EVM é a abreviatura de Ethereum Virtual Machine, e a tradução literal em chinês é chamada Ethereum Virtual Machine. Para usuários que não foram expostos ao desenvolvimento de software, o EVM pode parecer obscuro e difícil de entender. Mas se primeiro fizermos uma analogia com o que é uma máquina virtual Java, pode ser mais fácil de entender.
1. Uma analogia simples: EVM está para Ethereum, assim como a Java Virtual Machine está para a linguagem Java
Antes do desenvolvimento, os programadores precisam compilar o código Java em bytecode, mas o computador não consegue reconhecer o bytecode.A função da máquina virtual Java é compilar o bytecode em instruções de código de máquina que o sistema do computador pode reconhecer e, em seguida, executá-las no computador . correr. Da mesma forma, o EVM existe para permitir que os programadores executem código de contrato escrito em Solidity no ambiente Ethereum.
Pode-se observar que o Ethereum é equivalente ao ambiente computacional, e o EVM é responsável por compilar o código do contrato em código de máquina que o Ethereum possa reconhecer e executar. Quando a rede for mais próspera, ou seja, quando a demanda por desenvolvedores para construir aplicativos for relativamente forte, dezenas de milhares de novos códigos serão gravados na rede Ethereum todos os dias ou mesmo a cada hora. Contudo, se estes códigos de contrato não puderem ser compilados em sinais de linguagem que o sistema possa reconhecer, não poderão ser convertidos em instruções e programas específicos. Portanto, podemos considerar o EVM como o conversor de recursos mais importante do ecossistema Ethereum. Sem ele, o código no Ethereum não será eficaz. Mesmo que os desenvolvedores trabalhem incansavelmente para escrever linguagens de programação, será equivalente a interromper as atualizações. Ressalta-se que se o código de algum programa parar de ser atualizado, significa que ele chegará ao fim. Além disso, sem EVM, ninguém pode executar software de programa no protocolo Ethereum, porque então o código que eles escrevem no sistema estará cheio de bugs.
Para fortalecer ainda mais o conceito de EVM dos leitores, você pode querer esclarecer dois conceitos primeiro: máquina virtual e completude de Turing.
2. Compreender os dois conceitos mais críticos: máquinas virtuais e completude de Turing
Em primeiro lugar, uma máquina virtual (Máquina Virtual) refere-se a um sistema de computador completo com funções completas de sistema de hardware simuladas por software e executadas em um ambiente completamente isolado.
Em outras palavras, qualquer trabalho que possa ser realizado em um computador físico pode ser realizado em uma máquina virtual. Ao gerar uma nova imagem virtual do sistema operacional existente, a máquina virtual tem exatamente as mesmas funções do sistema Windows, mas funciona de forma independente e não afetará o sistema real.
Portanto, pode-se entender que a máquina virtual Ethereum (EVM) é o ambiente operacional do contrato inteligente Ethereum. Os nós do sistema podem usar o EVM para executar seus próprios DAPPs. Além disso, como o ambiente de execução da Máquina Virtual Ethereum é completamente isolado da cadeia principal, isso forma naturalmente um ambiente de teste. Este tipo de ambiente de teste dá a muitos desenvolvedores sem experiência em tecnologia blockchain a oportunidade de tentar ousadamente e cometer erros, porque seus códigos de erro não afetarão de forma alguma o contrato inteligente Ethereum.
Em segundo lugar, Turing completo é um termo técnico que leva o nome do matemático britânico Alan Turing, que inventou a primeira máquina de Turing, que é a precursora dos computadores atuais. Mais tarde, a indústria de computadores usou a completude de Turing para se referir a cálculos que podem lidar com qualquer nível de complexidade. Teoricamente, Ethereum pode implantar programas de computador de qualquer tipo e função, mas esses programas são distribuídos, não centralizados como normalmente vemos, e tudo isso precisa ser atribuído ao design subjacente do EVM. Dessa perspectiva, o Bitcoin não é Turing completo porque é apenas um livro-razão distribuído e não pode executar nenhum aplicativo.
Finalmente, ao combinar estes dois conceitos, podemos ver que o EVM é um sistema informático totalmente virtualizado que pode realizar cálculos de qualquer complexidade. Deste ponto de vista, é como o cérebro do Ethereum.
3. Módulos-chave no processo de execução do EVM
A operação do EVM gira em torno da ecologia do Ethereum. Portanto, muitos termos do Ethereum que nos fazem sentir obscuros, mas familiares, estão, na verdade, intimamente relacionados ao EVM.
O primeiro é o código de operação. EVM interpreta e traduz instruções escritas pelo Solidity através de opcodes. Existem atualmente mais de 140 opcodes diferentes no EVM, que são semelhantes às instruções emitidas diretamente pelo EVM. Por exemplo, o opcode CREAT corresponde à criação de um contrato inteligente, e o opcode STOP significa a suspensão de um contrato em execução;
A seguir vem a taxa do gás. A taxa gas é o recurso para execução de código no ambiente EVM, medido em “gwei” (unidades de ether). Especificamente, a execução de qualquer transação requer o consumo de recursos computacionais e espaço de armazenamento, assim como qualquer aplicativo que baixamos em nosso celular requer energia e memória. Esta parte do consumo implícito é intuitivamente convertida em custo explícito do gás na cadeia. A relação entre EVM e taxas de gás é como um carro e gasolina. Cada vez que o EVM executa uma instrução, ele consome uma quantidade correspondente de taxas de gás;
Por fim, existe a função de transferência, onde o EVM e todos os usuários do Ethereum podem se relacionar. As etapas específicas para transferência EVM são as seguintes:
1) Verifique se há erros, inclusive validade do valor da transferência e assinatura, etc.;
2) Calcular a taxa de gás necessária para transferência e executar a instrução de cobrança da taxa de gás;
3) Transfira ativos digitais para o endereço especificado.
Deve-se notar que se o EVM detectar que o cedente não pagou taxas de manuseio suficientes, a transferência será revertida e a taxa de transferência não será reembolsada, mas será paga diretamente aos mineradores. Além disso, se a transação falhar devido a um erro no endereço do beneficiário, a EVM devolverá o principal da transferência e a taxa de processamento intactos ao pagador.
4. Breve análise do conceito e tendências importantes da cadeia pública EVM
Ethereum está firmemente na posição de liderança na cadeia pública, respondendo pela grande maioria da indústria em termos de número de aplicações ecológicas e volume total bloqueado. Portanto, todas as principais cadeias públicas do mercado optam por ser compatíveis com EVM e também são chamadas de cadeias públicas EVM.
A compatibilidade EVM refere-se ao fato de que os contratos inteligentes construídos em sua cadeia pública podem ser migrados de um lado para outro no Ethereum de forma rápida, conveniente e com baixo custo, e transportados sem problemas. Atualmente, muitas cadeias públicas estão em desenvolvimento e implementaram deliberadamente funções compatíveis com EVM para maximizar a capacidade de realizar projetos de transbordamento do Ethereum, semelhantes ao desvio de tráfego em jogos de Internet móvel. Portanto, muitas partes do projeto de cadeia pública alcançarão a compatibilidade EVM como seu maior ponto de venda e atração.
É claro que, a julgar pela situação atual do mercado, o vencedor final da cadeia compatível com EVM ainda é muito pequeno. A cadeia pública OKC provavelmente terá sucesso no próximo estágio por ser compatível com EVM.
Em 10 de maio de 2021, a rede principal da cadeia pública OKC tornou-se oficialmente compatível com EVM, entrando assim em uma nova era. Como uma cadeia pública 100% de código aberto, OKC gera um novo bloco a cada 0,5 segundos com excelente desempenho. Em comparação com outras cadeias públicas compatíveis com EVM, seu desempenho é mais estável, sua velocidade é mais eficiente e sua escala ecológica é mais forte.
A cadeia pública OKC é apoiada pela OKX, que foi atualizada para um provedor global de serviços de infraestrutura Web3. O ecossistema Web3 da OKC cobre a maior plataforma de negociação de ativos digitais do mundo, carteiras digitais Web3 compatíveis com as moedas da mais alta qualidade do mundo e o mercado NFT com melhor custo-benefício, etc. Com isso, a cadeia pública OKC pode obter um fluxo constante de inclinação de recursos ecológicos e, após ser compatível com EVM, essas vantagens serão continuamente amplificadas e acumuladas. Em comparação com outras cadeias públicas EVM, a cadeia pública OKC é ainda mais exclusiva.
Um exemplo é suficiente para comprovar as vantagens únicas que o OKC pode exercer após ser compatível com EVM:
Após o lançamento da cadeia pública OKC em 2021, a comunidade de desenvolvedores abrirá o código da máquina virtual EVM original e o compartilhará com a comunidade Cosmos, resolvendo o problema de compatibilidade com Ethereum para a rede Cosmos.
5. O que é eWASM? Qual a sua relação com a EVM?
Amigos familiarizados com o ecossistema Ethereum sabem que Ethereum 2.0 é a forma definitiva de Ethereum. Depois de implementar o mecanismo POW para POS, ele pode lidar com todas as tarefas de computação com alto desempenho, até mesmo comparável aos produtos Web2 Internet. No entanto, de acordo com o design e desempenho subjacentes atuais do EVM, o EVM é realmente incapaz de se adaptar ao estado ideal do Ethereum 2.0. Como resultado, o eWASM (versão ETH do WebAssemly) tornou-se o sucessor e substituto do EVM.
Para explicar, WebAssemly é assembly na Web. Como ambiente de execução da Web que surgiu nos últimos anos, é um formato de instrução binária projetado para máquinas virtuais baseadas em pilha. Comparado ao JavaScript, ele tem as vantagens de melhor desempenho, menor custo de armazenamento, ambiente de execução mais seguro e mais suporte a idiomas.
De acordo com a suposição, como o eWASM tem melhor desempenho e melhor escalabilidade que o EVM, e pode suportar linguagens de programação como Solidity, C++, Rust e AssemblyScript, será mais fácil desenvolver contratos. O eWASM também é compatível com os padrões da web atuais, facilitando a execução em navegadores comuns e permitindo que os usuários acessem DApps sem a necessidade de extensões.
Além disso, Ethereum não é o único que usa WASM como mecanismo de execução subjacente, EOS, Dfinity, Polkadot, Tron, Cardano, Spacemesh, etc., todos adotaram ou estão atualmente adotando WASM.
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Vale ressaltar que o Ethereum 2.0 é dividido em três etapas: PoS, sharding e por último eWASM. Actualmente, a transferência do POS que mais preocupa a todos, ou seja, a fusão, ainda está em fase de preparação. Portanto, o eWASM, que ainda precisa de tempo, não possui muitas atualizações de código, mas seu conceito é bastante atrativo. Continuaremos prestando atenção para saber se o eWASM pode realmente aproveitar todo o Ethereum 2.0 conforme previsto.
