Máy ảo Ethereum (EVM) là một phần mềm quan trọng trong hệ sinh thái của Ethereum và đóng vai trò quan trọng trong việc thực thi các hợp đồng thông minh. Vậy EVM hoạt động như thế nào? Có những tính năng gì? Cùng giavang.com theo dõi bài viết bên dưới để tìm hiểu chi tiết hơn về máy ảo Ethereum nhé!
Mục Lục
EVM là gì?
Máy ảo Ethereum (Ethereum Virtual Machine – EVM) là một công cụ tính toán có chức năng như một máy tính phi tập trung với nhiều ứng dụng có thể được triển khai. Nó là khung trung tâm trong chuỗi khối Ethereum. EVM là một thực thể được hỗ trợ bởi nhiều máy tính được kết nối thực hiện các lệnh với số lượng lớn. Mỗi lệnh bao gồm một toán tử và các toán hạng của nó.
Đặc điểm của Ethereum Virtual Machine
- Máy ảo Turing-complete: EVM được thiết kế như một máy ảo hoàn chỉnh Turing. Tính hoàn chỉnh của Turing đề cập đến một cỗ máy có thể giải quyết bất kỳ vấn đề nào nếu nó được cung cấp các nguồn lực cần thiết về thời gian, năng lượng và các hướng dẫn đầy đủ. Tính hoàn thiện Turing của Ethereum là khả năng của mạng để hiểu và thực hiện các thỏa thuận trong tương lai của hợp đồng thông minh.
- Deterministic code execution: EVM thực thi mã một cách xác định. Một hợp đồng thông minh cụ thể sẽ luôn tạo ra cùng một đầu ra cho cùng một đầu vào. Không quan trọng hợp đồng thông minh được thực thi ở đâu hoặc ai đang thực hiện nó, đầu ra sẽ luôn nhất quán cho một đầu vào cụ thể.
- Isolation: EVM được thiết kế để hoạt động tách biệt với phần còn lại của hệ thống máy tính. Điều này đảm bảo rằng các hợp đồng thông minh được thực hiện trong một môi trường an toàn.
EVM hoạt động như thế nào?
Các nhà phát triển trên Ethereum viết mã hợp đồng thông minh của họ bằng ngôn ngữ lập trình có tên Solidity. Mã sau đó được dịch sang mã byte để EVM có thể đọc hướng dẫn.
Trong quá trình dịch mã từ Solidity sang mã byte, trước tiên các hướng dẫn được chia thành ‘mã hoạt động’ hoặc mã hoạt động. Mỗi dòng mã được chuyển đổi thành opcode để EVM biết chính xác cách thực hiện giao dịch.
Như chúng ta biết, mọi giao dịch trên Ethereum đều yêu cầu phí gas để thực hiện. Do đó, mối quan hệ giữa opcode và phí gas cũng rất quan trọng để hiểu cách thức hoạt động của EVM.
Về lý thuyết, khi bạn trả phí gas, bạn thực sự đang trả tiền cho các opcode được EVM thực thi. Càng có nhiều opcode, phí gas của bạn sẽ càng cao.
Các giao dịch đơn giản như gửi ETH từ tài khoản này sang tài khoản khác sẽ cần ít gas hơn so với các quy trình phức tạp như tạo hợp đồng thông minh, vì EVM cần phải thực hiện nhiều công việc hơn.
Mục đích của Ethereum Virtual Machine là gì?
Sức mạnh chính của EVM là quyết định trạng thái toàn diện của Ethereum cho mọi khối trong chuỗi khối. Ethereum khá giống với các mạng dựa trên blockchain khác. Nó có tiền điện tử riêng (Ether) và sử dụng sổ cái phân tán bao gồm các máy tính (nút) tự trị để ghi lại, đồng bộ hóa và chạy các giao dịch trong sổ cái điện tử cụ thể.
Tuy nhiên, Ethereum vẫn giữ được một số chức năng đặc biệt nhờ khả năng hợp đồng thông minh của nó. Nói cách khác, trạng thái của Ethereum là một cơ sở dữ liệu khổng lồ ghi lại mọi tài khoản và số dư Ether (ETH).
Kiến trúc EVM
- Mã EVM: Mã byte mà EVM có thể thực thi.
- Trạng thái: Ethereum là một cấu trúc dữ liệu lớn chứa thông tin về tài khoản và số dư. Trạng thái của thông tin này thay đổi theo từng khối khi EVM xử lý các đầu vào mới để tạo ra các đầu ra xác định.
- Giao dịch: Giao dịch là các hướng dẫn được ký bằng mật mã từ người dùng mà EVM thực thi. Có hai loại hướng dẫn:
- Cuộc gọi tin nhắn có thể là hướng dẫn giao dịch đơn giản để gửi ETH từ tài khoản này sang tài khoản khác.
- Tạo hợp đồng là hướng dẫn tạo hợp đồng thông minh mới.
- Không gian: EVM sử dụng ba thành phần không gian:
- Ngăn xếp – lưu trữ tạm thời có sức chứa tối đa 1024 mục. Tất cả các hoạt động được thực hiện trên ngăn xếp.
- Bộ nhớ – bộ nhớ tạm thời chỉ có thể truy cập được trong quá trình thực hiện hợp đồng thông minh. Nội dung của nó sẽ bị loại bỏ sau khi thực hiện hợp đồng hoàn tất.
- Lưu trữ – bộ nhớ liên tục không bị mất khi dữ liệu được lưu trữ trên chuỗi khối Ethereum. So với ngăn xếp và bộ nhớ, việc sử dụng bộ nhớ lưu trữ dẫn đến phí gas cao hơn.
- Gas: Lượng nỗ lực tính toán cần thiết để thực hiện các hoạt động trên mạng blockchain. Mọi tính toán EVM đều yêu cầu phí gas, nếu không thì giao dịch sẽ không được xử lý.
Ưu và nhược điểm của EVM
Lợi ích của Ethereum Virtual Machine
Bất kỳ ai cũng có thể tạo ứng dụng phi tập trung của mình thông qua EVM vì nó không gặp trở ngại về bảo mật.
Ngày nay, NFT hoặc Mã thông báo không thể thay thế đang trở nên nổi tiếng trong lĩnh vực tiền điện tử. Với kiến thức đầy đủ về các chứng khoán tài chính này, bạn có thể tạo ra tác phẩm nghệ thuật kỹ thuật số và bán nó trên thị trường phi tập trung bằng cách sử dụng EVM.
Hạn chế của Ethereum Virtual Machine
- Nếu chủ sở hữu của các dịch vụ này ngừng sử dụng Ethereum, các nút sẽ ngừng thực hiện bất kỳ chức năng nào, do đó làm sụp đổ toàn bộ mạng.
- Sử dụng EVM đòi hỏi trình độ kỹ thuật nhất định. Do đó, nó chỉ giới hạn cho những người không biết viết mã. Chỉ một số ứng dụng có Giao diện người dùng đồ họa (GUI) chỉ cho phép một số cá nhân được chọn tận dụng lợi thế của NFT.
Một số câu hỏi thường gặp
Khả năng tương thích EVM quan trọng như thế nào?
Ethereum đã phát triển để trở thành mạng blockchain công khai hợp đồng thông minh có giá trị nhất trên thế giới.
Vào ngày 21 tháng 6 năm 2023, hệ sinh thái ứng dụng phi tập trung (dApps) của Ethereum có tổng giá trị bị khóa (TVL) là 24,63 tỷ USD. Theo DefiLlama, chuỗi có giá trị thứ hai Tron nắm giữ TVL trị giá 5 tỷ USD. Điều này cho thấy thị trường ưa thích rõ ràng đối với Ethereum, vốn đã tự khẳng định mình là blockchain phù hợp cho tài chính phi tập trung (DeFi).
Nhiều mạng blockchain được thiết kế để tương thích với EVM. Điều này cho phép blockchain thực hiện các hợp đồng thông minh Ethereum. Khả năng tương thích EVM cho phép các nhà phát triển dễ dàng triển khai các hợp đồng thông minh của họ trên Ethereum và nhiều chuỗi tương thích EVM.
Các mạng tương thích với EVM có thể tiếp cận với lượng lớn người dùng Ethereum, điều này có thể rất quan trọng cho sự phát triển và áp dụng đại trà.
Những chuỗi nào tương thích với EVM?
- Ethereum
- BNB Chain
- Polygon PoS
- Avalanche
- Optimism
- Arbitrium
- Fantom
- Moonbean
- Klaytn
- Cronos
Khí liên quan như thế nào đến hiệu suất của EVM?
Bất kỳ giao dịch nào trên Ethereum đều tượng trưng cho giao dịch Ether (ETH). Giao dịch yêu cầu phí. Khi nói đến Ethereum, nó biểu thị phí của nó là gas, cung cấp nhiên liệu cho các ứng dụng phi tập trung.
Trong trường hợp hoạt động mạng cao, phí gas sẽ tăng. Tuy nhiên, nếu việc thực thi không thành công, bạn có thể chắc chắn nhận được số tiền trả trước. Cuộc hành quyết sẽ kết thúc sớm nếu hết xăng.
Kết luận
EVM là một trong những phần mềm quan trọng nhất trong hệ sinh thái Ethereum. Với tính năng đa nền tảng, bảo mật và hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình, Ethereum Virtual Machine cho phép nhà phát triển tạo ra các ứng dụng dựa trên blockchain Ethereum một cách dễ dàng và linh hoạt. Mặc dù có nhược điểm như tốc độ chậm và hiệu suất giới hạn, Ethereum Virtual Machine vẫn là công cụ mạnh mẽ trong việc triển khai hợp đồng thông minh và phát triển ứng dụng blockchain.
Bài viết liên quan:
Vitalik Buterin là ai? Người sáng lập ra nền tảng Ethereum
