργούν DApps που είναι παρόμοια με το λογισμικό υπολογιστή.

Η διαφορά εδώ είναι ότι, σε αντίθεση με τη C++ ή την Java, η Solidity είναι η γλώσσα προγραμματισμού του Ethereum. Αυτός ο κώδικας σταθερότητας κατανέμεται στη συνέχεια μεταξύ άλλων κόμβων/συστημάτων.

Όπως οι υπολογιστές μας, το EVM δεν διαθέτει φυσική CPU. Με άλλα λόγια, το EVM είναι μια εικονική CPU που διανέμεται σε παγκόσμια δίκτυα.

Οφέλη του EVM

Ας ρίξουμε μια ματιά στα πλεονεκτήματα του EVM:

Αποκέντρωση

Η EVM διαδραματίζει ουσιαστικό ρόλο στον περιορισμό του ρόλου οποιασδήποτε κεντρικής αρχής. Κανείς δεν μπορεί να ελέγξει τις συναλλαγές που πραγματοποιούνται στο δίκτυο Ethereum.

Επιπλέον, κανείς δεν μπορεί να αφαιρέσει τα αναπτυγμένα DApp. Αυτό παρέχει στους προγραμματιστές την ελευθερία να δημιουργήσουν καινοτόμα έργα.

Χαμηλοί φραγμοί εισόδου

Το EVM βοηθά τους προγραμματιστές να δημιουργούν DApps χωρίς περιορισμούς. Αυτή η εικονική μηχανή επιτρέπει στους προγραμματιστές να δημιουργούν και να αναπτύσσουν έξυπνες συμβάσεις που ταιριάζουν στους σκοπούς τους.

Ευκολία στην εκτέλεση σύνθετων έξυπνων συμβάσεων

Το EVM είναι σε θέση να εκτελεί σύνθετες εργασίες που ανατίθενται σε έξυπνα συμβόλαια. Επιπλέον, οι προγραμματιστές μπορούν να δημιουργήσουν ένα έξυπνο συμβόλαιο και να το εκτελέσουν σε πολλές πλατφόρμες.

Αλάθητος

Ο πολύπλοκος μηχανισμός του EVM επιτρέπει στο πρόγραμμα να εκτελεί συναλλαγές χωρίς αποτυχία. Εδώ, ο προγραμματιστής μπορεί να χειριστεί τον αντίκτυπο του έξυπνου συμβολαίου με βάση την πολυπλοκότητά του.

Ασφάλεια Δεδομένων

Η EVM προστατεύει τα δεδομένα του προγραμματιστή. Αυτός ο παράγοντας εμπιστοσύνης ενθαρρύνει τους προγραμματιστές να δοκιμάσουν διαφορετικούς τύπους κωδικών.

Σε περίπτωση χρήσης μη αξιόπιστου κωδικού, τα προσωπικά δεδομένα παραμένουν ανεπηρέαστα. Η διαδικασία υπολογισμού επίσης δεν επηρεάζει άλλες λειτουργίες του συστήματος.

Μειονεκτήματα του EVM

Υψηλό κόστος φυσικού αερίου

Πρέπει να πληρώσετε τέλη σε μάρκες ETH για να εκτελέσετε συναλλαγές. Το αέριο που απαιτείται εξαρτάται από την πολυπλοκότητα που σχετίζεται με την εκτέλεση της συναλλαγής.

  Οι καλύτεροι δρομολογητές DD-WRT το 2019 για απαιτητικούς ισχυρούς χρήστες

Επιπλέον, ο τύπος της συναλλαγής και η ταχύτητα καθορίζουν επίσης το αέριο. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ηλεκτρονικές αριθμομηχανές για να βρείτε το αέριο που απαιτείται για μια συναλλαγή.

Το αέριο θα αυξηθεί όταν υπάρχει μεγάλη συμφόρηση δικτύου—περιστάσεις όπως αυτές έχουν ως αποτέλεσμα πολύ υψηλά τέλη αερίου.

Υψηλή αποθήκευση δεδομένων

Όπως συζητήσαμε νωρίτερα, τα δεδομένα είναι ένα κρίσιμο μέρος του EVM. Η αποθήκευση και η διαχείριση δεδομένων είναι απαραίτητες για τη σωστή λειτουργία του μηχανήματος.

Και εδώ, η πολυπλοκότητα μιας συναλλαγής οδηγεί σε υψηλή αποθήκευση δεδομένων. Παρόμοια με τα τέλη φυσικού αερίου, τα τέλη αποθήκευσης μπορεί επίσης να είναι ακριβά κατά καιρούς.

Απαιτεί Τεχνικές Γνώσεις

Είναι αδύνατο να αλλάξετε ένα αναπτυγμένο έξυπνο συμβόλαιο. Επομένως, ο προγραμματιστής που δημιουργεί έξυπνα συμβόλαια πρέπει να έχει τεχνική εμπειρογνωμοσύνη.

Ως πλήρες σύστημα Turing, το EVM επιτρέπει στους προγραμματιστές να χρησιμοποιούν οποιαδήποτε γλώσσα προγραμματισμού. Αντίθετα, ένα κακό σενάριο προγραμματισμού μπορεί να καταστρέψει ολόκληρο το έργο.

Το μέλλον της EVM

Ενώ εξετάζουμε την τεχνολογία blockchain και τα EVM, είναι σε πρώιμο στάδιο. Τα επόμενα χρόνια, η ταχύτητα και η αποτελεσματικότητα του EVM θα αυξηθούν.

Η ταχύτητα συναλλαγής και οι υψηλές χρεώσεις αερίου είναι μια τεράστια πρόκληση. Η υπέρβαση αυτών των προκλήσεων θα φωτίσει το μέλλον της EVM.

Η EVM θα είναι ένα κρίσιμο μέρος της αποκέντρωσης μεγάλων βιομηχανιών. Ο μετασχηματισμός θα έχει αντίκτυπο στις μεγάλες βιομηχανίες.

Οι βιομηχανίες τραπεζών, τυχερών παιχνιδιών, κυβερνοασφάλειας, εφοδιαστικής, υγειονομικής περίθαλψης, αποθήκευσης cloud και ακινήτων θα μεταμορφωθούν σημαντικά. Επιπλέον, πιο χρήσιμα DApps θα κάνουν τη ζωή των ανθρώπων πιο εύκολη.

Το όραμα του ιδρυτή του Ethereum Vitalik Buterin να ανθίσει ένα οικοσύστημα πολλαπλών συσσωρευτών επηρεάζει επίσης θετικά το EVM. Η εφαρμογή αυτού του οικοσυστήματος αυξάνει τη λειτουργικότητα του EVM.

Η λειτουργία διαλειτουργικότητας είναι μια άλλη σημαντική αλλαγή που θα επηρεάσει το EVM. Εδώ, τα DApps σε διαφορετικές αλυσίδες μπλοκ μπορούν να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.

Τα διαδραστικά χαρακτηριστικά λειτουργίας ενθαρρύνουν τη συνεργασία μεταξύ διαφορετικών έργων κρυπτογράφησης. Επιπλέον, περισσότεροι προγραμματιστές τείνουν να επιλέγουν το EVM για να αναπτύξουν τα έξυπνα συμβόλαιά τους.

Σημείωση του συγγραφέα

Οι εικονικές μηχανές Ethereum διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην παροχή ενός αποκεντρωμένου οικοσυστήματος. Οι προγραμματιστές DApp αποκτούν τώρα περισσότερη πρόσβαση για την κατασκευή των έργων τους.

Οι προγραμματιστές προσεγγίζουν το Ethereum ως μια πλατφόρμα all-in-one για την ανάπτυξη DApp. Αυτός ο παράγοντας κάνει το μέλλον της EVM πολλά υποσχόμενο.

Οι εικονικές μηχανές Ethereum δεν είναι τέλειες και έχουν ορισμένα μειονεκτήματα. Με την πρόοδο της τεχνολογίας, το EVM εξελίσσεται συνεχώς σε καλύτερη έκδοση.

Στη συνέχεια, μπορείτε να εξερευνήσετε τα καλύτερα πορτοφόλια Ethereum.