5 分钟内解释了以太坊虚拟机 (EVM)

以太坊虚拟机是以太坊的核心，允许开发人员构建和运行 DApp。

以太坊仍然是开发者最喜欢的区块链。缓慢的交易速度和高昂的汽油费并没有影响对以太坊的需求。

以太坊生态系统的成熟度是开发者信任的因素。此外，以太坊还提供各种开发资源和工具。

近年来，加密货币领域出现了各种新的区块链生态系统。尽管如此，以太坊生态系统仍然以超过3680 亿美元的市值领先。

现在我们了解了以太坊区块链的需求，让我们仔细看看 EVM。

EVM 概述

以太坊虚拟机（EVM）是一种虚拟计算机，可以开发去中心化应用程序（DApp）。此外，开发人员使用该虚拟机来部署和运行以太坊智能合约。

智能合约可以定义为在以太坊区块链上运行的计算机程序。智能合约根据用户之间的协议自动执行功能。

智能合约允许您设置特定的规则和条件。条件满足后将立即签订合同。

理解 EVM 的两个重要概念非常重要。虚拟机和图灵完备性。

虚拟机

虚拟机由用于模拟计算机操作的程序组成。这些虚拟机本身充当处理和存储单元。

虚拟机的工作原理就像我们的计算机软件一样。与我们的计算机不同，虚拟机可以执行复杂的功能。

图灵完备性

图灵完备性以英国数学家艾伦·图灵的名字命名，保证机器可以执行任何计算。只要有足够的内存和时间，图灵完备的机器就可以执行任何复杂的计算。

综上所述，EVM是一个图灵完备的虚拟机。这种技术的结合对 DApp 开发者来说是一种福音。

EVM还确保了以太坊区块链的安全性。此外，还可以快速执行复杂的计算。

EVM安装在操作系统上以加快执行速度。此外，该虚拟机是操作系统和智能合约之间的中间层。

EVM 的目的

EVM 的主要目的是为 DApp 提供动力。此外，该虚拟机还限制了以太坊网络的大规模中断。

如前所述，开发人员部署智能合约以在区块链网络上执行功能。这些智能合约和 DApp 被转换为字节码。

字节码是一种从源代码编译并在虚拟机上运行的计算机语言。该语言采用计算机可读格式。

转换完成后，字节码将部署到 EVM。最后，这些部署的代码被分发到以太坊网络中的所有节点。

除了字节码之外，EVM 还使用“操作码”，它们是指令序列。这组指令可帮助 EVM 执行多项任务。

超过 140 个操作码用于启用不同类型的 EVM 进程。简而言之，操作码简化了 EVM 编程指令。

EVM 在确保所有智能合约正常运行方面发挥着重要作用。此外，交易数据在以太坊网络内更新。

Gas 和 EVM 对性能的影响

Gas 可以被认为是 EVM 的燃料。这代表计算以太坊智能合约操作所需的费用。

Gas 取决于操作码的复杂性。 Gas 的支付方式是以太坊 (ETH) 的最小部分。

Gas 在以太坊网络的安全方面也发挥着重要作用。换句话说，高额费用可以保护您的网络免受攻击者的侵害。

交易验证者将获得天然气作为奖励。此外，随着复杂性的增加，奖励也会增加。

气体机制还可以帮助验证者过滤掉所需的大额和小额费用。例如，验证者可以选择困难的操作码来获得更高的gas。

网络活动对天然气价格有重大影响。发送者还会收到交易后剩余的任何未消耗的气体。

现在我们了解了gas的重要性，我们来看看EVM数据存储过程。

EVM数据存储

如您所知，数据是您最宝贵的资源。因此，数据存储是EVM的重要组成部分。

首先，让我们了解数据在以太坊上是如何存储的。

以太坊以轮胎数据结构的形式存储数据。利用这些数据结构，以太坊管理持久数据和临时数据。

以太坊区块链由三种类型的尝试组成。

• 状态树：全局状态树是以太坊中唯一的状态树，并且不断更新。该尝试由所有以太坊帐户的值和密钥组成。
• Storage Trie ：保存合约数据。因此，每个以太坊账户上都存在这种尝试。
• 事务尝试：此尝试存储所有块上的所有事务。您可以使用此试用来查找特定交易。

分布在三次尝试中的简单数据片段有助于以太坊存储和管理大量数据。此外，这种数据存储机制为用户提供了更轻松、更安全的访问。

对于EVM来说，以太坊协议有两种数据类型：临时数据和持久数据。

• 临时数据：该数据会根据新交易而变化，例如钱包余额。
• 持久数据：顾名思义，这些数据永久存储在以太坊的数据结构中。此外，该数据无法更改或修改。

您可能已经注意到 EVM 和计算设备的 CPU 之间有一些有趣的相似之处。

以太坊开发人员创建类似于计算机软件的 DApp。

这里的区别在于，与 C++ 或 Java 不同，Solidity 是以太坊的编程语言。该鲁棒性代码被分发到其他节点/系统。

与我们的计算机一样，EVM 没有物理 CPU。换句话说，EVM 是分布在全球网络上的虚拟 CPU。

EVM 的优点

让我们看看 EVM 的好处。

权力下放

EVM 在限制中央机构的作用方面发挥着重要作用。没有人可以控制以太坊网络上发生的交易。

此外，DApp 一旦部署，任何人都无法删除它。这使开发人员可以自由地构建创新项目。

进入门槛低

EVM 允许开发者不受限制地创建 DApp。该虚拟机允许开发人员创建和部署智能合约以满足他们的目的。

轻松执行复杂的智能合约

EVM 可以执行智能合约分配的复杂任务。此外，开发人员可以创建智能合约并在多个平台上运行它们。

万无一失

EVM 的复杂机制允许程序执行交易而不会失败。在这里，开发者可以根据智能合约的复杂程度来处理智能合约的影响。

数据安全

EVM 保护开发人员数据。这种信任因素允许开发人员测试不同类型的代码。

即使您使用不受信任的代码，您的个人数据也不会受到影响。计算过程也不影响其他系统功能。

EVM 的缺点

煤气费高

要执行交易，您需要以 ETH 代币支付费用。所需的天然气取决于执行交易所涉及的复杂性。

此外，交易的类型和速度也决定了gas。您可以使用在线计算器查找交易所需的天然气。

当网络拥塞时，gas 量会增加，在这种情况下，gas 价格可能会变得非常高。

大数据存储

前面提到，数据是EVM的重要组成部分。数据存储和管理对于机器的正常运行至关重要。

同样，交易的复杂性需要大量的数据存储。就像煤气费一样，存储费也可能很昂贵。

所需的技术知识

修改已部署的智能合约是不可能的。因此，创建智能合约的开发人员必须具备技术专长。

作为图灵完备的系统，EVM 允许开发人员使用任何编程语言。相反，糟糕的编程脚本可能会毁掉整个项目。

EVM 的未来

我们正在研究区块链技术和 EVM，但它仍处于早期阶段。未来几年，EVM 的速度和效率将会提高。

交易速度和高油价是主要挑战。克服这些挑战将为 EVM 的未来带来光明。

EVM是各大行业去中心化的重要组成部分。这种转变将影响主要行业。

银行、游戏、网络安全、物流、医疗保健、云存储和房地产行业将发生重大变化。此外，更多有用的 DApp 将使人们的生活变得更轻松。

以太坊创始人 Vitalik Buterin 对繁荣的 multi-rollup 生态系统的愿景也对 EVM 产生了积极影响。该生态系统的实施增强了EVM功能。

互操作性功能是影响 EVM 的另一个重要变化。在这里，不同区块链上的DApp可以相互交互。

交互操作功能方便不同加密项目之间的协作。此外，越来越多的开发者选择EVM来部署智能合约。

作者注

以太坊虚拟机在提供去中心化生态系统方面发挥着关键作用。 DApp 开发人员现在有更多的机会来构建他们的项目。

开发人员正在将以太坊视为 DApp 开发的一体化平台。这个因素使得EVM的未来充满希望。

以太坊虚拟机并不完美，并且存在一些缺陷。随着技术的进步，EVM 不断发展成更好的版本。

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