Ether là loại tiền điện tử lớn thứ hai xét về vốn hóa thị trường, rất phổ biến đối với các nhà đầu tư tiền điện tử vì ETH gốc của nó. Tuy nhiên, ngôn ngữ lập trình Solidity gốc của nó và Máy ảo Ethereum (EVM) là gì ? Là các công cụ giúp Ether nhận được sự khen ngợi từ cộng đồng nhà phát triển. Trên thực tế, chuỗi khối Ethereum tiếp tục thu hút các nhà phát triển ứng dụng phi tập trung (DApp) nhờ tính linh hoạt, nhiều công cụ dành cho nhà phát triển có sẵn và cơ sở người dùng lớn của nền tảng.
Sự định hình cốt lõi của kiến trúc chuỗi khối, EVM là chương trình thực thi mã ứng dụng hoặc hợp đồng thông minh, như chúng được gọi, cung cấp môi trường thời gian thực thi cho các ứng dụng chạy trên mạng Ethereum. Hơn nữa, EVM là Turing hoàn chỉnh và do đó có thể chạy bất kỳ chương trình nào được mã hóa bằng bất kỳ ngôn ngữ lập trình nào, do đó cho phép các nhà phát triển dễ dàng tạo các hợp đồng thông minh và DApp tùy chỉnh cho không gian Web3.
Ngoài các chức năng quan trọng này, EVM có quyền truy cập vào tất cả các node trong mạng, xử lý việc thực thi hợp đồng thông minh và xử lý hiệu quả tất cả các giao dịch trên chuỗi khối Ethereum, khiến nó trở thành một trong những máy ảo mạnh nhất hiện nay.
Máy ảo Ethereum EVM là gì? Cách hoạt động của EVM?
Được lên ý tưởng vào năm 2013 bởi Vitalik Buterin, mạng Ethereum có được thành công và là chuỗi khối ưa thích dành cho các nhà phát triển DApp đối với Máy ảo Ethereum (EVM) do Gavin Wood thiết kế trong nhiệm kỳ của ông tại Ethereum. Được viết bằng C++ và sử dụng trình biên dịch Dự án LLVM, EVM là một cỗ máy trạng thái đặc biệt hoạt động liên tục và các hoạt động bất biến của nó xác định trạng thái của từng khối trong chuỗi khối Ethereum.
EVM không chỉ chi phối những gì các node có thể hoặc không thể thực hiện đối với sổ cái phân tán mà còn xác định các quy tắc cụ thể về việc thay đổi trạng thái từ khối này sang khối khác. Chức năng thứ hai là tích hợp với ngôn ngữ Solidy tạo hợp đồng thông minh cho việc phát triển ứng dụng tạo điều kiện thuận lợi cho mạng lưới Ethereum được biết đến nhiều hơn.
Để hiểu Máy ảo Ethereum làm được những gì, người ta cần xem xét từng chức năng khác nhau mà nó phục vụ trong việc đảm bảo mạng Ethereum hoạt động trơn tru. Đối với mỗi thứ đi vào EVM nó nhận được, EVM tạo ra một đầu ra có tính chất xác định và tuân theo một hàm toán học theo nghĩa đơn giản nhất.
Hoạt động giống như một máy ngăn xếp đẩy các giá trị tạm thời đến và từ ngăn xếp đẩy xuống, EVM có độ sâu 1024 mục, với mỗi mục là một từ 256 bit. Nó cũng duy trì một bộ nhớ tạm thời dưới dạng một mảng byte, thay đổi giữa hai giao dịch trên chuỗi khối Ethereum. Các mã hợp đồng thông minh đã được biên dịch sẽ được EVM thực thi dưới dạng tập hợp 140 opcode tiêu chuẩn, trong khi các hoạt động ngăn xếp dành riêng cho chuỗi khối khác cũng được triển khai bởi nó.
Do đó, EVM có trạng thái máy không ổn định về bản chất trong quá trình xử lý bất kỳ giao dịch nào và trạng thái toàn cầu hoặc thế giới chứa thông tin liên quan đến các tài khoản khác nhau được duy trì trên chuỗi khối Ethereum. Tất cả các hành động được điều chỉnh bởi mã EVM, bản thân mã này đã trải qua nhiều lần lặp lại kể từ khi ra mắt mạng Ethereum vào năm 2015, dẫn đến sự tồn tại của các triển khai EVM khác nhau hiện đang được sử dụng.
Trên thực tế, EVM chịu trách nhiệm duy trì mức độ trừu tượng giữa hàng nghìn nút Ethereum và mã thực thi, hoạt động như một chức năng mang lại kết quả nhất quán mà không tiết lộ nhiều chi tiết cho khách hàng hoặc nút.
Mục đích của EVM là gì?
EVM đã cung cấp năng lượng một cách đáng tin cậy cho tất cả các ứng dụng chạy trên mạng Ethereum mà không có bất kỳ thời gian ngừng hoạt động lớn nào được báo cáo. Đối với các nhà phát triển, EVM hoạt động như một chương trình tổng thể chạy các chương trình thực thi nhỏ hơn được gọi là hợp đồng thông minh trong Ethereum, đồng thời cung cấp cho họ quyền tự do viết các hợp đồng thông minh này bằng nhiều ngôn ngữ lập trình bao gồm Solidity, Vyper, Python và Yul, trong số đó khác.
Do tính linh hoạt này do EVM cung cấp, chuỗi khối Ethereum đã tạo ra hàng nghìn DApp trong không gian tài chính phi tập trung (DeFi) và mã thông báo không thể thay thế (NFT). Mỗi DApp này và các hợp đồng thông minh mà chúng được tạo ra sẽ được chuyển đổi thành mã byte được đưa vào EVM và được phân phối giữa tất cả các nút trong mạng Ethereum. Khi một hợp đồng thông minh được triển khai, EVM chịu trách nhiệm liên lạc với tất cả các nút và thực hiện các thay đổi trạng thái khi đạt được sự đồng thuận.
Có thể nói rằng EVM được chèn vào bên trong mỗi nút Ethereum để thực thi các hợp đồng thông minh bằng cách sử dụng mã byte thay vì ngôn ngữ lập trình cơ sở, do đó cách ly máy tính chủ vật lý khỏi mã máy mà Ethereum chạy trên đó.
Lợi ích mà EVM mang lại.
Dựa trên cách thức hoạt động của EVM, các nhà phát triển có thể thực thi mã mà không phải lo lắng về tác động của nó đối với phần còn lại của mạng hoặc khả năng nó chạy trốn với dữ liệu hoặc tệp cá nhân được lưu trữ trên bất kỳ máy tính nút nào.
Ngoài ra, họ có thể chạy các hợp đồng thông minh phức tạp trên các môi trường điện toán khác nhau với sự đồng thuận phân tán. Điều này đảm bảo rằng lỗi của một nút đơn không có bất kỳ tác động tiêu cực nào đến hoạt động của DApp hoặc hợp đồng thông minh, vì mã EVM vẫn giống nhau trên tất cả các nút. Ngoài ra, vì dữ liệu tài khoản được duy trì ở cấp độ toàn cầu trong EVM, nên các nhà phát triển thấy nó hoàn hảo để viết mã hợp đồng thông minh tùy chỉnh và tạo các DApp riêng biệt có thể truy cập tập dữ liệu toàn cầu này và tạo ra các đầu ra đáng tin cậy.
Sự tôn nghiêm của kết quả là điều làm cho EVM nói riêng và chuỗi khối Ethereum nói chung rất phù hợp với sự mở rộng bền vững của DApps và hệ sinh thái Ethereum hợp đồng thông minh. Thêm vào đó là thư viện mã tiêu chuẩn có sẵn cho các nhà phát triển lựa chọn, ngày càng có nhiều chuỗi khối lớp 2 tương thích với EVM và có thể có một số lượng lớn các trường hợp sử dụng EVM tiềm năng, và thật dễ hiểu tại sao EVM lại là nền tảng được ưa thích để phát triển Web3.
Những mặt hạn chế của máy ảo Ethereum EVM là gì?
Mặc dù có nhiều ưu điểm do EVM mang lại, nhưng vẫn có những nhược điểm nhất định cần được các nhà phát triển và doanh nhân xây dựng trên Ethereum xem xét. Điều quan trọng nhất trong số này là phí giao dịch cao hoặc chi phí gas liên quan đến việc chạy hợp đồng thông minh trên mạng Ethereum.
Được thanh toán bằng ETH, các khoản phí này khác nhau tùy thuộc vào mức độ phức tạp của hợp đồng và tình trạng tắc nghẽn mạng tại thời điểm thực hiện, khiến các nhà phát triển và doanh nhân bắt buộc phải định giá dịch vụ của họ cho phù hợp. Ngoài ra, vì Solidity là ngôn ngữ được ưa thích nhất để viết mã trên EVM, điều đó có nghĩa là các nhà phát triển cần có đủ kinh nghiệm với nó và sở hữu một chút chuyên môn kỹ thuật để tạo ra các hợp đồng thông minh hiệu quả bằng cách sử dụng nó.
Điều thứ hai rất quan trọng vì bất kỳ yêu cầu tính toán bổ sung nào cũng sẽ dẫn đến chi phí gas cao hơn và cuối cùng gây bất lợi cho sự thành công của dự án. Nếu các nhà phát triển chọn viết mã bằng các ngôn ngữ khác, thì họ cần phải cẩn thận trong việc giải quyết bất kỳ sự lặp lại cố hữu nào trong mã vì EVM sẽ vẫn tiếp tục biên dịch chúng. Mặc dù có thể nâng cấp hợp đồng thông minh ở giai đoạn sau, nhưng nó đi kèm với rủi ro bảo mật liên quan đến việc tạo hợp đồng thông minh trung gian tham chiếu địa chỉ của hợp đồng thông minh ban đầu.
Tương lai của EVM?
Bất chấp những thay đổi mang tính cách mạng do EVM mang lại cho hệ sinh thái chuỗi khối, công nghệ đọc và thực thi mã này đang được một số dự án chuỗi khối cải thiện.
Với khả năng tương tác giữa các chuỗi là khía cạnh quan trọng nhất đối với các nhà phát triển, nhiều chuỗi khối tương thích với EVM đã được hỗ trợ, trong đó hầu hết cung cấp mức gas thấp hơn và tốc độ giao dịch nhanh hơn so với giao thức Ethereum. Do đó, các chuỗi khối này hiện có thể tương tác liền mạch với người dùng Ethereum và đang tạo điều kiện chuyển tiền đến mạng của riêng họ bằng cách sử dụng cầu nối chuỗi khối.
Tuy nhiên, với việc giao thức Ethereum hoàn tất thành công Hợp nhất vào tháng 9 năm 2022, mục tiêu tiếp theo là chuyển từ EVM sang Ethereum WebAssembly (eWASM). Được thiết kế để có tính mô-đun cao và độc lập với nền tảng, eWASM đang được quảng cáo là công cụ thay đổi cuộc chơi tiếp theo cho giao thức Ethereum và có thể thúc đẩy các chuỗi khối khác cũng sử dụng môi trường thời gian chạy này cho các hợp đồng thông minh. Tuy nhiên, liệu eWASM có thay thế EVM để trở thành cơ chế đáng tin cậy nhất cho hợp đồng thông minh hay không là câu hỏi mà chỉ có thời gian mới trả lời được.
