什麼是以太坊虛擬機 (EVM)，它是如何工作的？

以太（ETH），這是市值第二大的加密貨幣，因其原生的 ETH 代幣而受到加密貨幣投資者的歡迎。然而，它的原生 Solidity 編程語言和以太坊虛擬機 (EVM) 有助於它從開發者社區獲得好評。事實上，以太坊區塊鏈繼續吸引去中心化應用程序（DApp）由於其靈活性、廣泛的可用開發人員工具以及該平台龐大的用戶群。

EVM 構成了區塊鏈架構的核心，是執行其應用程序代碼或智能合約，正如他們所說，為他們提供運行在以太坊網絡之上的運行時環境。更重要的是，EVM 是圖靈完備的，因此可以運行以任何編程語言編寫的任何程序，從而允許開發人員輕鬆創建自定義智能合約和 DApps Web3 空間。

除了這些重要功能外，EVM 還可以訪問網絡中的所有節點，處理智能合約執行並有效處理以太坊區塊鏈上的所有交易，使其成為當今最強大的虛擬機之一。

什麼是以太坊虛擬機 (EVM)，它是如何工作的？

2013年由程序員概念化 Vitalik Buterin, 以太坊網絡作為 DApp 開發人員的首選區塊鏈取得了非凡的成功，這要歸功於 Gavin Wood 在以太坊任職期間設計的以太坊虛擬機 (EVM)。 EVM 使用 C++ 編寫並使用 LLVM 項目編譯器，是一種特殊的狀態機，可以連續運行，其不可變操作決定了以太坊區塊鏈中每個塊的狀態。

EVM 不僅管理節點可以或不可以對以太坊區塊鏈維護的分佈式賬本做什麼，還定義了從一個塊到另一個塊改變狀態的具體規則。後一種功能使以太坊聞名的智能合約功能成為可能。

要了解以太坊虛擬機的作用，需要查看它為確保以太坊網絡平穩運行而提供的每一種不同功能。對於接收到的每個輸入，EVM 都會產生一個本質上具有確定性並遵循最簡單意義上的數學函數的輸出。

EVM 的運行方式類似於將瞬態值推送到下推堆棧和從下推堆棧推送瞬態值的堆棧機器，其深度為 1024 項，每一項都是一個 256 位字。它還以字節數組的形式維護一個臨時內存，它在以太坊區塊鏈上的兩個交易之間發生變化。已編譯的智能合約代碼由 EVM 以 140 個標準操作碼集合的形式執行，而其他區塊鏈特定的堆棧操作也由它實現。

因此，EVM 的機器狀態在處理任何交易期間本質上是易變的，而全局或世界狀態包含有關在以太坊區塊鏈上維護的不同賬戶的信息。所有操作均由 EVM 代碼管理，自 2015 年以太坊網絡推出以來，該代碼本身已經經歷了多次迭代，導致目前使用的 EVM 存在不同的實現。

事實上，EVM 負責在數千個以太坊節點和執行代碼之間維持一定程度的抽象，充當提供一致結果而不向客戶端或節點洩露許多細節的函數。

以太坊虛擬機 (EVM) 的用途是什麼？

EVM 一直可靠地為以太坊網絡上運行的所有應用程序提供支持，沒有任何重大停機報告。對於開發人員而言，EVM 充當運行較小的可執行程序（在以太坊中被稱為智能合約）的總體程序，同時為他們提供編寫這些智能合約的自由多種編程語言包括 Solidity、Vyper、Python 和 Yul 等。

由於 EVM 提供的這種靈活性，以太坊區塊鏈在分散式金融（DeFi）和不可替代的代幣 (NFT) 空間。這些 DApp 中的每一個及其構成的智能合約都被轉換成字節碼，這些字節碼被輸入 EVM 並分佈在以太坊網絡的所有節點中。部署智能合約時，EVM 負責與所有節點通信並在達成共識後影響狀態更改。

可以說，EVM 被插入到每個以太坊節點中，使用字節碼而不是基礎編程語言來執行智能合約，從而將物理主機與運行以太坊的機器代碼隔離開來。

以太坊虛擬機 (EVM) 的好處

由於 EVM 的運行方式，開發人員可以執行代碼而不必擔心它對網絡其餘部分的影響，或者它可能會逃避託管在任何節點計算機上的數據或個人文件。

此外，他們可以在具有分佈式共識的不同計算環境中運行複雜的智能合約。這確保單個節點的故障不會對 DApp 或智能合約的運行產生任何負面影響，因為 EVM 代碼在所有節點上保持相同。此外，由於帳戶數據在 EVM 中維護在全局級別，開發人員發現它非常適合編寫自定義智能合約代碼和創建可以訪問此全局數據集並產生可靠輸出的不同 DApp。

結果的神聖性使得 EVM，特別是 Ethereum 區塊鏈總體上非常適合 DApps 和智能合約 Ethereum 生態系統的可持續擴展。添加到此可供開發人員選擇的標準代碼庫，越來越多的 EVM 兼容第二層區塊鏈以及大量潛在的 EVM 用例，很容易看出為什麼 EVM 是首選平台 Web3開發.

以太坊虛擬機 (EVM) 的缺點

儘管 EVM 提供了許多優點，但在以太坊上構建的開發人員和企業家需要考慮某些缺點。其中最重要的是與在以太坊網絡上運行智能合約相關的高額交易費用或天然氣成本。

這些費用以 ETH 支付，根據合約的複雜程度和執行時的網絡擁堵情況而有所不同，因此開發人員和企業家必須相應地為他們的服務定價. 此外，由於 Solidity 是 EVM 上最受歡迎的編碼語言，這確實意味著開發人員需要有足夠的經驗並擁有少量的技術專長才能使用它創建高效的智能合約。

後者很重要，因為任何額外的計算要求都會導致更高的 gas 成本，並最終證明不利於項目的成功。如果開發人員選擇使用其他語言編寫代碼，他們需要小心解決代碼中的任何固有重複，因為 EVM 無論如何都會繼續編譯它們。雖然可以在稍後階段升級智能合約，但它會帶來與創建引用原始智能合約地址的中介智能合約相關的安全風險。

EVM 的未來

儘管 EVM 給區塊鏈生態帶來了革命性的變化，但這種讀取和執行代碼的技術正在改進中由許多區塊鏈項目。

這款獨特的敏感免洗唇膜採用 Moisture WrapTM 技術和 Berry Mix ComplexTM 成分，跨鏈互操作性作為對開發人員最重要的方面，許多 EVM 兼容的區塊鏈得到了支持，其中大多數提供比以太坊協議更低的 gas 和更快的交易速度。因此，這些區塊鏈現在能夠與以太坊用戶無縫交互，並促進資金轉移到他們自己的網絡區塊鏈橋樑.

然而，隨著以太坊協議在 2022 年 XNUMX 月成功完成合併，下一個目標是從 EVM 到以太坊 WebAssembly (eWASM). eWASM 被設計為高度模塊化和獨立於平台，被吹捧為以太坊協議的下一個遊戲規則改變者，並且可以激勵其他區塊鏈也將這種運行時環境用於智能合約。然而，eWASM 是否會取代 EVM 成為最受信任的智能合約機制，這個問題只有時間才能回答。