EVM ist die Abkürzung für Ethereum Virtual Machine, und die wörtliche Übersetzung ins Chinesische heißt Ethereum Virtual Machine. Für Benutzer, die noch nicht mit der Softwareentwicklung vertraut sind, mag EVM unklar und schwer verständlich erscheinen. Aber wenn wir zunächst eine Analogie zu einer Java Virtual Machine ziehen, ist es möglicherweise einfacher zu verstehen.
1. Eine einfache Analogie: EVM verhält sich zu Ethereum, genau wie die Java Virtual Machine zur Java-Sprache
Vor der Entwicklung müssen Programmierer Java-Code in Bytecode kompilieren, aber der Computer kann den Bytecode nicht erkennen. Die Funktion der Java Virtual Machine besteht darin, den Bytecode in Maschinencodeanweisungen zu kompilieren, die das Computersystem erkennen kann, und sie dann auf dem Computer auszuführen . laufen. Ebenso existiert die EVM, um Programmierern die Ausführung von in Solidity geschriebenem Vertragscode in der Ethereum-Umgebung zu ermöglichen.
Es ist ersichtlich, dass Ethereum der Computerumgebung entspricht und EVM für die Kompilierung des Vertragscodes in Maschinencode verantwortlich ist, den Ethereum erkennen und ausführen kann. Wenn das Netzwerk wohlhabender ist, das heißt, wenn die Nachfrage nach Entwicklern zum Erstellen von Anwendungen relativ groß ist, werden täglich oder sogar stündlich Zehntausende neuer Codes in das Ethereum-Netzwerk geschrieben. Wenn diese Vertragscodes jedoch nicht in vom System erkennbare Sprachsignale übersetzt werden können, können sie nicht in spezifische Anweisungen und Programme umgewandelt werden. Daher können wir EVM als den wichtigsten Ressourcenkonverter im Ethereum-Ökosystem betrachten. Ohne ihn wird der Code auf Ethereum nicht effektiv sein. Selbst wenn Entwickler unermüdlich daran arbeiten, Programmiersprachen zu schreiben, wird dies einem Stoppen von Updates gleichkommen. Es ist zu beachten, dass der Code eines Programms nicht mehr aktualisiert wird, wenn es nicht mehr aktualisiert wird. Darüber hinaus kann ohne EVM niemand Programmsoftware auf dem Ethereum-Protokoll ausführen, da der Code, den er in das System schreibt, voller Fehler ist.
Um das EVM-Konzept der Leser weiter zu stärken, möchten Sie möglicherweise zunächst zwei Konzepte klären: virtuelle Maschine und Turing-Vollständigkeit.
2. Verstehen Sie die beiden wichtigsten Konzepte: virtuelle Maschinen und Turing-Vollständigkeit
Zunächst einmal bezieht sich eine virtuelle Maschine (Virtual Machine) auf ein vollständiges Computersystem mit vollständigen Hardwaresystemfunktionen, das durch Software simuliert wird und in einer vollständig isolierten Umgebung läuft.
Mit anderen Worten: Jede Arbeit, die auf einem physischen Computer ausgeführt werden kann, kann auch auf einer virtuellen Maschine ausgeführt werden. Durch die Erstellung eines neuen virtuellen Abbilds des vorhandenen Betriebssystems verfügt die virtuelle Maschine über genau die gleichen Funktionen wie das Windows-System, läuft jedoch unabhängig und hat keine Auswirkungen auf das reale System.
Daher ist es verständlich, dass die virtuelle Maschine von Ethereum (EVM) die Betriebsumgebung des Ethereum-Smart-Vertrags ist. Die Knoten im System können die EVM verwenden, um ihre eigenen DAPPs auszuführen. Da die Laufumgebung der Ethereum Virtual Machine außerdem vollständig von der Hauptkette isoliert ist, bildet sie natürlich eine Testumgebung. Diese Art von Testumgebung gibt vielen Entwicklern ohne Erfahrung in der Blockchain-Technologie die Möglichkeit, mutig Fehler zu machen, da ihre Fehlercodes keinerlei Auswirkungen auf den Ethereum-Smart-Vertrag haben.
Zweitens ist Turing Complete ein Fachbegriff, der nach dem britischen Mathematiker Alan Turing benannt ist, der die erste Turing-Maschine erfunden hat, die den Vorläufer der heutigen Computer darstellt. Später verwendete die Computerindustrie die Turing-Vollständigkeit, um sich auf Berechnungen zu beziehen, die jeden Komplexitätsgrad bewältigen können. Theoretisch kann Ethereum Computerprogramme jeder Art und Funktion bereitstellen, aber diese Programme sind verteilt und nicht zentralisiert, wie wir es normalerweise sehen, und all dies muss auf das zugrunde liegende Design von EVM zurückgeführt werden. Aus dieser Perspektive ist Bitcoin nicht Turing-vollständig, da es sich nur um ein verteiltes Hauptbuch handelt und keine Anwendungen ausführen kann.
Durch die Kombination dieser beiden Konzepte können wir schließlich erkennen, dass EVM ein vollständig virtualisiertes Computersystem ist, das Berechnungen beliebiger Komplexität durchführen kann. Aus dieser Sicht ist es wie das Gehirn von Ethereum.
3. Schlüsselmodule im EVM-Ausführungsprozess
Der Betrieb von EVM ist eng mit der Ökologie von Ethereum verbunden. Daher sind viele Ethereum-Begriffe, die uns unklar, aber vertraut erscheinen, tatsächlich eng mit EVM verbunden.
Der erste ist der Opcode. EVM interpretiert und übersetzt von Solidity geschriebene Anweisungen über Opcodes. Derzeit gibt es in der EVM mehr als 140 verschiedene Opcodes, die den direkt von der EVM ausgegebenen Anweisungen ähneln. Der CREAT-Opcode entspricht beispielsweise der Erstellung eines Smart Contracts und der STOP-Opcode bedeutet die Aussetzung eines laufenden Vertrags;
Als nächstes kommt die Benzingebühr. Die Gasgebühr ist die Ressource für die Ausführung von Code in der EVM-Umgebung, gemessen in „gwei“ (Einheiten von Ether). Insbesondere erfordert die Ausführung einer Transaktion den Verbrauch von Rechenressourcen und Speicherplatz, genau wie jede Anwendung, die wir auf unser Mobiltelefon herunterladen, Strom und Speicher benötigt. Dieser Teil des impliziten Verbrauchs wird in der Kette intuitiv in explizite Gaskosten umgewandelt. Das Verhältnis zwischen EVM und Benzingebühren ist wie bei einem Auto und Benzin. Jedes Mal, wenn EVM eine Anweisung ausführt, verbraucht es eine entsprechende Menge an Benzingebühren.
Schließlich gibt es noch die Übertragungsfunktion, mit der EVM und alle Ethereum-Benutzer in Beziehung treten können. Die spezifischen Schritte für die EVM-Übertragung sind wie folgt:
1) Überprüfen Sie, ob Fehler vorliegen, einschließlich der Gültigkeit des Überweisungswerts und der Unterschrift usw.;
2) Berechnen Sie die für die Übertragung erforderliche Gasgebühr und führen Sie die Anweisung zur Erhebung der Gasgebühr aus.
3) Übertragen Sie digitale Vermögenswerte an die angegebene Adresse.
Es ist zu beachten, dass, wenn die EVM feststellt, dass der Übertragende nicht genügend Bearbeitungsgebühren gezahlt hat, die Übertragung rückgängig gemacht wird und die Übertragungsgebühr nicht zurückerstattet, sondern direkt an die Bergleute gezahlt wird. Wenn die Transaktion außerdem aufgrund eines Fehlers in der Adresse des Zahlungsempfängers fehlschlägt, wird EVM den Überweisungsbetrag und die Bearbeitungsgebühr intakt an den Zahler zurücksenden.
4. Kurze Analyse des Konzepts und wichtiger Trends der öffentlichen EVM-Kette
Ethereum nimmt in der öffentlichen Kette eine klare Spitzenposition ein und macht hinsichtlich der Anzahl der ökologischen Anwendungen und des gesamten gesperrten Volumens den größten Teil der Branche aus. Daher entscheiden sich alle gängigen öffentlichen Ketten auf dem Markt für die Kompatibilität mit EVM und werden auch als öffentliche EVM-Ketten bezeichnet.
Die EVM-Kompatibilität bezieht sich auf die Tatsache, dass intelligente Verträge, die auf der öffentlichen Kette basieren, schnell, bequem und kostengünstig auf Ethereum hin und her migriert und nahtlos transportiert werden können. Derzeit befinden sich viele öffentliche Ketten in der Entwicklung und haben bewusst EVM-kompatible Funktionen implementiert, um die Fähigkeit zu maximieren, Ethereum-Spillover-Projekte durchzuführen, ähnlich der Verkehrsumleitung im mobilen Internet-Gameplay. Daher wird die EVM-Kompatibilität für viele Projektparteien öffentlicher Ketten ihr größtes Verkaufsargument und ihre größte Attraktion sein.
Gemessen an der aktuellen Marktsituation gibt es natürlich immer noch sehr wenige endgültige Gewinner der EVM-kompatiblen Kette. Die öffentliche Kette von OKC dürfte in der nächsten Phase erfolgreich sein, da sie mit EVM kompatibel ist.
Am 10. Mai 2021 wurde das Mainnet der öffentlichen OKC-Kette offiziell EVM-kompatibel und trat damit in eine neue Ära ein. Als zu 100 % offene öffentliche Kette generiert OKC alle 0,5 Sekunden einen neuen Block mit hervorragender Leistung. Im Vergleich zu anderen EVM-kompatiblen öffentlichen Ketten ist seine Leistung stabiler, seine Geschwindigkeit effizienter und seine ökologische Skalierung größer.
Die öffentliche Kette von OKC wird von OKX unterstützt, das zu einem globalen Web3-Infrastrukturdienstleister aufgewertet wurde. Das Web3-Ökosystem von OKC umfasst die weltweit größte Handelsplattform für digitale Vermögenswerte, digitale Web3-Wallets, die mit den hochwertigsten Währungen der Welt kompatibel sind, den kostengünstigsten NFT-Markt usw. Dadurch kann die öffentliche OKC-Kette einen stetigen Strom ökologischer Ressourcenneigung erhalten, und nachdem sie mit EVM kompatibel ist, werden diese Vorteile kontinuierlich verstärkt und akkumuliert. Im Vergleich zu anderen öffentlichen EVM-Ketten ist die öffentliche OKC-Kette noch einzigartiger.
Ein Beispiel reicht aus, um die einzigartigen Vorteile zu belegen, die OKC nach der Kompatibilität mit EVM bieten kann:
Nachdem die öffentliche OKC-Kette im Jahr 2021 online geht, wird die Entwicklergemeinschaft den ursprünglichen Code der virtuellen EVM-Maschine als Open Source veröffentlichen und ihn mit der Cosmos-Community teilen, wodurch das Problem der Kompatibilität mit Ethereum für das Cosmos-Netzwerk gelöst wird.
5. Was ist eWASM? Welche Beziehung besteht zu EVM?
Freunde, die mit dem Ethereum-Ökosystem vertraut sind, wissen, dass Ethereum 2.0 die ultimative Form von Ethereum ist. Nach der Implementierung des POW-to-POS-Mechanismus kann es alle Rechenaufgaben mit hoher Leistung bewältigen, sogar vergleichbar mit Web2-Internetprodukten. Allerdings ist EVM aufgrund des aktuellen zugrunde liegenden Designs und der Leistung von EVM wirklich nicht in der Lage, sich an den Idealzustand von Ethereum 2.0 anzupassen. Infolgedessen wurde eWASM (ETH-Version von WebAssemly) zum Nachfolger und Ersatz von EVM.
Zur Erläuterung: WebAssemly ist eine Web-Ausführungsumgebung, die in den letzten Jahren entstanden ist und ein binäres Befehlsformat ist, das für stapelbasierte virtuelle Maschinen entwickelt wurde. Im Vergleich zu JavaScript bietet es die Vorteile einer besseren Leistung, geringerer Speicherkosten, einer sichereren Ausführungsumgebung und mehr Sprachunterstützung.
Da eWASM eine bessere Leistung und Skalierbarkeit als EVM aufweist und Programmiersprachen wie Solidity, C++, Rust und AssemblyScript unterstützen kann, wird es der Annahme zufolge einfacher sein, Verträge zu entwickeln. eWASM ist außerdem mit aktuellen Webstandards kompatibel, was die Ausführung in normalen Browsern erleichtert und Benutzern den Zugriff auf DApps ermöglicht, ohne dass Erweiterungen erforderlich sind.
Darüber hinaus ist Ethereum nicht das einzige Unternehmen, das WASM als zugrunde liegende Ausführungs-Engine verwendet. EOS, Dfinity, Polkadot, Tron, Cardano, Spacemesh usw. haben WASM alle übernommen oder sind derzeit dabei.
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Es ist erwähnenswert, dass Ethereum 2.0 in drei Phasen unterteilt ist: PoS, Sharding und schließlich eWASM. Derzeit befindet sich die POS-Übertragung, die allen am meisten Sorgen bereitet, also die Fusion, noch in der Vorbereitung. Daher gibt es für eWASM, das noch Zeit braucht, nicht viele Code-Updates, aber sein Konzept ist attraktiv genug. Wir werden weiterhin darauf achten, ob eWASM tatsächlich das gesamte Ethereum 2.0 wie geplant nutzen kann.
