什么是以太坊虛擬機(EVM)?
以太坊虛擬機是一種輕量級虛擬機,用于在以太坊網絡上運行各種智能合約。EVM的功能不同于Windows等傳統操作系統,后者一次只能在一臺機器上運行。EVM是構建在本機操作系統上的高級抽象,用于模擬物理機。
通過使用EVM,相同的平臺可以在許多不同的操作系統和硬件架構上運行。該特性使虛擬機適合以太坊等網絡,可以通過分布在世界各地的不同機器上的不同客戶端訪問這些網絡。EVM可以模擬在物理CPU上執行的功能,并負責以太坊網絡上的大部分功能。
EVM具有以下特點:
確定性
確定性程序對相同的輸入集提供相同的輸出,而與它執行相同代碼的次數無關。在以太坊中,dApp每次處理數百萬美元,各種用戶需要知道代碼在執行的每個階段是如何反應的。
Optimism正開發OP Stack故障證明系統,含防錯程序、防故障虛擬機等組件:7月25日消息,Optimism生態開發人員正開發OP Stack的故障證明系統,包括防錯程序(FPP)、防故障虛擬機(FPVM)、Dispute Game等組件,此外FPP和FPVM的分離使得相同的操作程序既可以在FPVM中運行,也可以在ZKVM中運行,以幫助OP Stack ZKP實現基于ZK的有效性證明,并為不同網絡之間的低延遲跨鏈橋提供支持。[2023/7/25 15:56:25]
可隔離
智能合約需要在完全隔離的環境中運行。這確保了如果智能合約發生黑客或bug,它不會影響底層協議的其他部分。
可終止
以太坊智能合約是圖靈完備的。因此,只要有足夠的時間和資源,他們就應該能夠解決任何問題。智能合約應該有終止機制,因為很難確定合約是否會在規定的期限內完成所有操作。以太坊使用“gas”限制來終止超出執行限制的智能合約。
Solana區塊鏈上的以太坊虛擬機Neon正集成Aleph.im:金色財經報道,Solana區塊鏈上的以太坊虛擬機Neon今天宣布,正在集成跨鏈計算網絡和去中心化索引提供商Aleph.im,以獲取Solana鏈上數據,這是實現以太坊和Solana之間跨鏈DeFi的第一步。Neon使開發人員能夠在Solana上部署以太坊應用程序,而無需更改代碼庫。通過與Aleph.im的集成,用戶將能夠查看當前和歷史交易數據,包括總鎖倉量(TVL)、在Solana上部署的以太坊合約、交易成本以及有關Neon上智能合約的統計數據。Aleph.im正在推出其去中心化計算網絡,目前處于測試版,并將于下個月公開發布。[2021/11/24 7:07:05]
EVM的功能
它是以太坊網絡的去中心化處理單元。每個交互、交易和智能合約執行都只能在這里發生。
Nervos:理想的區塊鏈網絡需將虛擬機、編程模型和網絡架構結合起來:據官方消息,北京時間5月11日上午,Nervos受邀出席硅谷Crypto社區會議Silicon Valley Ethereum Meetup,Nervos高級軟件工程師Jordan Mack,社區成員Matt Quinn和SKALE Labs聯合創始人兼首席執行官Jack O'Holleran發表了主題演講,就分層架構進行了深入交流。
Nervos表示,一個理想的區塊鏈網絡,需要結合獨特的設計決策,并將虛擬機、編程模型和網絡架構結合起來,以更好地支持Layer 2協議和DApp。SKALE表示,一個理想的網絡的體系結構和一些關鍵的組件,可以提高安全性、提升交易吞吐量,并且加快DApp開發速度。
Silicon Valley Ethereum Meetup是Crypto社區中最大的Meetup組織之一,擁有4700多名成員,舉辦過100多場活動。[2020/5/11]
獲取并執行指令,然后通過給定的指令分派器解碼操作數。
Penta CEO David Ritter針對EOS重大漏洞表示:智能合約虛擬機與宿主機的安全隔離至關重要:Penta公鏈(PNT)CEO David Ritter針對EOS被曝出的堪稱“史詩級漏洞”的智能合約虛擬機安全問題表示,智能合約虛擬機是區塊鏈平臺承載商業的核心,智能合約虛擬機與宿主機的安全隔離至關重要,設計時需要考慮:
1.智能合約運行環境要容器化、沙盒化,盡量與操作系統隔離;
2.智能合約語言要采用DSL,而非通用語言,如采用函數式語言;
3.智能合約虛擬機設計要簡潔明了,避免引入復雜繁瑣的功能;
4.對智能合約的復雜度要有限制,遞歸調用、多重嵌套循環等過于復雜的合約應拒絕執行。[2018/5/29]
負責所有的數據結構,如操作數,數據處理和指令。
跟蹤網絡組件,如存儲狀態、區塊信息和世界狀態。
負責為以太坊網絡上的不同智能合約創建運行時環境。
EVM的挑戰
EVM處理如此多不同的操作并不快,但是它的操作碼規范還沒有發展到可以處理變化的需求。
未能進化意味著語言也有局限性。
什么是WebAssembly(WASM)?
WebAssembly(WASM)是一種新型代碼,可以在現代瀏覽器上高效地執行。這個新代碼是由萬維網聯盟(W3C)創建和定義的。WASM是為網絡而建的,包括來自谷歌、Mozilla和蘋果的工程師。本質上,WASM通常被稱為Ethereum2.0,它具有EVM的所有功能,并附帶了額外的功能。
專為網絡打造
如前所述,來自谷歌、微軟和蘋果等大型技術公司的工程師都是開發團隊的一部分。因此,這些工程師要確保WASM與他們的引擎和協議兼容。
設計時考慮了一組特定的目標
創建WASM是為了快速、高效和便攜。WASM將利用常見的硬件能力,以“接近本地速度”執行。
易于閱讀和調試。它具有人類可讀的文本格式,代碼可以手動查看、編寫和調試。
確保安全。它通過增強主機瀏覽器的權限策略和保持向后兼容性來實現這一點。
EVM與WASM
速度
簡單地說,EVM是一個萬事通,但卻什么都不懂。EVM如何處理編譯就是這一點的一個很好的例子。本機引擎努力尋找執行某些操作的最佳路徑,最終影響EVM的總體吞吐量。
EVM只能處理256位字節碼,這意味著小于256位的字節碼必須先轉換為256位格式,然后才能發送給EVM。EVM的可擴展性問題很明顯,因為它每秒只處理25個交易。
WASM直接轉換為編譯后的代碼,這使它能夠更快地加載,同時增加每個區塊所處理的交易數量。
預編譯
EVM依賴于預編譯(預編譯合約)。當發出預編譯調用時,EVM將執行預定義的本機代碼,然后顯示結果。這些預編譯特定于用于基本操作的特定協議,例如簽名方案和哈希。
盡管預編譯在不消耗大量gas的情況下使加密計算變得高效,但它們也帶來了問題。引入新的預編譯器通常要求網絡經歷一個系統范圍的硬分叉。
WASM消除了以太坊對預編譯合同的依賴。由于WASM非常高效,開發人員可以創建高效、快速的智能合約,而無需擔心潛在的硬分叉。
靈活性和互操作性
WASM支持更多的語言,并且提供了比EVM更廣泛的工具集。WASM支持傳統語言,如Rust、C和c++。WASM也被本地JavaScript引擎支持,例如Google的V8引擎、微軟的Chakra引擎和Mozilla的Spidermonkey引擎。
小結
以太坊引入了比特幣區塊鏈上不可用的某些功能。以太坊虛擬機的引入允許開發人員輕松地創建和部署智能合約。然而,EVM也有許多局限性,而WASM正試圖解決這些局限性。根據WebAssembly.org,WebAssembly1.0已經被提供給四個主要的瀏覽器引擎。
Source:https://medium.com/momentum6/the-war-on-virtual-machines-wasm-vs-evm-8e68f9d53ef4
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