Ключевые выводы
Виртуальные машины (VM) позволяют запускать разные операционные системы или приложения на одном устройстве без дополнительного оборудования.
VM полезны для безопасного тестирования нового ПО, для опробования других операционных систем или для изоляции программ, которые могут быть рискованными.
Блокчейн-VM вроде Ethereum Virtual Machine (EVM) позволяют смарт-контрактам и децентрализованным приложениям (DApps) работать надежно по глобальной сети компьютеров.
Хотя VM дают гибкость и контроль, они могут сопровождаться компромиссами в производительности, расходе ресурсов и сложности.
Введение
Вы когда-нибудь хотели запускать Windows на MacBook или тестировать приложение Linux, не меняя операционную систему и не покупая отдельный компьютер? VM позволяют сделать это, создавая изолированную среду, где разные операционные системы и приложения могут работать безопасно.
VM также широко используются в блокчейн-сетях для поддержки смарт-контрактов и децентрализованных приложений (DApps). Понимание того, как они работают, поможет лучше разобраться в том, как на самом деле функционируют приложения и сети, с которыми вы взаимодействуете, под капотом.
Что такое VM?
VM — это как компьютер, который можно настроить всего в несколько кликов, без дополнительного оборудования. Вы можете установить операционную систему, сохранять файлы, запускать приложения и подключаться к интернету, но всё это работает внутри вашего текущего компьютера (так называемого хоста).
Ваш хост-системный компьютер выполняет «тяжелую работу» за кулисами: он предоставляет свою память, вычислительную мощность и хранилище, чтобы VM работала плавно. Это особенно полезно, когда вам нужно использовать программное обеспечение, доступное только в другой операционной системе.
Как именно работают VM?
За кулисами всем этим управляет программный компонент под названием гипервизор. Гипервизор берет физические ресурсы вашего компьютера, такие как CPU, RAM и хранилище, и делит их так, чтобы несколько VM могли использовать их одновременно.
Существует два основных типа гипервизоров:
Тип 1 (Bare-metal): устанавливается прямо на аппаратное обеспечение и часто используется в дата-центрах или облачных платформах. Он создается с упором на производительность и эффективность.
Тип 2 (Hosted): работает поверх вашей обычной операционной системы — примерно как обычное приложение. Он хорошо подходит для тестирования и разработки.
После настройки VM вы можете запускать ее как настоящий компьютер и устанавливать программы, просматривать веб-страницы или собирать приложения.
Зачем использовать VM?
VM решают несколько практических задач — от личного использования до крупномасштабных корпоративных приложений.
Тестирование новых операционных систем
С помощью VM вы можете попробовать разные операционные системы, не внося изменений в ваш основной компьютер. Это работает как тестирование новой системы в безопасном отдельном пространстве.
Изоляция рискованного ПО
Нужно открыть файл, в котором вы не уверены, или протестировать незнакомое приложение? Запуск в VM защищает ваш основной компьютер. Если в VM вы столкнетесь с вредоносным ПО или сбоем, ваша основная система не пострадает.
Запуск устаревшего ПО
Некоторые программы работают только в более старых системах, например Windows XP или Windows 7. VM может воссоздать эту среду, позволяя продолжать использовать ПО, которое не запускается на новых устройствах.
Разработка и тестирование кода на разных платформах
VM упрощают разработчикам тестирование кода в разных операционных системах и моделирование поведения приложений в различных средах до релиза.
Запуск облачных сервисов
Многие облачные сервисы построены на VM. Когда вы запускаете облачный инстанс для размещения веб-сайта, приложения или базы данных, вы обычно запускаете VM, работающую в удаленном дата-центре.
Как блокчейн-сети используют VM
Хотя традиционные виртуальные машины (VM) представляют собой изолированные песочницы на одном компьютере, блокчейн-VM выступают «двигателем», который выполняет смарт-контракты по всей сети. Виртуальная машина Ethereum (EVM) позволяет разработчикам писать смарт-контракты на языках вроде Solidity и Vyper, а затем развертывать их в Ethereum и на других сетях, совместимых с EVM. EVM гарантирует, что каждый узел сети при выполнении смарт-контрактов следует одним и тем же правилам.
В мае 2025 года апгрейд Pectra в Ethereum представил EIP-7702, который позволяет обычным пользовательским аккаунтам временно действовать как смарт-контракты. В декабре 2025 года апгрейд Fusaka дополнительно улучшил EVM, внесив изменения в оценку газа и выполнение контрактов.
Вместе эти обновления отражают более общий тренд — сделать EVM более гибкой и удобной для разработчиков, расширяя круг приложений, которые можно создавать в сетях, совместимых с EVM.
Примечание: Yul, иногда перечисляемый рядом с Solidity и Vyper, — промежуточный язык (IR), используемый внутри компилятора Solidity, а не язык, на который большинство разработчиков пишет напрямую.
Блокчейн-сети реализуют собственные варианты дизайна виртуальных машин в зависимости от своих целей. Например, NEAR использует VM на основе WebAssembly (WASM), которые поддерживают смарт-контракты, написанные на разных языках программирования.
Цепочки на базе Cosmos, реализующие CosmWasm, тоже используют WASM. Solana применяет собственную среду выполнения, часто называемую Solana Virtual Machine (SVM), предназначенную для обработки транзакций параллельно и работы при высокой активности в сети. Sui использует MoveVM, которая выполняет смарт-контракты, написанные на языке Move.
Виртуальные машины в действии
Виртуальные машины работают «за кулисами» каждый раз, когда вы взаимодействуете с децентрализованными приложениями:
Когда вы используете приложение для свопа DeFi-токенов, ваши транзакции обрабатываются смарт-контрактами, которые выполняются внутри EVM.
Когда вы чеканите NFT, VM запускает код, который отслеживает владение. Каждая покупка или передача обновляет записи, чтобы владение оставалось точным.
Когда вы используете L2 rollup, ваши транзакции могут обрабатываться специализированной VM, например zkEVM. zk-Rollups используют zkEVMs для выполнения смарт-контрактов с одновременной генерацией доказательств с нулевым разглашением для эффективности и безопасности.
Ограничения VM
VM мощные, но у них есть компромиссы, которые стоит понимать.
Накладные расходы по производительности: VM добавляют дополнительный слой между аппаратным обеспечением и выполняемым кодом. Из-за этого всё может работать медленнее или требовать больше вычислительных ресурсов по сравнению с тем, когда приложения запускаются напрямую на физическом железе.
Операционная сложность: настройка и поддержка VM, особенно в облачной инфраструктуре или в блокчейн-сетях, требует усилий и часто — специализированных инструментов и знаний.
Совместимость: смарт-контракты часто разрабатываются под конкретную среду VM. Код, написанный для Ethereum, обычно нужно переписывать или адаптировать, чтобы он работал в несместимых блокчейнах вроде Solana. Это означает, что разработчикам требуется дополнительное время и усилия при ориентации на несколько сред.
Часто задаваемые вопросы
Что такое виртуальная машина простыми словами?
Виртуальная машина — это программный компьютер, который работает внутри вашего реального компьютера. Она использует ресурсы аппаратного обеспечения вашего устройства, чтобы смоделировать отдельную машину, позволяя запускать разные операционные системы или приложения в изолированной среде.
Что такое Ethereum Virtual Machine (EVM)?
EVM — это среда выполнения, которая исполняет смарт-контракты в Ethereum и других совместимых сетях. Она гарантирует, что каждый узел в сети запускает один и тот же код и получает одинаковый результат, что необходимо для бездоверительной, децентрализованной системы.
Апгрейд Pectra в мае 2025 года и апгрейд Fusaka в декабре 2025 года добавили новые возможности, которые делают EVM более гибкой для разработчиков.
Что такое гипервизор?
Гипервизор — это программное обеспечение, которое создает и управляет виртуальными машинами. Он выделяет CPU, RAM и хранилище с хост-машины, чтобы одна или несколько VM могли работать на ней. Гипервизоры типа 1 работают непосредственно на аппаратном уровне и используются в дата-центрах, тогда как гипервизоры типа 2 работают поверх существующей операционной системы для личного или разработки.
Блокчейн-VM — это то же самое, что и обычные VM?
Они используют общую идею изолированной среды выполнения, но служат разным целям. Обычная VM имитирует целый компьютер для одного пользователя или команды. Блокчейн-VM работает одновременно на тысячах узлов, гарантируя, что каждый участник выполняет код ровно одинаковым образом и приходит к одному и тому же результату — именно это и делает смарт-контракты бездоверительными.
Каковы ограничения виртуальных машин?
VM могут работать медленнее, чем нативное выполнение программ, из-за дополнительного слоя обработки. Они также потребляют больше ресурсов, включая память и дисковое хранилище, чем их аналоги «на голом железе». В контексте блокчейна смарт-контракты, созданные под одну среду VM, часто не могут работать в другой сети без переписывания.
Итоговые мысли
VM играют важную роль как в обычных вычислениях, так и в блокчейн-инфраструктуре. В традиционных вычислениях они позволяют запускать несколько операционных систем, безопасно тестировать ПО и использовать одно и то же оборудование для множества задач одновременно. В блокчейн-сетях они обеспечивают работу смарт-контрактов и децентрализованных приложений, которые делают Web3 возможным.
Даже если вы не разработчик, понимание того, что делают VM, поможет вам лучше осознать, как на самом деле под капотом работают те платформы, которыми вы пользуетесь.
Дополнительное чтение
Что такое смарт-контракты и как они работают?
Что такое Ethereum и как он работает?
Что такое децентрализованные приложения (DApps)?
Блокчейн Layer 1 vs. решения масштабирования Layer 2
Что такое ZK-Rollups? Технология масштабирования Layer 2
Отказ от ответственности: этот контент предоставляется вам «как есть» только для общей информации и образовательных целей, без каких-либо заявлений или гарантий любого рода. Он не должен рассматриваться как финансовый, юридический или иной профессиональный совет, и не предназначен для рекомендации покупки каких-либо конкретных продуктов или услуг. Вам следует обратиться за собственными рекомендациями к соответствующим профессиональным консультантам. Если контент предоставлен третьим лицом, пожалуйста, обратите внимание, что высказанные в нем взгляды принадлежат этому третьему лицу и не обязательно отражают взгляды Binance Academy. Цены цифровых активов могут быть волатильными. Стоимость вашей инвестиции может как снижаться, так и расти, и вы можете не вернуть сумму, которую инвестировали. Вы несете единоличную ответственность за свои инвестиционные решения, а Binance Academy не несет ответственности за любые убытки, которые вы можете понести. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашими Условиями использования, Уведомлением о рисках и Условиями Binance Academy.