ブロックチェーン技術とその応用に興味があるなら、「EVM」または Ethereum Virtual Machine という言葉を聞いたことがあるかもしれません。

EVM は、スマート コントラクトと分散型アプリケーション (dApps) の実行を可能にする、Ethereum ブロックチェーンの重要なコンポーネントです。この記事では、EVM とは何か、どのように機能するか、ブロックチェーンと暗号通貨の世界におけるその重要性について説明します。この分野の初心者でも、経験豊富な愛好家でも、EVM を理解することは、Ethereum とそのエコシステムの可能性を完全に把握するために不可欠です。

それでは、EVM について詳しく学んでみましょう。

EVM は、開発者が分散型アプリケーション (dApp) を作成できるようにする強力なツールです。これらの dApp は、従来のアプリが実行できることをすべて実行できますが、特定の組織によって制御されないため、はるかに安全です。

EVM はチューリング完全でもあり、従来のコンピューターで実行できるあらゆるプログラムを実行できます。これにより、Ethereum ブロックチェーン上で複雑なアプリケーションを作成することができます。

実際、EVM はすべての Ethereum ノードで実行される分散型コンピューターと考えることができます。EVM により、開発者は分散型アプリケーション (dApps) を作成できるようになり、また、スマート コントラクトを Ethereum ブロックチェーン上で実行できるようになり、もちろん、ユーザーは dApps とやり取りできるようになります。

これにより、Ethereum エコシステムの中心となり、Ethereum ブロックチェーン上での実行が可能になります。

EVM は非常に強力なツールですが、非常に複雑でもあります。EVM を効果的に使用するには、EVM について知っておく必要があることがいくつかあります。

EVM について知っておくべき最も重要なことの 1 つは、それがステートレス マシンであるということです。つまり、EVM には過去の状態に関する記憶がありません。新しいトランザクションが実行されるたびに、EVM は白紙の状態から開始されます。その反対がステートフル マシンで、過去の状態に関する記憶があります。

EVM は安全を期して設計されているため、ステートレスです。EVM に過去の状態のメモリがある場合、攻撃者がそのメモリを悪用して優位に立つことができます。たとえば、攻撃者は同じ入力データを再利用して異なる出力を生成する方法を見つけようとします。これにより、攻撃者は偽造トークンを作成したり、資金を盗んだりすることができます。

これを防ぐために、EVM は新しいトランザクションが実行されるたびに白紙の状態から開始するように設計されています。つまり、EVM は以前のトランザクションのデータを記憶できません。これにより、攻撃者が EVM を悪用することがより困難になります。

ただし、ステートレス マシンであることにはいくつかの欠点があります。 1 つの欠点は、特定の種類のアプリケーションの実装が困難になる可能性があることです。 たとえば、データベースなど、状態を追跡する必要があるアプリケーションの実装が困難になる場合があります。

もう 1 つの欠点は、アプリケーションのデバッグが困難になる可能性があることです。アプリケーションが期待どおりに動作しない場合、EVM には過去の状態に関する記憶がないため、その理由を突き止めるのが難しい場合があります。

これは分散型マシンであると述べました。つまり、これは 1 つのエンティティによって制御されていないということです。これにより、単一障害点がないため、従来の集中型サーバーよりも安全なオプションになります。

EVM について知っておくべきもう 1 つの重要な点は、それが決定論的なマシンであるということです。つまり、同じ入力が与えられた場合、EVM は常に同じ出力を生成します。これは、EVM の結果を改ざんすることが不可能であることを意味するため、セキュリティ上重要です。

EVM もガスベースのマシンです。つまり、EVM によって実行される各命令には、一定量のガスがかかります。トランザクションの実行に使用されるガスは、トランザクションの送信者が支払います。

トランザクションで使用されるガスの量は、トランザクションの複雑さによって異なります。Ether の転送などの単純なトランザクションでは、ガスの使用量はごくわずかです。スマート コントラクトとのやり取りを伴うトランザクションなど、より複雑なトランザクションでは、より多くのガスが使用されます。

実際、これが EVM の主な制限の 1 つです。

トランザクションのガスが不足すると、トランザクションは失敗し、トランザクションの送信者は Ether を受け取ることができません。スマート コントラクトを作成するときは注意が必要です。不適切に作成されたコントラクトは、ユーザーに多額の費用を負担させる可能性があります。

EVM はまだ開発中ですが、分散型取引所やクラウドファンディング プラットフォームなど、数多くの成功したアプリケーションの作成にすでに使用されており、多くの改善が計画されています。最も重要な改善の 1 つは、EVM 2.0 の導入です。

EVM 2.0 は、現在の EVM のいくつかの制限に対処する EVM のメジャー アップグレードです。

EVM 2.0 は、よりスケーラブルで安全な EVM になります。また、効率性も向上し、スマート コントラクトの実行コストが削減されます。

それに加えて、EVM 向けのソリューションを開発している他のブロックチェーンもあります。例:

  • Binance Smart Chain (BSC) は、世界最大の暗号通貨取引所の 1 つである Binance によって作成されたブロックチェーンです。BSC は EVM と互換性があるため、開発者は Ethereum dApp を BSC に簡単に移植できます。また、BSC は Ethereum よりも高速で安価であるため、dApp 開発者に人気があります。

  • Polygon (MATIC) は、Ethereum のレイヤー 2 スケーリング ソリューションです。Polygon を使用すると、Ethereum メインネットに接続された独自のサイドチェーン上で dApp を実行できます。これにより、dApp の使用速度が速くなり、コストも削減されます。Polygon は EVM とも互換性があるため、開発者は Ethereum dApp を Polygon に簡単に移植できます。

  • Arbitrum One は、Ethereum 用のもう 1 つのレイヤー 2 スケーリング ソリューションです。Arbitrum One はトラストレス ロールアップであり、サードパーティのバリデータを必要としません。これにより、Arbitrum One は他のレイヤー 2 ソリューションよりも安全です。Arbitrum One は EVM とも互換性があるため、開発者は簡単に Ethereum dApps を Arbitrum One に移植できます。

  • Fantom は、EVM と互換性のある高性能でスケーラブルなブロックチェーンです。Fantom は、有向非巡回グラフ (DAG) コンセンサス メカニズムを使用しているため、Ethereum よりも効率的です。また、Fantom は Ethereum よりも高速で安価に使用できます。

  • Solana は、EVM と互換性のある、もう 1 つの高性能でスケーラブルなブロックチェーンです。Solana は Proof-of-History (PoH) コンセンサス メカニズムを使用しているため、Ethereum よりも効率的です。また、Solana は Ethereum よりも高速で安価に使用できます。

  • Polkadot は、EVM と互換性のあるマルチチェーン ブロックチェーンです。Polkadot では、異なるブロックチェーンが相互に通信できるため、Ethereum で可能なものよりも複雑な分散型アプリケーションを構築できます。

  • Kusama は Polkadot のカナリア ネットワークです。つまり、新しい機能はまず Kusama にデプロイされてから Polkadot にデプロイされます。Kusama は EVM とも互換性があるため、新しい機能を試してみたい開発者にとって最適な選択肢となります。

  • Avalanche は、EVM と互換性のある、スケーラブルで安全、かつ使いやすいブロックチェーンです。Avalanche は、Avalanche Consensus と呼ばれる独自のコンセンサス メカニズムを使用しており、Ethereum よりも効率的です。また、Avalanche は Ethereum よりも高速で安価に使用できます。

  • EOS も EVM の開発に取り組んでおり、実際、4 月 14 日 (この記事の投稿からわずか数日後) にリリースする予定です。

これらは、EVM のソリューションと相互運用性を開発する他のブロックチェーンのほんの一例です。他にも多くのプロジェクトがあり、この分野は常に成長し、急速に進歩しています。

結論は：

EVM は Ethereum ブロックチェーンで重要な役割を果たし、スマート コントラクトの実行や分散型アプリケーションの強化を可能にします。コードを安全かつ分散的に実行できるため、開発者や企業がさまざまな業界で革新的なソリューションを作成するための新たな可能性が開かれました。Ethereum とそのエコシステムが進化し成長し続ける中、EVM の重要性とその仕組みを理解することは不可欠です。EVM は大きな可能性と多数の使用例を備えており、今後何年もブロックチェーン分野の重要なコンポーネントであり続けることは間違いありません。

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