ماشین مجازی اتریوم (EVM) چیست؟

ماشین مجازی اتریوم( EVM )یکی از قطعات کلیدی در عملکرد بلاک چین اتریوم است. عملکرد آن اجازه اجرای برنامه ها یا قراردادهای هوشمند به منظور استقرار یک سری عملکردهای اضافه شده در بلاک چین را می‌دهد.

ماشین مجازی اتریوم یا EVM یک ماشین مجازی است که بخشی از اکوسیستم بلاک چین اتریوم است. این دستگاه قادر است طیف گسترده ای از دستورالعمل ها را اجرا کند که به آن انعطاف پذیری زیادی در هنگام انجام عملیات های مختلف می دهد.

با این حال، برای تسهیل برنامه نویسی برای این ماشین مجازی، یک زبان تخصصی سطح بالا به نام Solidity ایجاد شده است. از طریق این زبان برنامه نویسی قراردادهای هوشمند ایجاد می شود. Solidity ابتدا به Opcodes (OP_CODES) و سپس به بایت کد تبدیل می شود. این بایت کد در نهایت توسط EVM برای انجام عملیات مشخص شده در یک قرارداد هوشمند اجرا می شود. همه اینها به این معنی است که EVM می تواند مانند یک کامپیوتر واقعی عمل کند و از ساده ترین تا پیچیده ترین عملیات را اجرا کند.

به طور خلاصه، با توجه به ویژگی غیرمتمرکز اتریوم و توانایی آن برای ذخیره قراردادهای هوشمند در گره‌های شبکه، و اینکه با EVM می‌توان دستورات برنامه‌ریزی شده در قراردادهای هوشمند مذکور را اجرا کرد، اتریوم به یک کامپیوتر غیرمتمرکز جهانی تبدیل شده است. یکی که قادر به اجرای دستورالعمل هایی است که منجر به حل هر کار خاص می شود. در واقع، می تواند تقریباً هر مشکل محاسباتی را حل کند و همه اینها در همان شبکه اتریوم رخ می دهد.

تمام این دستورالعمل ها در قراردادهای به اصطلاح هوشمند اتریوم نوشته شده است. این قراردادها نوعی حساب هستند که کد مخصوص به خود را دارند و از لحظه ورود به بلاک چین فعال می شوند. برای استفاده از پتانسیل EVM فقط باید مقداری اتر داشته باشیم و با برخی DApp، قراردادهای هوشمند تعامل داشته باشیم یا قرارداد خودمان را ببندیم. هیچ محدودیتی وجود ندارد، هر کسی می تواند از قدرتی که EVM در اختیار دارد استفاده کند.

باورنکردنی به نظر می رسد اما، EVM یک کار توسعه عظیم است که نیازمند تلاش های عظیم افراد بسیار با استعداد است و در ادامه با آن آشنا خواهید شد.

چه کسی EVM را ایجاد کرد؟

مغز متفکران توسعه EVM گاوین وودز و گرگ کالوین هستند. گاوین وودز کسی بود که نقشه راه معروف اتریوم را خلق کرد. در این سند فنی، ایده ها و قابلیت های اولیه EVM را مشخص شده است. از سوی دیگر، گرگ کالوین به عنوان توسعه دهنده اصلی EVM شناخته می شود.

این دو نفر و تیم همراه آنها اجازه ایجاد EVM را دادند. فناوری ای که اتریوم را به یک اکوسیستم منحصر به فرد در سایر فناوری هایی که از بلاک چین استفاده می کنند تبدیل کرد. همه به این دلیل است که EVM بخشی جدایی ناپذیر از عملکرد داخلی اتریوم است و نشان دهنده یک نوآوری واقعی در توسعه این فناوری ها است.

ماشین مجازی اتریوم (EVM) چگونه کار می کند؟

برای جلوگیری از تلاش یک برنامه نویس علیه امنیت شبکه، EVM یک سری دستورالعمل ها را انجام می دهد. مدیریت دسترسی به منابع رایانه و محدود کردن اقدامات آنها در یک محیط کنترل شده یا ماشین مجازی.

به نوبه خود، EVM توسعه و به روز رسانی برنامه ها و ویژگی های موجود برای برنامه های غیرمتمرکز را ساده می کند.

EVM امکان طراحی و اجرای قراردادهای هوشمند را فراهم می کند. همچنین به لطف Solidity ایجاد این قراردادهای هوشمند بسیار ساده و قابل مدیریت است. اگرچه EVM به خودی خود قادر به اجرای مستقیم این زبان نیست، اما این کار را با استفاده از تکنیکی به نام کامپایل دستورالعمل ها انجام می دهد.

به نوبه خود، Solidity یک زبان برنامه نویسی سطح بالا است که بسیار شبیه به جاوا اسکریپت و C ++ است. این زبان جهت ایجاد قراردادهای هوشمند است. به این ترتیب، بیشتر کد منبع قراردادها به این زبان نوشته شده و سپس در کدهای عملیاتی قابل فهم برای EVM کامپایل می شود.

EVM از این کدهای عملیاتی (OP_CODES) برای انجام وظایف خاص استفاده می کند. این محدودیت ها EVM را به سمت ایجاد روش های کاری سوق می دهد که به آن اجازه می دهد عملیات خود را انجام دهد، از جمله مهم ترین آنها حافظه قرارداد است. این حافظه برای ذخیره اطلاعاتی که EVM می تواند به سرعت به آنها دسترسی داشته باشد استفاده می شود. از طرف دیگر، برای ذخیره سازی اطلاعات به صورت نامحدود و در دسترس قرار دادن آن برای اجرای قراردادهای آتی، می توانید از ذخیره سازی قرارداد استفاده کنید. این اساساً به عنوان یک پایگاه داده عمومی عمل می کند که مقادیر را می توان به صورت خارجی بدون ارسال تراکنش به قرارداد، یعنی بدون کارمزد، خواند.

OP_CODES بخش بسیار مهم و ضروری EVM است. این کدهای عملیاتی آن چیزی هستند که عملیات معتبری را که EVM می تواند انجام دهد را تعریف می کند. در EVM توانایی اجرای حداکثر ۲۵۶ OP_CODES مختلف وجود دارد، اگرچه در حال حاضر این تعداد کد تعریف شده وجود ندارد. دلیل آن این است که توسعه EVM نیازی به ایجاد چنین کدهایی نداشته است و توسعه دهندگان مراقب هستند که کدهای جدید را به دلیل محدودیت در تعداد آنها درج کنند.

یکی از جنبه های مهم OP_CODES این است که این یک سطح متوسط ​​از برنامه نویسی برای EVM است. سطح اول از Solidity و زبان های برنامه نویسی سطح بالا مشابه این یکی می آید. سطح دوم عمق OP_CODES خواهد بود. در نهایت، نتیجه بایت کد حاصل از کامپایل OP_CODES در زبان ماشین معادل EVM را خواهیم داشت، چیزی که درک و نوشتن توسط یک انسان عملا غیرممکن است.

با این حال، از آنجایی که اتریوم یک بلاک چین عمومی است و پروژه ای است که از باز بودن و شفافیت حمایت می کند، زبان بایت کد EVM را می توان کامپایل کرد. یعنی می توانیم بایت کد را به OP_CODES تبدیل کنیم و از آنجا به زبانی نزدیک به Solidity ببریم. این مهم است زیرا به EVM این توانایی را می دهد که محتوای یک قرارداد هوشمند را باز و شفاف نگه دارد. علاوه بر این به شما امکان می دهد ABI را که دارید شناسایی کنید. بخش مهمی از اطلاعات است زیرا اساساً در مورد نحوه رمزگذاری تماس های قراردادی برای EVM و برعکس نحوه خواندن داده های تراکنش هایی است که این قرارداد ایجاد می کند.

تکامل آینده EVM

شبکه اتریوم به عنوان رایانه جهانی نامگذاری شده است زیرا هر یک از گره های متصل به شبکه نمونه ای از EVM را اجرا می کنند. در همان زمان، همه دستورالعمل ها را به طور یکسان اجرا می کنند تا به یک اجماع در مورد وضعیت سیستم دست یابند و آن را حفظ کنند. این ویژگی اتریوم باعث می شود که محاسبه آن در مقایسه با یک کامپیوتر معمولی کندتر و گران تر شود. اما مزایای بیشتری به شما می دهد، مانند  حفاظت و یکپارچگی بیشتر داده ها و مقاومت بیشتر در برابر سانسور.

بنابراین، اتریوم به عنوان یک کامپیوتر غیرمتمرکز و جهانی در یک شبکه همتا به همتا کار می کند. قراردادهای هوشمند و برنامه‌های کاربردی توسعه‌یافته در EVM حتی می‌توانند عملکرد اینترنت را آنطور که ما می‌شناسیم به عهده بگیرند. علاوه بر این، می تواند به ما امکان ایجاد اقتصادهای با ثبات تری را بدهد، زیرا عملکرد آنها می تواند تضمین شود .

استفاده از عناصری مانند توزیع فایل، اجرای قرارداد هوشمند، برنامه های غیرمتمرکز و بسیاری موارد دیگر باعث از بین رفتن اعتماد به اشخاص ثالث می شود، زیرا اگر شرایط برنامه ریزی شده رعایت نشود، قرارداد به سادگی اجرا نمی شود.

با این حال، می توان تولد و توسعه آن را با اینترنت دهه ۹۰ مقایسه کرد. هیچ کس هیچ ایده ای ندارد که در آینده چه خواهد آورد. اما بدون شک، EVM در طول زمان تکامل می‌یابد و به شبکه اجازه می‌دهد تا بسیار قوی‌تر شود. جایی که مطمئناً شاهد افزایش سهام اتریوم و همچنین ارزش توکن آن خواهیم بود.

ویژگی EVM

ماشین مجازی اتریوم نرم افزاری است که ویژگی های مثبت یا منفی زیادی دارد. از جمله آنها می توان به:

EVM بر روی ارائه امنیت و اجرای کدهای غیر قابل اعتماد بر روی رایانه های سراسر جهان متمرکز است.

برنامه های غیرمتمرکز و قراردادهای هوشمند توسعه یافته در EVM کاملاً غیرمتمرکز و توزیع شده اند. بنابراین نیازی به مشارکت اشخاص ثالث ندارد. آنها را نمی توان تغییر داد.

EVM امکان توسعه تعداد بیشتری از برنامه‌های کاربردی را فراهم می‌کند و می‌توان آن‌ها را در همان شبکه بلاک چین اجرا کرد، بدون اینکه بر سایر عملیات‌ها تأثیر بگذارد.

قراردادهای هوشمند طراحی شده در EVM غیر قابل تغییر هستند و می توانند به تنهایی، مستقل و خودکار اجرا شوند. این امر بوروکراسی، هزینه های بالا و زمان انتظار معمول قراردادهای سنتی را از بین می برد.

EVM نسبت به بسیاری دیگر از ماشین‌های مجازی معمولی کارایی کمتری دارد. این عمدتا به این دلیل است که طراحی آن بر اساس سودمندی لحظه بود و نه بر اساس عملکرد بالا.

تغییرات و بهبودهایی که توسط EVM تجربه شده تاکنون اندک بوده است. بنابراین از نظر سرعت برای پلتفرم های سخت افزاری مختلف بهینه نشده است.