Ethereum Virtual Machine (EVM) – объяснение для начинающих

Виртуальная машина Ethereum (EVM) — это двигатель, на котором работает экосистема Ethereum. EVM предоставляет инфраструктуру для компиляции и запуска смарт-контрактов на Ethereum. Именно благодаря этому блокчейн остается фаворитом разработчиков для запуска DApps, токенов, DEX и других платформ DeFi.

Новичкам в блокчейн-технологии EVM может показаться чем-то сложным и требующим наличия технических знаний. Для упрощения понимания сути виртуальной машины Ethereum – вот вам простое руководство.  

Что такое виртуальная машина Ethereum (EVM)?

Виртуальная машина Ethereum, или EVM, является неотъемлемой частью блокчейна Ethereum. EVM служит основной инфраструктурой блокчейна, которая позволяет запускать коды для смарт-контрактов. Она написана на языке программирования Solidity и работает как среда выполнения для различных децентрализованных приложений (DApps) на Ethereum.

Что делает EVM популярной среди разработчиков, так это ее гибкость, поскольку она поддерживает смарт-контракты на многих языках программирования. Кроме того, она позволяет  компилировать программы на предпочитаемом вами языке и выполнять их в безопасной среде Ethereum.

Помимо развертывания смарт-контрактов, EVM может определять состояние блокчейна после добавления каждого блока. Она разработана так, чтобы автоматически выполнять определенные неизменяемые операции для определения состояния Ethereum.

Как работает EVM?

Виртуальная машина Ethereum работает как песочница или изолированный виртуальный компьютер, где вы можете разрабатывать DApps. Эти DApps используют смарт-контракты, написанные на разных языках кодирования и хранящиеся в блокчейне Ethereum.

EVM интегрирована в каждый узел в сети Ethereum. Она предоставляет облачную среду, содержащую все правила и условия выполнения кодов, и таким образом обеспечивает автоматическую реализацию смарт-контрактов.

Вы можете писать коды на Solidity, Python, Vyper или любом другом языке, совместимом с EVM. Однако EVM не может читать все языки кодирования. Поэтому, во-первых, она преобразует код в машиночитаемый «байт-код».

Кроме того, поскольку операции выполняются в среде, похожей на песочницу, вы можете изменить их в любое время, не затрагивая свои программы или данные. Это делает систему более надежной и безопасной для запуска любого проекта DeFi.

Между тем, различные функции выполняются в конце реализации смарт-контрактов. Они имеют две основные особенности:

1. Использование кодов операций EVM

EVM — это система Turing Complete, что означает, что она может запускать любой сложный алгоритм. Эта возможность исходит из кода операции, поскольку позволяет EVM выполнять инструкции смарт-контрактов.

Коды операций — это набор из более чем 140 командных операций, которые помогают EVM в реализации кодов. К таким операциям относятся PUSH, CALL, ISZERO, mSTORE и другие. Кроме того, EVM также использует другие операции при работе с разными блокчейнами.

2. Расчет платы за газ

За каждую транзакцию, которую реализует EVM, взимается комиссия. Это гарантирует, что система не столкнется с простоями и беспрепятственно выполнит операции. Именно поэтому вы должны платить за газ, если хотите развернуть смарт-контракт с помощью мощного инструмента EVM.

В Ethereum в качестве единицы работы используется газ. Он определяет вычислительную стоимость транзакции в сети. Вот почему EVM также рассчитывает плату за газ на фоне исполнения смарт-контракта. Кроме того, она внутренне рассчитывает комиссионные за выполненные инструкции. Таким образом, когда вы подтверждаете транзакцию, с вашего кошелька списывается небольшое количество эфира в качестве платы за газ.

Обычно комиссия зависит от сложности смарт-контракта. Это означает, что если вы используете больше опкодов, газ будет выше. При этом важно отметить, что Ethereum является одним из самых дорогих блокчейнов. Вот почему стоимость разработки и развертывания смарт-контрактов в цепочке выше, чем в других сетях.

Какова цель виртуальной машины Ethereum?

EVM выполняет множество ролей в экосистеме Ethereum. Во-первых, она используется для определения состояния блокчейна Ethereum при добавлении новых блоков. Во-вторых, разработчики могут писать коды смарт-контрактов на предпочитаемом ими языке.

Кроме того, EVM предлагает безопасную и изолированную облачную инфраструктуру, которая позволяет легко развертывать смарт-контракты. Это еще и улучшает взаимодействие в сети Ethereum. Все приложения, созданные в сети, совместимы друг с другом. Вы также можете легко соединять токены и переносить DApps между блокчейнами, совместимыми с EVM.

Что наиболее важно, эта виртуальная машина позволяет создавать ряд DApps, от проектов NFT до автоматизированных маркет-мейкеров (AMM).

Зачем использовать EVM для создания приложений Web3?

Экосистема Ethereum является самой популярной для создания DApps. Одной из причин такой популярности и является виртуальная машина, которая предлагает разработчикам несколько преимуществ. Перечислим эти преимущества.

Расширенная совместимость

Архитектура виртуальной машины Ethereum обеспечивает улучшенную совместимость. Инфраструктура позволяет подключаться к широкому спектру решений уровня 2. Кроме того, EVM позволяет легко передавать токены между  блокчейнами.

Безопасность и надежность

EVM предлагает изолированную облачную среду, в которой вы можете выполнять смарт-контракты. Это гарантирует, что ваши данные остаются в безопасности, а ваш код работает в сети без сбоев.

Легкая миграция на другие блокчейны

Когда вы создаете приложение с помощью EVM, вы также можете перенести его на совместимые блокчейны. Это избавит вас от необходимости переписывать код для запуска на других блокчейнах.

Поддержка ряда языков сценариев

EVM поддерживает широкий спектр языков программирования. Это облегчает разработчикам запуск своих приложений, поскольку им не нужно изучать совершенно новый язык программирования.

Распределенный консенсус

Хотя EVM работает в изолированной среде, она связана с каждым узлом в сети Ethereum. Это означает, что ваш код может работать на других системах в сети. Кроме того, если один узел не работает, ваша программа не будет прерываться на других узлах.

Упростите развертывание смарт-контрактов с помощью EVM

Несмотря на наличие большого количества так называемых «убийц Ethereum», этот блокчейн наиболее популярным у разработчиков. Одной из ключевых причин  популярности Ethereum является простота развертывания смарт-контрактов, которую он предлагает через EVM.

EVM работает в изолированной среде и позволяет компилировать и выполнять вашу программу. Вы можете выполнить свой смарт-контракт, если вы кодируете на Solidity, Python, Java или любом другом языке кодирования, и с помощью EVM можете создавать приложения Web3. Несмотря на высокую цену использования EVM, разработчики получают выгоду от плавного процесса миграции, функциональной совместимости и надежных функций безопасности.