ماشین مجازی اتریوم (EVM) چیست و چگونه کار می کند؟

ماشین مجازی اتریوم (EVM) و نحوه کار آن

اتریوم که دومین ارز دیجیتال بزرگ از نظر ارزش بازار است، به دلیل توکن اصلی خود در بین سرمایه گذاران ارزهای دیجیتال بسیار محبوب است. با این حال، زبان برنامه نویسی بومی Solidity و ماشین مجازی اتریوم (EVM) در پشتیبانی از جامعه توسعه دهندگان بسیار موثر هستند. در واقع، بلاک چین اتریوم به دلیل انعطاف‌پذیری، طیف گسترده ابزارهای توسعه‌دهنده موجود و پایگاه کاربر گسترده، به جذب توسعه‌دهندگان برنامه‌های غیرمتمرکز (DApp) ادامه می‌دهد.

ماشین مجازی اتریوم، که هسته معماری بلاک چین را تشکیل می‌دهد، برنامه‌ای است که کد برنامه یا قراردادهای هوشمند را اجرا می‌کند و یک محیط اجرایی برای آن‌ها فراهم می‌کند که در شبکه اتریوم اجرا می‌شود. علاوه بر این، EVM می‌تواند هر برنامه‌ای را که با هر زبان برنامه‌نویسی کدگذاری شده است اجرا کند، در نتیجه به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا به راحتی قراردادهای هوشمند سفارشی و DApp‌ها را برای فضای رو به رشد Web3 ایجاد کنند. علاوه بر این ویژگی‌های مهم، ماشین مجازی اتریوم به تمام گره‌های شبکه دسترسی دارد، اجرای قراردادهای هوشمند را مدیریت می‌کند و تمام تراکنش‌های روی بلاک چین اتریوم را به‌طور موثر مدیریت می‌کند و آن را به یکی از قدرتمندترین ماشین‌های مجازی موجود تبدیل می‌کند.

ماشین مجازی اتریوم (EVM) چیست و چگونه کار می کند؟

شبکه اتریوم که در سال 2013 توسط ویتالیک بوترین معرفی شد، موفقیت خارق‌العاده خود را به عنوان بلاک چین منتخب توسعه‌دهندگان DApp مدیون ماشین مجازی اتریوم (EVM) است که توسط گاوین وود در زمان تصدی او در اتریوم طراحی شد. ماشین مجازی اتریوم به زبان برنامه نویسی C++ نوشته شده و با استفاده از کامپایلر LLVM اجرا می شود. EVM یک ماشین ویژه است که به طور مداوم و بدون وقفه کار می کند و عملکرد غیرقابل تغییر آن وضعیت هر بلوک در بلاک چین اتریوم را تعیین می کند. ماشین مجازی اتریوم نه تنها کنترل می‌کند که گره‌ها چه کارهایی را می‌توانند یا نمی‌توانند با دفتر کل توزیع شده نگهداری شده توسط بلاک چین اتریوم انجام دهند، بلکه قوانین خاصی را برای تغییر حالت از بلوکی به بلوک دیگر تعیین می‌کند. این ویژگی همان چیزی است که عملکرد قرارداد هوشمندی را که اتریوم به آن شناخته شده است، تقویت می کند.

برای اینکه بفهمید ماشین مجازی اتریوم چگونه کار می کند، باید به هر یک از عملکردهای مختلف آن نگاه کنید تا شبکه اتریوم به خوبی کار کند. ماشین مجازی اتریوم به ازای هر ورودی که دریافت می‌کند، خروجی‌ای تولید می‌کند که ماهیت قطعی دارد و از یک تابع ریاضی به ساده‌ترین معنا پیروی می‌کند. EVM یک حافظه موقت را در قالب آرایه ای نگهداری می کند که بین دو تراکنش در بلاک چین اتریوم تغییر می کند. کدهای قرارداد هوشمند کامپایل شده توسط EVM به عنوان مجموعه ای از 140 کد عملیاتی استاندارد اجرا می شوند، در حالی که سایر عملیات پشته مخصوص بلاک چین نیز توسط آن اجرا می شوند.

بنابراین، ماشین مجازی اتریوم دارای یک حالت ماشین است که به طور طبیعی در طول پردازش هر تراکنش تغییر می‌کند، و یک حالت جهانی که حاوی اطلاعاتی درباره حساب‌های مختلف نگهداری شده در بلاک چین اتریوم است. تمام فعالیت‌ها توسط کد ماشین مجازی اتریوم کنترل می‌شود که خود از زمان راه‌اندازی شبکه اتریوم در سال ۲۰۱۵ چندین بار به‌روزرسانی شده است و در نتیجه چندین EVM در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرند. در واقع، ماشین مجازی اتریوم وظیفه حفظ ارتباط بین هزاران گره اتریوم و اجرای کد را بر عهده دارد و به عنوان عملکردی عمل می کند که نتایج ثابتی را بدون فاش کردن جزئیات بیش از حد برای مشتریان یا گره ها ارائه می دهد.

هدف ماشین مجازی اتریوم (EVM) چیست؟

ماشین مجازی اتریوم از تمامی برنامه های در حال اجرا در شبکه اتریوم بدون هیچ گزارش قطعی بحرانی و با درجه بالایی از امنیت پشتیبانی می کند. برای توسعه دهندگان، EVM به عنوان یک برنامه کاربردی همه کاره عمل می کند که فایل های اجرایی کوچکتری را اجرا می کند که در اتریوم به عنوان قراردادهای هوشمند شناخته می شوند، در حالی که اجازه می دهد این قراردادهای هوشمند در انواع زبان های برنامه نویسی از جمله Solidity نوشته شوند. ، Viper، Python و Yul را ارائه می دهد. به لطف این انعطاف‌پذیری ارائه شده توسط ماشین مجازی اتریوم، بلاک چین اتریوم هزاران DApp را در فضای غیرمتمرکز مالی (DeFi) و NFT ایجاد کرده است. هر یک از این DAppها و قراردادهای هوشمندی که از آنها ساخته شده‌اند به بایت کدی تبدیل می‌شوند که توسط EVM اجرا می‌شود و در تمام گره‌های شبکه اتریوم توزیع می‌شود. هنگامی که یک قرارداد هوشمند ایجاد می شود، EVM مسئول ارتباط با تمام گره ها و اجرای تغییرات در صورت حصول توافق است. می توان گفت که ماشین مجازی اتریوم در هر گره اتریوم قرار می گیرد تا قراردادهای هوشمند را با استفاده از بایت کد به جای زبان برنامه نویسی اولیه اجرا کند.

مزایای EVM

به دلیل نحوه عملکرد ماشین مجازی اتریوم، توسعه‌دهندگان می‌توانند بدون نگرانی از تأثیرگذاری بر بقیه شبکه یا توانایی استفاده از داده‌ها یا فایل‌های خصوصی در رایانه‌های گره‌ها، کد را اجرا کنند. علاوه بر این، آنها می توانند قراردادهای هوشمند پیچیده را در محیط های محاسباتی مختلف با اجماع توزیع شده اجرا کنند. این تضمین می‌کند که خرابی یک گره تأثیر منفی بر اجرای DApp یا قرارداد هوشمند ندارد، زیرا کد ماشین مجازی اتریوم در تمام گره‌ها یکسان باقی می‌ماند. همچنین، از آنجایی که داده‌های جهانی در EVM ذخیره می‌شوند، برای توسعه‌دهندگان راحت است که کد سفارشی برای قراردادهای هوشمند بنویسند و DApp‌های جداگانه‌ای ایجاد کنند که به این مجموعه داده‌های جهانی دسترسی داشته باشند و نتایج قابل اعتمادی تولید کنند. آنها می دانند.

نتایج صحیح چیزی است که EVM را برای توسعه پایدار DApps و اکوسیستم قرارداد هوشمند اتریوم مناسب می‌کند. کتابخانه کد استانداردی را که در دسترس توسعه دهندگان است به آن اضافه کنید. تعداد فزاینده‌ای از بلاک‌چین‌های لایه ۲ سازگار با EVM وجود دارد، و به راحتی می‌توان فهمید که چرا EVM یک پلتفرم محبوب برای توسعه Web3 است.

معایب ماشین مجازی اتریوم (EVM)

با وجود مزایای بسیاری که توسط ماشین مجازی اتریوم ارائه می شود، برخی از مسائل نیز وجود دارد که باید توسط توسعه دهندگان اتریوم در نظر گرفته شود. مهمترین آنها هزینه های بالای تراکنش یا هزینه های گاز مرتبط با اجرای قرارداد هوشمند در شبکه اتریوم است. این هزینه‌های پرداختی در اتریوم بسته به پیچیدگی قرارداد و ازدحام شبکه در حین اجرا متفاوت است، و برای توسعه‌دهندگان و کارآفرینان ضروری است که خدمات خود را بر اساس آن قیمت‌گذاری کنند. همچنین، از آنجایی که Solidity ترجیح داده شده ترین زبان برنامه نویسی در EVM است، به این معنی است که توسعه دهندگان باید تجربه کافی در مورد آن و تخصص فنی خوبی برای ایجاد قراردادهای هوشمند موثر با استفاده از آن داشته باشند.

مورد دوم مهم است زیرا هر گونه نیاز محاسباتی اضافی منجر به هزینه گاز بیشتر می شود و در نهایت برای موفقیت پروژه مضر است. اگرچه امکان ارتقای قراردادهای هوشمند در مراحل بعدی وجود دارد، اما ایجاد یک قرارداد هوشمند میانی که به آدرس قرارداد هوشمند اصلی اشاره می کند، می تواند خطرات امنیتی را ایجاد کند.

آینده EVM ها

با وجود تغییرات انقلابی که ماشین‌های مجازی اتریوم در اکوسیستم بلاک چین ایجاد کرده‌اند، فناوری خواندن و اجرای کد توسط تعدادی از پروژه‌های بلاک چین بهبود یافته است. با توجه به اینکه قابلیت استفاده از قراردادهای هوشمند متقابل زنجیره ای مهمترین جنبه برای توسعه دهندگان است، بسیاری از بلاک چین های سازگار با EVM پیاده سازی شده اند و اکثر آنها نسبت به پروتکلی که اتریوم ارائه می دهند هزینه تراکنش کمتر و سرعت تراکنش بالاتری دارند. در نتیجه، این بلاک چین ها اکنون می توانند به طور یکپارچه با کاربران اتریوم تعامل داشته باشند و با استفاده از پل های بلاک چین، انتقال توکن ها به شبکه های آنها را تسهیل کنند.

با این حال، با تکمیل موفقیت آمیز ادغام اتریوم در سپتامبر 2022، هدف بعدی انتقال از EVM به Ethereum WebAssembly (eWASM) است. eWASM که به گونه ای بسیار ماژولار و مستقل از پلتفرم طراحی شده است، به عنوان تغییر دهنده بعدی بازی برای پروتکل اتریوم معرفی شده است و ممکن است سایر بلاک چین ها را تشویق کند تا از این محیط برای قراردادهای هوشمند خود استفاده کنند. با این حال، این که آیا eWASM جایگزین EVM به عنوان قابل اعتمادترین مکانیسم برای قراردادهای هوشمند خواهد شد یا خیر، سوالی است که تنها زمان مشخص خواهد کرد.

برای مطالعه اخبار مرتبط با ارزهای دیجیتال در ایران و جهان، وبلاگ و کانال خبری ما را دنبال کنید.