ماشین مجازی اتریوم (EVM) چیست و چگونه کار می کند

ماشین مجازی اتریوم یک موتور محاسباتی است که قراردادهای هوشمند را پیاده سازی می کند و وضعیت بلاک چین اتریوم را پس از اضافه شدن یک بلوک به روز می کند.

سازگاری EVM توانایی نوشتن و اجرای کد قرارداد هوشمند سازگار با EVM است. بنابراین، می توان آن را توسط گره های اتریوم تفسیر کرد.

توکن‌های ERC20، DEX، DAO و NFT موارد رایج استفاده از EVM هستند.

بیت کوین (BTC)، بزرگترین ارز رمزنگاری شده از نظر ارزش بازار، در سال 2008 رمزارز را به جهان معرفی کرد. با این حال، اکثر مردم احساس کردند که استفاده عملی اتریوم از قراردادهای هوشمند در سال 2015 مهمترین گام برای تکمیل فرمول بیت کوین است. اساساً، قراردادهای هوشمند توسعه دهندگان را قادر می سازد تا فعالیت های زنجیره ای را با برنامه ریزی آنها ذخیره کنند. برای درک درست قراردادهای هوشمند، باید در مورد ماشین مجازی اتریوم (EVM)، که موتوری است که ایجاد و استقرار قراردادهای هوشمند را تسهیل می‌کند، بیاموزید. بیت کوین نیز قراردادهای هوشمند خود را دارد، البته نه به پیچیدگی اتریوم.

این مقاله نگاهی دقیق‌تر به EVM، چیستی آن، نحوه عملکرد آن، تفاوت‌های بین ماشین‌های دولتی و دفتر کل توزیع‌شده، اهمیت سازگاری EVM و موارد استفاده EVM دارد.

ماشین مجازی اتریوم (EVM) چیست؟

ما می توانیم ماشین مجازی اتریوم را به عنوان یک قطعه نرم افزاری که بر روی زیرساخت سخت افزار/گره شبکه اتریوم ساخته شده است در نظر بگیریم. این قطعه نرم افزار نقش های اساسی مانند اجرای و حفظ کد قرارداد هوشمند را انجام می دهد.

منبع: Ethereum illustrated

تصویر نشان می دهد که EVM هم یک ماشین مجازی و هم یک ماشین حالت است. اما به چه معنا است؟

EVM به عنوان یک ماشین مجازی

EVM یک ماشین مجازی کامل تورینگ است که می توانید از هر نقطه ای از جهان از طریق یک گره شبکه به آن دسترسی داشته باشید. این نکته کامل بودن تورینگ EVM را ثابت می کند که می تواند هر برنامه کامپیوتری را اجرا کند. اساساً، توسعه‌دهندگان اتریوم نمی‌توانند برنامه‌های غیرمتمرکز (dApps) که تأمین مالی غیرمتمرکز (DeFi) را بدون EVM اجرا می‌کنند، اجرا کنند.

توجه به این نکته حائز اهمیت است که ماشین‌های مجازی به ابزارهای فیزیکی خاصی وابسته نیستند و رابط و سخت‌افزار ندارند. آنها از قدرت محاسباتی شرکت کنندگان مختلف (گره ها) برای ایجاد یک محیط زمان اجرا برای ایجاد و استقرار قراردادهای هوشمند استفاده می کنند. برخلاف کامپیوترهای فیزیکی، ماشین های مجازی به یک سیستم عامل یا یک مکان جغرافیایی محدود نمی شوند. شرکت کنندگان در سراسر جهان می توانند بدون توجه به حوزه قضایی و دستگاه های سخت افزاری خود از آنها استفاده کنند.

EVM به عنوان یک ماشین حالت

ماشین حالت یک موتور محاسباتی است که در حالت ها تغییر می کند. هنگامی که درخواست تراکنش را به یک قرارداد هوشمند ارسال می کنید، EVM وضعیت اتریوم را برای پاسخ به تماس شما تغییر می دهد. توانایی تفسیر و پیاده سازی درخواست های قرارداد هوشمند، اتریوم را از سایر شبکه ها مانند بیت کوین متمایز می کند. با توجه به داده‌های ورودی قرارداد هوشمند، قابلیت تغییر حالت EVM به اتریوم امکان می‌دهد تا از بلوک به بلوک با سایر حالت‌ها همگام باشد.

EVM می تواند هر برنامه قرارداد هوشمندی را اجرا کند. اما قراردادهای هوشمند پیچیده تر برای اجرا به هزینه های گاز بیشتری نیاز دارند. در حالی که هزینه های گاز به یک مسئله مسری در کریپتو تبدیل شده است، آنها یکی از جنبه های اصلی EVM هستند. در خطی از کاغذ زرد اتریوم آمده است: «محاسبات ذاتاً از طریق یک پارامتر، گاز، محدود می‌شود که کل مقدار محاسبات انجام شده را محدود می‌کند. محدودیت های گاز و گاز به EVM کمک می کند تا سوء استفاده از شبکه را کاهش دهد.

EVM چگونه کار می کند؟

EVM از یک معماری مبتنی بر پشته و اندازه کلمه 256 بیت استفاده می کند. اندازه کلمه EVM را قادر می سازد تا فرآیندهای منحنی هش و بیضوی بومی را اداره کند و اطمینان حاصل کند که صاحبان حق دارایی را خرج می کنند. اگرچه استحکام رایج ترین زبان قرارداد هوشمند است ، EVM از زبانهای دیگر مانند ویپر پشتیبانی می کند. توسعه دهندگان از زبانهای برنامه نویسی برای کدگذاری قراردادهای هوشمند استفاده می کنند ، که به صورتهای بایت تهیه می شوند. Bytecodes Runtime Bytecodes در زنجیره ای ذخیره شده است. آنها همچنین به Opcodes تبدیل می شوند که EVM برای انجام درخواست ها تفسیر می کند.

هنگامی که درخواست معامله یک قرارداد هوشمند را آغاز می کند ، EVM با جزئیات بارگذاری می شود. متغیر دیگر لازم برای اجرای قراردادهای هوشمند ، عرضه گاز است که مربوط به هزینه بنزین است که کاربران پرداخت می کنند. با پیشرفت معامله ، عرضه گاز کاهش می یابد و اگر عرضه به صفر برسد ، معامله دور می شود. معاملات دور ریخته شده در بلوک های شبکه گنجانده نشده است زیرا آنها نامعتبر تلقی می شوند. با این حال ، تأیید کننده بلوک برای ارائه منابع تا مرحله رها کننده جبران می شود.

قراردادهای هوشمند و EVM

قراردادهای هوشمند یا "برنامه EVM" ، خطوط کد سازگار با EVM برای تعامل بین طرفین بدون نیاز به واسطه هستند. این قراردادها با فعالیتهای از پیش تعریف شده که هنگام برآورده شدن شرایط اجرا می شوند ، بارگیری می شوند. این فعالیت ها از انتقال دارایی به توسعه قراردادهای جدید و تعامل بین موارد موجود است.

اتریوم مفهوم بیت کوین را به دست آورد و با ایجاد توسعه دهندگان برای ایجاد و اجرای قراردادهای هوشمند در شبکه ، بر روی آن ساخته شد. مهمترین مرحله ایجاد یک محیط EVM بود که در آن قراردادهای هوشمند می توانستند زندگی و کار کنند.

چرا گاز برای EVM مورد نیاز است؟

گاز سوختی است که به EVM قدرت می دهد. هنگامی که با قراردادهای هوشمند تعامل دارید (مانند ارسال رمزنگاری به کیف پول دیگر یا وام گرفتن در یک پروتکل وام) ، باید برای تأیید معامله خود ، اعتبار سنجی شبکه را پرداخت کنید. علاوه بر این ، گاز به عنوان هزینه محاسبه برای اجرای قراردادهای هوشمند عمل می کند.

Opcodes بخشی از دستورالعمل زبان دستگاه است که عملیاتی را که باید انجام شود مشخص می کند. به هر کد Opcode هزینه گاز اختصاص می یابد و هرچه Opcode پیچیده تر باشد ، گاز بیشتر می شود. از هزینه های گاز برای پاداش اعتبار سنج ها برای تأمین منابع مورد نیاز برای تأیید معاملات استفاده می شود. علاوه بر این ، هزینه های بنزین به طور پولی از توقف تکذیب خدمات (DDOS) جلوگیری می کند و blockchain را ایمن و کار نگه می دارد.

تفاوت بین ماشین های دولتی و دفترچه های توزیع شده چیست؟

غالباً ، مردم از قیاس دفترچه های غیرمتمرکز برای مراجعه به blockchains مانند بیت کوین استفاده می کنند ، که یک ارز دیجیتال توزیع شده را از طریق ابزارهای رمزنگاری اصلی تسهیل می کند. در اصل ، Ledger یک حساب فعالیت را حفظ می کند که مجموعه ای از قوانین را دنبال می کند که کنترل آنچه کاربران می توانند و نمی توانند با آن انجام دهند ، کنترل می کند. به عنوان مثال ، کیف پول بیت کوین شما نمی تواند بیشتر از تعادل آن سکه کند. چنین قوانینی معاملات بیت کوین و بسیاری از شبکه های دیگر را تقویت می کند.

اگرچه اتریوم ارز بومی خود ، اتر (ETH) دارد ، که با قوانین تقریباً مشابه تعریف شده مطابقت دارد ، اما دارای یک ویژگی بسیار قدرتمندتر است-قراردادهای هوشمند. این ویژگی قدرتمند خواستار یک قیاس پیشرفته است. به همین ترتیب ، اتریوم یک دستگاه دولتی است - یک ساختار گسترده داده که حساب و تعادل را حفظ می کند و می تواند مطابق قوانین تنظیم شده از بلوک به بلوک تغییر کند - جایی که دستگاه مجازی Ethereum (EVM) قوانین تعویض حالت های بلوک را تعریف می کند.

توانایی یک دستگاه دولتی در تفسیر و اجرای درخواست های قرارداد هوشمند ، آن را از دفترچه های توزیع شده مانند بیت کوین متمایز می کند. بر خلاف بیت کوین ، تغییرات دولت اتریوم توسعه دهندگان را قادر می سازد ارزهای رمزنگاری سفارشی و نشانه های غیرقانونی (NFT) بسازند ، مالکیت دارایی های فیزیکی اساسی را نشان دهند ، نام دامنه را توسعه دهند و برنامه های کاملاً عملکردی را بسازند.

چرا سازگاری EVM مهم است؟

سازگاری EVM امکان نوشتن و اجرای کد قرارداد هوشمند سازگار با EVM است. بنابراین ، می توان آن را توسط گره های اتریوم تفسیر کرد. سازگاری EVM به محبوب ترین زنجیرهای لایه 1 (L1) مانند زنجیره هوشمند BNB ، بهمن ، چند ضلعی و سولانا اجازه داده است که بسیار مؤثر باشد. این همچنین موانع ورود برای توسعه دهندگان برنامه برای اجرای قراردادهای هوشمند Ethereum در چندین زنجیره به حداقل می رسد.

همانطور که قبلاً ذکر شد ، EVM قراردادهای مختلف هوشمند را به یک کد بایت تبدیل می کند - یک فرمت استاندارد که توسط blockchain Ethereum قابل رمزگشایی است. این امر به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا کدهای اتریوم را بی عیب و نقص بر روی زنجیره های سازگار با EVM اجرا کنند و ممیزی های قرارداد پرهزینه و وقت گیر را از بین ببرند. عملکرد "پلاگین و بازی" باعث می شود زنجیرها برای توسعه دهندگان جذاب باشند زیرا حداقل زمان لازم برای استقرار DAPP ها را می گیرند.

از دیدگاه کاربر ، استفاده از شبکه های سازگار با EVM مفید است زیرا آنها کاربران را قادر می سازند تا از محصولات و خدمات تازه راه اندازی شده به فرزندخوانده تبدیل شوند. این اغلب شامل AirDrops است ، جایی که پروژه ها در ازای رعایت معیارهای خاص ، نشانه های رمزنگاری را از بین می برند. پروژه های جدید همچنین بازده های اولیه را در سرمایه گذاری های استخر و نقدینگی خود بازده بهتر ارائه می دهند.

سازگاری EVM همچنین در ساخت پل های زنجیره ای متقاطع که انتقال ارزش در زنجیرها را باز می کند ، مهم است. به عنوان مثال ، بخش اعظم موفقیت زنجیره هوشمند BNB ناشی از سهولت کاربران اکوسیستم اتریوم می توانند دارایی های خود را به یک blockchain جدید از طریق پل Binance منتقل کنند. سایر پل های زنجیره ای متقاطع مانند بهمن و SpookySwap موفقیت پل Binance را تکرار کرده و رشد اکوسیستم های مربوطه را تسریع کرده اند.

دقیقاً مانند نحوه گسترش شهرها هنگام داشتن پل هایی که حرکت آسان کالاها را در داخل و خارج تسهیل می کند ، باز کردن پایگاه های جدید مشتری برای مشاغل محلی و کمک به شورای شهر برای افزایش درآمدهای مالیاتی خود ، blockchains باید یکپارچه با دیگران یکپارچه شود تا از این موارد بهره مند شود. تأثیرات شبکه از حرکت آزاد داده ها و ارزش در زنجیرها. نمونه هایی از زنجیره های سازگار با EVM شامل زنجیره هوشمند BNB ، بهمن ، فانتوم ، Cardano ، Solana ، چند ضلعی و غیره است.

EVM و Metamask

Metamask یک کیف پول داغ محبوب است که هر کسی می تواند به آن دسترسی پیدا کند. این به دلیل سهولت در استفاده و پشتیبانی از دستگاه های دسک تاپ و تلفن همراه شناخته شده است. علاوه بر این ، می توانید دارایی های دیجیتالی را عوض ، ارسال و دریافت کنید و NFT ها را از بازارهای مختلف جمع آوری کنید. این شبکه از شبکه های سازگار با EVM و نشانه های ERC20 که در چندین زنجیره بومی زندگی می کنند ، پشتیبانی و پشتیبانی می کند. Metamask بیش از 30 میلیون کاربر فعال ماهانه را ارائه می دهد و تقریباً به 17،000 پروتکل و برنامه های DEFI مرتبط است.

جدا از سهولت در استفاده ، کاربران رمزنگاری عاشق Metamask به دلیل عملکرد ناشناس بودن آن هستند. برای شروع استفاده از MetaMask ، بدون ارائه اطلاعات شخصی مانند آدرس ایمیل ، آدرس فیزیکی یا شماره هویت ، برنامه دسک تاپ یا موبایل را بارگیری می کنید. علاوه بر این ، Metamask یک کیف پول غیر حضوری است ، دلالت بر این که یک پایگاه داده متمرکز ندارد و همچنین اطلاعات کاربر را جمع نمی کند.

آیا به دنبال شروع کار در Metamask هستید؟ما راهنماهای اختصاصی در مورد زنجیره هوشمند BNB ، شبکه چند ضلعی ، بهمن و آربیتروم داریم.

EVM از موارد استفاده کنید

این موارد برتر استفاده از EVM است:

نشانه های ERC20

نشانه های ERC20 با استفاده از قراردادهای هوشمند و ساختار داده های تعریف شده ذوب می شوند. ساختار نامگذاری ، عرضه و ردیابی نشانه ها را تسهیل می کند. نشانه های ERC20 نسبت به نشانه های ERC721 از آنجا که ارزهای دیجیتالی قارچ هستند که می توانید به راحتی برای سایر دارایی ها مبادله کنید ، ابزار بیشتری دارند. به عنوان مثال ، Nexus Mutual ، که خدمات بیمه ای را در قراردادهای هوشمند ارائه می دهد ، از NXM ERC20 Token استفاده می کند تا کاربران خود را قادر به ادعای و خرید پوشش دهد.

مثال دیگر LivePeer ، یک بستر پخش ویدئویی غیر متمرکز است. این نشانه LPT ERC20 را برای پاداش کاربران برای تهیه اکوسیستم با منابع استفاده می کند.

مبادلات غیر متمرکز (DEXS)

DEXS مبادلات نشانه ERC20 را از طریق قراردادهای هوشمند تسهیل می کند. این قراردادها به کاربران امکان می دهد بدون درگیری متولیان ، از استخرهای نقدینگی بهره برداری کنند و عنوان سازندگان بازار خودکار (AMM) را به آنها تحویل دهند. Uniswap و Sushiswap نمونه های محبوب DEX های سازگار با EVM هستند.

توسعه دهندگان NFT از قراردادهای هوشمند برای نشانه های نعنا ERC721 با ویژگی های منحصر به فرد در سراسر اکوسیستم اتریوم استفاده می کنند. جدا از بازار هنر ، پروژه های بازی مانند Axie Infinity و Gods Unchained از نشانه های ERC721 برای موارد درون بازی و کلکسیون استفاده می کنند.

یک سازمان خودمختار غیر متمرکز (DAO) بر EVM حاکم است. در اصل ، یک DAO یک پروژه جامعه بدون مرجع مرکزی است و به اعضا کنترل کل پروژه را می دهد. علاوه بر اینکه خودمختار است ، DAO ها شفاف هستند. قراردادهای هوشمند دستورالعمل ها را تصریح می کنند و سیاست ها را بر اساس دستورالعمل های رمزگذاری شده اجرا می کنند. از آنجا که فعالیت های DAO در دسترس ، قابل اثبات و برای ممیزی عمومی است ، شرکت کنندگان می توانند نحوه اجرای پروتکل را یاد بگیرند.

نتیجه

این مقاله به ماشین مجازی اتریوم ، نحوه عملکرد آن ، تفاوت بین ماشین های دولتی و دفترچه های توزیع شده و اینکه چرا گاز برای EVM مورد نیاز است ، عبور کرده است. همچنین در اهمیت سازگاری EVM ، blockchains سازگار با EVM و موارد استفاده از EVM عمیق است. به طور کلی ، EVM ستون های اصلی ایجاد و استقرار قراردادهای هوشمند است. درک مناسب از EVM برای هر کسی که به دنبال توسعه یا تعامل با DAPP ها باشد ، مهم است.