Что такое EVM (виртуальная машина Ethereum)? Как работает ЭВМ?

С момента появления Ethereum виртуальная машина Ethereum выступает в качестве основы мира dApp, поскольку она способна выполнять наиболее используемый язык программирования смарт-контрактов, Solidity. Но что такое EVM и как он стал неотъемлемой частью криптопространства. Давайте рассмотрим больше в этой статье.

Что такое ЭВМ?

EVM (виртуальная машина Ethereum) — это основной механизм, отвечающий за выполнение смарт-контрактов в сети Ethereum . Он существует в каждом валидаторе Ethereum, обеспечивая безопасность и децентрализацию сети.

Виртуальная машина Эфириума

В программировании разработчики используют IDE (интегрированную среду разработки, такую ​​как Microsoft Visual Studio или Xcode) для написания и компиляции кода в пригодную для использования программу.

Чтобы запустить программу, среда IDE переводит ее код (C/C++, Python, Assembly и т. д.) в машинный код, чтобы компьютер мог его понять. Для простоты понимания EVM на Ethereum похож на IDE на компьютерах.

Как EVM выполняет код Solidity

Как правило, смарт-контракты могут быть написаны на таких языках программирования, как Solidity, Rust или C++... в зависимости от типа платформы блокчейна. Однако EVM может выполнять только смарт-контракты, написанные на Solidity.

Это означает, что он действует как исполняющий транслятор для преобразования Solidity в компьютерный байт-код. Затем он сохраняется в Opcode (код операции), чтобы Ethereum понимал и выполнял заданные команды.

Что такое блокчейн EVM?

Помимо Ethereum, существуют блокчейны  , совместимые с EVM. Это означает, что эти блокчейны могут запускать код смарт-контрактов Solidity, таких как EVM на Ethereum. Поэтому разработчикам dApp нужно лишь немного изменить код Sodility, чтобы обеспечить бесперебойную работу на блокчейнах EVM. Поэтому мы часто видим, как dApps работают на нескольких блокчейнах, большинство из которых являются блокчейнами, совместимыми с EVM.

Лучшие блокчейны EVM. Источник: Дефиллама

Некоторые популярные блокчейны EVM: Ethereum, BNB Smart Chain, Avalanche, Polygon, Cronos, Fantom, Arbitrum и др.

Блокчейны EVM доминируют на рынке с точки зрения рыночной капитализации и TVL. Как видно из приведенной выше таблицы, Ethereum и BSC — это два блокчейна, совместимых с EVM, которые годами занимают лидирующие позиции в криптовалютах с рыночной капитализацией.

Чтобы понять, почему блокчейны EVM доминируют на рынке, давайте рассмотрим преимущества блокчейнов EVM в следующем разделе.

Преимущества блокчейнов EVM

С точки зрения строителей

Быстрая адаптация к новым блокчейнам EVM: разработчикам, как новым, так и опытным, требуется много времени, чтобы выбрать новый язык программирования. В мире EVM они могут легко переключаться между блокчейнами, не изучая новый язык смарт-контрактов.

Самый популярный язык смарт-контрактов: Solidity является наиболее используемым языком смарт-контрактов в криптовалюте, потому что Ethereum лидирует среди платформ с поддержкой смарт-контрактов. Это создает сильный сетевой эффект блокчейнов EVM во главе с аурой Ethereum.

Простота иммиграции: вместо того, чтобы создавать новое dApp с нуля, команда разработчиков может легко развернуть свои коды, совместимые с EVM, в блокчейнах для создания многоцепочечных продуктов. Доступность на нескольких блокчейн-платформах дает проектам доступ к более широкой пользовательской базе. Таким образом, пользовательский опыт может оставаться неизменным независимо от блокчейнов EVM.

С точки зрения пользователей

Аналогичный многоцепочечный опыт: в криптопространстве сейчас есть сотни блокчейнов, обслуживающих различные цели, такие как платформы dApp, специализация dApp, конфиденциальность и т. д. Интеграция более двух блокчейнов в одно dApp создает многоцепочечный опыт. Пользователи могут легко переключаться между блокчейнами EVM без изменений UI/UX.

Aave присутствует во многих блокчейнах EVM.

Скорость и эффективность платы за газ : пользователи Ethereum должны платить комиссию за каждую выполненную транзакцию. Комиссия иногда превышает 100 долларов из-за перегруженного блочного пространства. Во время перегрузки для завершения транзакции требуется огромное количество времени, что влияет на работу пользователей. Если dApps перейдут к другим цепочкам EVM, помимо Ethereum, проблема будет частично решена.

Больше масштабируемости: переход на несколько цепей дает проектам возможность горизонтально масштабироваться до других блокчейн-экосистем. Доступ к многочисленным цепочкам EVM увеличит базу пользователей криптопроекта. Кроме того, в экосистему будет добавлено больше криптопродуктов, что создаст конкурентную среду для роста.

EVM-совместимые блокчейны

В предыдущих разделах мы поняли, что такое блокчейн EVM и почему разработчики проектов и пользователи выиграют от него. Давайте откроем для себя сцену блокчейна EVM в криптопространстве.

На данный момент существует два основных типа блокчейнов EVM:

• Блокчейн-платформы: Ethereum, BNB Smart Chain, Avalanche, Evmos (Cosmos) и др.
• Уровень 2: оптимистичные свертки, zkrollup и т. д.

Блокчейн-платформы

Ethereum — выдающийся пример блокчейна EVM, поскольку это начало эры EVM. Помимо этого, мы узнаем больше о других блокчейнах EVM, таких как BNB Smart Chain (BSC), Avalanche и т. д.

1. Смартчейн BNB (BSC)

BNB Smart Chain  (BSC)  — вторая по величине экосистема EVM в криптопространстве после экосистемы Ethereum. На BSC существует множество dApps, и их число может превышать более 1000 действующих проектов, от DeFi до NFT/GameFi.

Лучшие протоколы на BSC. Источник: Дефиллама

Примечательно, что , по данным DeFiLlama, на BSC работает более 100 децентрализованных бирж  (DEX) . Многие из них являются форками топовых DEX, таких как Uniswap. Это явление разбавляет экосистему DeFi BSC и дефрагментирует общую ликвидность BSC. Тем не менее, лидеры DEX на BSC по-прежнему удерживают свои позиции, такие как Pancakeswap, BIswap и т. д.

2. Многоугольник (MATIC)

Polygon (MATIC) — это независимый блокчейн EVM, который ранее работал как уровень 2 в Ethereum. Блокчейн является ярким примером Уровня 2, который превратился в блокчейн. Благодаря совместимости с EVM Polygon может иметь на борту множество криптопроектов.

OpenSea решила расшириться до Polygon, потому что Ethereum сдерживает рост крупнейшего рынка NFT . В августе 2021 года объем торгов OpenSea на Ethereum и Polygon достиг максимума в 3,5 миллиарда долларов и 50 миллионов долларов соответственно.

3. Лавина (AVAX)

Avalanche — еще один заметный блокчейн EVM, поскольку он поднимался снизу вверх. Кроме того, сеть подсетей в Avalanche может значительно улучшить скорость установления до менее чем одной секунды.

Экосистема Avalanche содержит все ниши пакета DeFi. Чтобы поймать волну, проекты NFT и GameFi на Avalanche привлекают в экосистему новых пользователей. Примечательно, что DeFi Kingdoms (DFK) ранее была в блокчейне Harmoney One, но иммигрировала в подсеть Avalanche.

Слой 2

Слои 2 в блокчейнах привлекают внимание на рынке с 2021 года. Они представляют собой решения для масштабирования многих платформ блокчейнов, таких как Ethereum, Cardano, Near Protocol, Solana и т. д. Революция уровня 2 взрывается в Ethereum с многочисленными известными проектами.

Если вы новичок в Layer 2, вы можете проверить это: Что такое Layer 2 ?

Слой 2

Несмотря на то, что он построен поверх сети Ethereum, не каждый уровень 2 совместим с EVM. Только Optimistic Rollup изначально совместимы с EVM, а zkRollup — нет. Вот несколько Layer 2 в Ethereum:

• Оптимистичные роллапы: Arbitrum, Optimism и т. д.
• zkRollups: StarkEx, StarkNet, zkSync и т. д.

EVM против блокчейнов без EVM

EVM дает так много преимуществ, что проекты уровня 2, использующие zkRollups, должны создавать решение, чтобы сделать себя совместимыми с EVM. Например, у zkSync есть zkEVM, а у Starknet есть Warp для поддержки dApp, написанного на Solidity, для работы в их сети.

Риски и ограничения блокчейнов EVM

Совместимость с EVM кажется неотъемлемой частью каждой цепочки блоков, поскольку она позволяет разработчикам Solidity реализовывать свои идеи. Но у каждой технологии есть свои недостатки, и мы должны знать, чтобы избежать потенциальных ловушек.

Безопасность и хаки/эксплойты

Проекты могут работать на нескольких блокчейн-платформах, и EVM ускорит мультичейн-расширение. Тем не менее, существует мультичейн-риск между блокчейнами в одном децентрализованном приложении. Например, в августе 2021 года была взломана сеть Poly Network, в результате чего хакерам было отправлено более полумиллиарда долларов. Давайте посмотрим на другие взломы/эксплойты во втором квартале 2021 года на инфографике ниже.

Основные эксплойты в криптовалюте

Если смарт-контракты имеют недостатки, риск взлома будет неизбежен. В частности, код немного меняется при иммиграции в другие блокчейны EVM. Потенциальный эксплойт останется незафиксированным в смарт-контрактах. В результате многоцепочечные децентрализованные приложения без предшествующих аудитов являются рискованными.

Расходы на аудит

Аудит кода смарт-контрактов требует затрат. Это даже становится дороже во время бычьих рынков, поскольку многие криптопроекты хотят запустить быстро, прежде чем он закончится. Чтобы завоевать доверие и предотвратить потенциальные уязвимости, проекты должны нанимать экспертов из таких компаний, как Certik, Peckshield и ��. д.

По словам Улама (партнера Algorand), аудит смарт-контрактов может стоить от 7500 до 45 000 долларов. Некоторые охранные компании просят до 100 000 долларов. Помимо затрат на эксплуатацию и разработку, криптостартапы должны тратить деньги на аудит смарт-контрактов.

Риск перекрестных мостов

Чтобы использовать активы на других блокчейн-платформах, инвесторы должны использовать мосты. На данный момент криптомосты блокируют активы в смарт-контрактах в одном блокчейне и чеканят новый с такой же стоимостью в другом блокчейне. Поскольку мосты состоят из смарт-контрактов, пользователи должны нести риск кражи своих активов. 

Фрагментация ликвидности

Функциональная совместимость блокчейнов по-прежнему остается большой проблемой для исследователей блокчейнов. Хотя криптопроекты доступны на нескольких блокчейнах, криптоактивы хранятся отдельно в каждом блокчейне. 

ТВЛ на SushiSwap. Обновлено: 26 июня 2022 г.

Фрагментация ликвидности означает, что вся ликвидность не взаимосвязана между блокчейнами, а разделена.

Например, SushiSwap теперь доступен для пользователей более чем в 13 различных блокчейнах. Большая часть ликвидности на SushiSwap приходится на Ethereum, Polygon и Arbitrum, в то время как TVL на других блокчейнах составляет всего несколько миллионов долларов. Это оказывает негативное влияние на пользователей, когда они торгуют на SushiSwap с низколиквидными блокчейнами.

Блокчейны без EVM

Проще говоря, блокчейны, отличные от EVM, — это блокчейны со смарт-контрактами, написанными на разных языках, отличных от Solidity. С другой стороны, они могут быть совместимы с EVM, если поверх них будут построены какие-либо EVM-совместимые уровни 2. 

Ниже приведен список некоторых известных блокчейнов, отличных от EVM, и их языков программирования:

• Солана: Rust и C/C++.
• Кардано: Хаскель и Плутус.
• Терра: Ржавчина.
• Algorand: TEAL (язык подтверждения выполнения транзакций).
• Рядом с протоколом: Rust.
• …

Разработчикам dApp, не относящимся к EVM, приходится заново создавать код, чтобы развернуть свои продукты на блокчейнах EVM. Поэтому они строят EVM-совместимые Layer 2 поверх базовых блокчейнов. Например, Aurora и Milkomeda являются EVM-совместимыми уровнями 2 на Near Protocol и Cardano соответственно.

Блокчейны EVM и не-EVM по-прежнему находятся в стороне от крипторынка. В гонке пока нет победителя. По нашему мнению, оба типа блокчейнов будут сосуществовать и процветать в криптопространстве.

Часто задаваемые вопросы о EVM (виртуальная машина Ethereum)

Является ли EVM конечным автоматом?

Виртуальная машина Ethereum (EVM) — это место, где смарт-контракты выполняются после преобразования в код операции (код операции). Существует набор инструкций для EVM, чтобы заставить сеть Ethereum выполнять задачи, записанные в смарт-контрактах. Следовательно, EVM можно считать конечным автоматом.

Является ли EVM обязательным?

Несмотря на то, что EVM-совместимость создаст прочный ров для блокчейнов, решение о совместимости зависит от стратегии блокчейна. Блокчейны без EVM должны создавать собственное сообщество разработчиков, в то время как блокчейны EVM могут использовать преимущества доступного сообщества разработчиков Solidity.

В чем разница между блокчейнами EVM и не-EVM?

Блокчейны EVM могут изначально запускать смарт-контракты, написанные в коде Solidity, в то время как блокчейны, отличные от EVM, не могут. Разработчики проектов учитывают это при создании нового продукта, чтобы выбрать, какие блокчейн-платформы развертывать. Это фактор, влияющий на скорость будущего успеха проекта.

Вывод

Напомним, что блокчейны EVM (Ethereum, BSC, Polygon, Avalanche и т. д.) доминируют на рынке криптовалют, поскольку на них приходится огромная часть пирога рыночной капитализации. Совместимость с EVM даст массу преимуществ любому блокчейну, но не приведет к определенному успеху. Появляются не-EVM, поскольку Cardano (ADA) и Solana (SOL)... теперь находятся в верхней таблице лидеров блокчейна.