Ethereum virtuell maskin är hjärtat av Ethereum, vilket gör att utvecklare kan bygga och köra DApps.
Ethereum är fortfarande den mest föredragna blockkedjan för utvecklare. Den långsammare transaktionshastigheten och höga gasavgifter har inte påverkat efterfrågan på Ethereum.
Ethereums ekosystems mognad fungerar som en tillitsfaktor för utvecklarna. Dessutom tillhandahåller Ethereum en mängd olika utvecklingsresurser och verktyg.
Kryptorymden har sett uppkomsten av olika nya blockchain-ekosystem de senaste åren. Men ändå leder Ethereums ekosystem med ett börsvärde på över 368 miljarder dollar.
Efter att ha förstått efterfrågan på Ethereum-blockkedjan, låt oss dyka in i EVM.
Innehållsförteckning
Introduktion till EVM
En virtuell Ethereum-maskin (EVM) är en virtuell dator som tillåter utveckling av decentraliserade applikationer (DApps). Dessutom använder utvecklare denna virtuella maskin för att distribuera och exekvera Ethereums smarta kontrakt.
Ett smart kontrakt kan definieras som ett datorprogram som fungerar på Ethereum blockchain. Smarta kontrakt utför sina funktioner automatiskt baserat på överenskommelse mellan användare.
Med hjälp av smarta kontrakt kan du sätta specifika regler eller villkor. Så snart det uppfyller dina villkor kommer kontraktet att verkställas.
Det är viktigt att förstå två viktiga koncept för EVM; Virtuell maskin och Turing fullständighet.
Virtuella maskiner
Virtuella maskiner består av program som används för att simulera en dators beteende. Dessa virtuella maskiner fungerar själva som bearbetnings- och lagringsenheter.
De virtuella maskinerna fungerar på samma sätt som vår datorprogramvara. Till skillnad från våra datorer kan virtuella maskiner utföra komplexa funktioner.
Turing fullständighet
Uppkallad efter den brittiske matematikern Alan Turing, Turing Completeness säkerställer att maskinen kan köra vilken beräkning som helst. Med tillräckligt med minne och tid kan en Turing-komplett maskin utföra alla komplexa beräkningar.
Sammantaget är EVM en virtuell maskin med Turing-kompletthet. Denna tekniska kombination fungerar som en välsignelse för DApp-utvecklare.
EVM säkerställer också säkerheten för Ethereum-blockkedjan. Dessutom utförs komplexa beräkningar snabbt.
EVM är installerat på operativsystemet för snabbare exekvering. Dessutom är denna virtuella maskin ett mellanlager mellan operativsystemet och det smarta kontraktet.
Syftet med EVM
Det primära syftet med en EVM är att driva DApps. Dessutom begränsar denna virtuella maskin också stora avbrott i Ethereum-nätverket.
Som nämnts tidigare distribuerar utvecklare smarta kontrakt för att utföra funktioner på blockchain-nätverket. Dessa smarta kontrakt och DApps konverteras till bytekod.
Bytecode är ett datorspråk kompilerat från källkoden för att köras på en virtuell maskin. Detta språk är i ett datorläsbart format.
När konverteringen är klar distribueras bytekoderna i EVM. Slutligen distribueras dessa utplacerade koder till alla noder som finns i Ethereum-nätverket.
Förutom bytekod använder EVM också ”opcodes”, en serie instruktioner. Denna uppsättning instruktioner hjälper EVM att utföra flera uppgifter.
Mer än 140 opcodes används för att möjliggöra olika typer av EVM-processer. Enkelt uttryckt förenklar opcodes programmeringsinstruktionerna för EVM.
EVM spelar en avgörande roll för att säkerställa att varje smart kontrakt fungerar korrekt. Dessutom uppdateras transaktionsdata i Ethereum-nätverket.
Gas och dess inverkan på EVM:s prestanda
Gas kan betraktas som bränslet för EVM. Det representerar de avgifter som krävs för att beräkna driften av Ethereums smarta kontrakt.
Gasen beror på op-kodens komplexitet. Gasen betalas i Wei, den minsta bråkdelen av Ether (ETH).
Gas spelar också en avgörande roll för säkerheten för Ethereum-nätverk. Med andra ord skyddar de dyra avgifterna nätverket från angripare.
Validatorerna av transaktionerna får gasen som en belöning – dessutom resulterar ökningen i komplexitet i högre belöningar.
Gasmekanismen hjälper också validerare att filtrera de stora och små avgifterna som krävs. Validatorer kan till exempel välja svåra opkoder för att få högre gas.
Nätverksaktiviteten påverkar i hög grad gasavgifterna. Dessutom får avsändaren den oförbrukade gasen som finns kvar efter transaktionen.
När du förstår vikten av gas, låt oss titta på EVM:s datalagringsprocess.
Datalagring i EVM
Som ni vet är data den mest värdefulla resursen. Därför är datalagring en viktig del av EVM.
Låt oss först förstå hur data lagras i Ethereum.
Ethereum lagrar data i form av däckdatastrukturer. Med hjälp av dessa datastrukturer hanterar Ethereum permanenta och temporära data.
Ethereum blockchain består av tre typer av försök:
- State Trie: Global State Trie är Ethereums enda statliga trie, som uppdateras ständigt. Detta försök består av ett värde och en nyckel för varje Ethereum-konto.
- Lagringsförsök: Kontraktsdata lagras här. Som ett resultat finns detta försök på alla Ethereum-konton.
- Transaktionsförsök: Detta försök lagrar alla transaktioner på varje block. Du kan använda detta försök för att hitta specifika transaktioner.
Den enkla datauppdelningen fördelad på tre försök hjälper Ethereum att lagra och hantera enorma mängder data. Dessutom ger denna datalagringsmekanism användarna enklare och säkrare åtkomst.
När det gäller EVM finns det två datatyper av Ethereum-protokoll: efemära och permanenta data.
- Efemeriska data: Dessa data ändras i enlighet med nya transaktioner, som ett saldo i plånboken.
- Permanenta data: Som namnet indikerar lagras denna data permanent i Ethereums datastruktur. Dessutom kan dessa data inte ändras eller modifieras.
Du kanske har märkt några intressanta likheter mellan EVM och CPU på din datorenhet.
Ethereum-utvecklare skapar DApps som liknar datorprogramvara.
Skillnaden här är att, till skillnad från C++ eller Java, är Solidity programmeringsspråket för Ethereum. Denna soliditetskod distribueras sedan bland andra noder/system.
Liksom våra datorer har EVM ingen fysisk CPU. Med andra ord är EVM en virtuell CPU som distribueras över världsomspännande nätverk.
Fördelar med EVM
Låt oss ta en titt på fördelarna med EVM:
Decentralisering
EVM spelar en viktig roll när det gäller att begränsa rollen för en central myndighet. Ingen kan kontrollera transaktionerna som äger rum på Ethereum-nätverket.
Dessutom kan ingen ta bort distribuerade DApps. Detta ger utvecklarna friheten att bygga innovativa projekt.
Låga inträdesbarriärer
EVM hjälper utvecklare att skapa DApps utan några begränsningar. Denna virtuella maskin låter utvecklare skapa och distribuera smarta kontrakt som passar deras syften.
Enkelt att utföra komplexa smarta kontrakt
EVM kan utföra komplexa uppgifter som tilldelats i smarta kontrakt. Dessutom kan utvecklare skapa ett smart kontrakt och köra det på flera plattformar.
Idiotsäker
Den komplexa mekanismen hos EVM gör att programmet kan utföra transaktioner utan att misslyckas. Här kan utvecklaren hantera effekten av det smarta kontraktet utifrån dess komplexitet.
Datasäkerhet
EVM skyddar utvecklarens data. Denna tillitsfaktor uppmuntrar utvecklare att testa olika typer av koder.
Vid användning av otillförlitlig kod förblir personuppgifterna opåverkade. Beräkningsprocessen påverkar inte heller andra systemfunktioner.
Nackdelarna med EVM
Hög gaskostnad
Du måste betala avgifter i ETH-tokens för att utföra transaktioner. Den gas som krävs beror på komplexiteten i samband med genomförandet av transaktionen.
Dessutom bestämmer transaktionstyp och hastighet också gasen. Du kan använda online-kalkylatorer för att hitta gasen som krävs för en transaktion.
Gasen kommer att öka när det är hög nätstockning – situationer som dessa resulterar i mycket höga gasavgifter.
Hög datalagring
Som vi diskuterade tidigare är data en avgörande del av EVM. Datalagring och hantering är avgörande för att maskinen ska fungera korrekt.
Även här leder komplexiteten i en transaktion till hög datalagring. I likhet med gasavgifter kan lagringsavgifter ibland också vara dyra.
Kräver tekniska kunskaper
Det är omöjligt att ändra ett utrullat smart kontrakt. Därför måste utvecklaren som skapar smarta kontrakt ha teknisk expertis.
Som ett komplett Turing-system tillåter EVM utvecklare att använda vilket programmeringsspråk som helst. Däremot kan ett dåligt programmeringsskript förstöra hela projektet.
Framtiden för EVM
Medan vi överväger blockchain-teknik och EVM, är det i ett tidigt skede. Under de kommande åren kommer hastigheten och effektiviteten i EVM att öka.
Transaktionshastigheten och höga gasavgifter är en stor utmaning. Att övervinna dessa utmaningar kommer att lysa upp framtiden för EVM.
EVM kommer att vara en avgörande del av decentraliseringen av stora industrier. Omvandlingen kommer att påverka stora industrier.
Bank-, spel-, cybersäkerhets-, logistik-, hälsovårds-, molnlagrings- och fastighetsbranschen kommer att förändras avsevärt. Dessutom kommer mer användbara DApps att göra människors liv enklare.
Ethereums grundare Vitalik Buterins vision att blomstra ett multi-rollup-ekosystem påverkar också EVM positivt. Implementeringen av detta ekosystem ökar EVM-funktionaliteten.
Interoperabilitetsfunktionen är en annan betydande förändring som kommer att påverka EVM. Här kan DApps på olika blockkedjor interagera med varandra.
De interaktiva operationsfunktionerna uppmuntrar samarbete mellan olika kryptoprojekt. Dessutom tenderar fler utvecklare att välja EVM för att distribuera sina smarta kontrakt.
Författarens anteckning
Ethereum Virtual Machines spelar en viktig roll för att tillhandahålla ett decentraliserat ekosystem. DApp-utvecklare får nu mer tillgång till att bygga sina projekt.
Utvecklare närmar sig Ethereum som en allt-i-ett-plattform för DApp-utveckling. Denna faktor gör EVM:s framtid lovande.
Ethereums virtuella maskiner är inte perfekta och har vissa nackdelar. Med teknikens framsteg fortsätter EVM att utvecklas till en bättre version.
Därefter kan du utforska de bästa Ethereum-plånböckerna.