شرح الآلة الافتراضية للإيثريوم (EVM) في 5 دقائق أو أقل

آلة Ethereum الافتراضية هي قلب Ethereum ، مما يسمح للمطورين ببناء وتشغيل DApps.

لا يزال Ethereum هو blockchain الأكثر تفضيلاً للمطورين. لم تؤثر سرعة المعاملات الأبطأ ورسوم الغاز المرتفعة على الطلب على Ethereum.

يعمل نضج النظام البيئي Ethereum كعامل ثقة للمطورين. بالإضافة إلى ذلك ، توفر Ethereum مجموعة متنوعة من موارد وأدوات التطوير.

شهدت مساحة العملات المشفرة ظهور العديد من الأنظمة البيئية الجديدة للبلوك تشين في السنوات الأخيرة. ولكن مع ذلك ، فإن النظام البيئي Ethereum يتصدر مع رسملة سوقية تزيد عن 368 مليار دولار.

بعد فهم الطلب على Ethereum blockchain ، دعنا نتعمق في EVM.

مقدمة في EVM

الآلة الافتراضية Ethereum (EVM) هي جهاز كمبيوتر افتراضي يسمح بتطوير التطبيقات اللامركزية (DApps). علاوة على ذلك ، يستخدم المطورون هذا الجهاز الظاهري لنشر وتنفيذ عقود Ethereum الذكية.

يمكن تعريف العقد الذكي على أنه برنامج كمبيوتر يعمل على Ethereum blockchain. تقوم العقود الذكية بتنفيذ وظائفها تلقائيًا بناءً على الاتفاق بين المستخدمين.

بمساعدة العقود الذكية ، يمكنك تعيين قواعد أو شروط محددة. بمجرد استيفاء شروطك ، سيتم تنفيذ العقد.

من المهم أن نفهم مفهومين مهمين لـ EVM ؛ آلة افتراضية وتورنج اكتمال.

الأجهزة الظاهرية

تتكون الأجهزة الافتراضية من برامج تستخدم لمحاكاة سلوك الكمبيوتر. تعمل هذه الأجهزة الافتراضية نفسها كوحدات معالجة وتخزين.

تعمل الأجهزة الافتراضية مثل برامج الكمبيوتر الخاصة بنا. على عكس أجهزة الكمبيوتر لدينا ، فإن الأجهزة الافتراضية قادرة على أداء وظائف معقدة.

تورينج الاكتمال

سمي على اسم عالم الرياضيات البريطاني آلان تورينج ، يضمن Turing Completeness إمكانية تشغيل الآلة لأي عملية حسابية. مع وجود ذاكرة ووقت كافيين ، يمكن لجهاز Turing-Complete تنفيذ أي عملية حسابية معقدة.

مجتمعة ، EVM هي آلة افتراضية مع Turing الكمال. هذا المزيج التكنولوجي بمثابة نعمة لمطوري DApp.

يضمن EVM أيضًا أمان سلسلة Ethereum blockchain. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تنفيذ العمليات الحسابية المعقدة بسرعة.

يتم تثبيت EVM على نظام التشغيل لتنفيذ أسرع. علاوة على ذلك ، يعد هذا الجهاز الظاهري طبقة وسطى بين نظام التشغيل والعقد الذكي.

الغرض من EVM

الغرض الأساسي من EVM هو تشغيل DApps. علاوة على ذلك ، تعمل هذه الآلة الافتراضية أيضًا على تقييد الانقطاعات الرئيسية في شبكة Ethereum.

كما ذكرنا سابقًا ، ينشر المطورون عقودًا ذكية لتنفيذ الوظائف على شبكة blockchain. يتم تحويل هذه العقود الذكية و DApps إلى رمز ثانوي.

Bytecode هي لغة كمبيوتر تم تجميعها من التعليمات البرمجية المصدر ليتم تشغيلها على جهاز افتراضي. هذه اللغة بتنسيق يمكن قراءته بواسطة الكمبيوتر.

عند الانتهاء من التحويل ، يتم نشر الرموز الثانوية في EVM. أخيرًا ، يتم توزيع هذه الرموز المنشورة على جميع العقد الموجودة في شبكة Ethereum.

بصرف النظر عن الرمز الثانوي ، يستخدم EVM أيضًا “أكواد التشغيل” ، وهي سلسلة من التعليمات. تساعد هذه المجموعة من التعليمات EVM في تنفيذ مهام متعددة.

يتم استخدام أكثر من 140 شفرة تشغيل لتمكين أنواع مختلفة من عمليات EVM. ببساطة ، تعمل أكواد التشغيل على تبسيط تعليمات البرمجة الخاصة بـ EVM.

يلعب EVM دورًا مهمًا في ضمان عمل كل عقد ذكي بشكل صحيح. علاوة على ذلك ، يتم تحديث بيانات المعاملات في شبكة Ethereum.

الغاز وتأثيره على أداء EVM

يمكن اعتبار الغاز وقودًا لـ EVM. يمثل الرسوم المطلوبة لحساب عمليات عقود Ethereum الذكية.

يعتمد الغاز على مدى تعقيد كود التشغيل. يُدفع الغاز بعملة Wei ، وهي أصغر جزء من الأثير (ETH).

يلعب الغاز أيضًا دورًا مهمًا في أمان شبكات Ethereum. بمعنى آخر ، تحمي الرسوم الباهظة الشبكة من المهاجمين.

المدققون في المعاملات يتلقون الغاز كمكافأة – كما أن الزيادة في التعقيد تؤدي إلى مكافآت أعلى.

تساعد آلية الغاز أيضًا المدققين على تصفية الرسوم الكبيرة والصغيرة المطلوبة. على سبيل المثال ، يمكن للمدققين تحديد أكواد التشغيل الصعبة للحصول على غاز أعلى.

يؤثر نشاط الشبكة بشكل كبير على رسوم الغاز. أيضًا ، يتلقى المرسل الغاز غير المستهلك المتبقي بعد المعاملة.

عندما تفهم أهمية الغاز ، فلنلقِ نظرة على عملية تخزين البيانات في EVM.

تخزين البيانات في EVM

كما تعلم ، البيانات هي المورد الأكثر قيمة. لذلك ، يعد تخزين البيانات جزءًا أساسيًا من EVM.

أولاً ، دعنا نفهم كيفية تخزين البيانات في Ethereum.

يخزن Ethereum البيانات في شكل هياكل بيانات الإطارات. بمساعدة هياكل البيانات هذه ، تدير Ethereum البيانات الدائمة والمؤقتة.

يتكون Ethereum blockchain من ثلاثة أنواع من المحاولات:

• State Trie: Global State Trie هي الدولة الثلاثية الوحيدة في Ethereum ، والتي يتم تحديثها باستمرار. يتكون هذا الثلاثي من قيمة ومفتاح لكل حساب Ethereum.
• تراي التخزين: يتم تخزين بيانات العقد هنا. نتيجة لذلك ، يوجد هذا الثلاثي في ​​كل حساب Ethereum.
• المعاملة Trie: يخزن هذا الثلاثي جميع المعاملات في كل كتلة. يمكنك استخدام هذا الثلاثي لتحديد المعاملات المحددة.

يساعد قسم البيانات البسيط الموزع على ثلاث محاولات Ethereum في تخزين وإدارة كميات هائلة من البيانات. بالإضافة إلى ذلك ، توفر آلية تخزين البيانات هذه للمستخدمين وصولاً أسهل وأكثر أمانًا.

في حالة EVM ، هناك نوعان من البيانات لبروتوكولات Ethereum: بيانات سريعة الزوال ودائمة.

• البيانات المؤقتة: تتغير هذه البيانات وفقًا للمعاملات الجديدة ، مثل رصيد المحفظة.
• البيانات الدائمة: كما يشير الاسم ، يتم تخزين هذه البيانات بشكل دائم في بنية بيانات Ethereum. علاوة على ذلك ، لا يمكن تغيير هذه البيانات أو تعديلها.

ربما لاحظت بعض أوجه التشابه المثيرة للاهتمام بين EVM ووحدة المعالجة المركزية لجهاز الكمبيوتر الخاص بك.

ينشئ مطورو Ethereum DApps تشبه برامج الكمبيوتر.

الفرق هنا هو أنه ، على عكس C ++ أو Java ، فإن Solidity هي لغة برمجة Ethereum. ثم يتم توزيع رمز الصلابة هذا بين العقد / الأنظمة الأخرى.

مثل أجهزة الكمبيوتر لدينا ، لا تحتوي EVM على وحدة معالجة مركزية فعلية. بمعنى آخر ، EVM هي وحدة معالجة مركزية افتراضية موزعة عبر الشبكات العالمية.

فوائد EVM

دعنا نلقي نظرة على مزايا EVM:

اللامركزية

يلعب EVM دورًا أساسيًا في تقييد دور أي سلطة مركزية. لا يمكن لأي شخص التحكم في المعاملات التي تتم على شبكة Ethereum.

بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن لأحد إزالة DApps المنشورة. يوفر هذا للمطورين حرية بناء مشاريع مبتكرة.

حواجز دخول منخفضة

تساعد EVM المطورين على إنشاء DApps دون أي قيود. تتيح هذه الآلة الافتراضية للمطورين إنشاء ونشر عقود ذكية تناسب أغراضهم.

سهولة تنفيذ العقود الذكية المعقدة

جهاز EVM قادر على تنفيذ المهام المعقدة المحددة في العقود الذكية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للمطورين إنشاء عقد ذكي وتشغيله على منصات متعددة.

لا يمكن استخدامه بسوء

تسمح آلية EVM المعقدة للبرنامج بتنفيذ المعاملات دون فشل. هنا ، يمكن للمطور التعامل مع تأثير العقد الذكي بناءً على مدى تعقيده.

سلامة البيانات

تحمي EVM بيانات المطور. يشجع عامل الثقة هذا المطورين على اختبار أنواع مختلفة من الرموز.

في حالة استخدام رمز غير موثوق به ، تظل البيانات الشخصية غير متأثرة. لا تؤثر عملية الحساب أيضًا على وظائف النظام الأخرى.

عيوب EVM

تكلفة غاز عالية

تحتاج إلى دفع رسوم في توكنات ETH لتنفيذ المعاملات. يعتمد الغاز المطلوب على مدى التعقيد المرتبط بتنفيذ المعاملة.

علاوة على ذلك ، فإن نوع المعاملة وسرعتها يحددان الغاز أيضًا. يمكنك استخدام الآلات الحاسبة عبر الإنترنت للعثور على الغاز المطلوب للمعاملة.

سيزداد الغاز عندما يكون هناك ازدحام كبير في الشبكة – تؤدي مثل هذه المواقف إلى رسوم غاز عالية جدًا.

تخزين بيانات عالي

كما ناقشنا سابقًا ، تعد البيانات جزءًا مهمًا من نموذج EVM. يعد تخزين البيانات وإدارتها ضروريين للتشغيل السليم للجهاز.

هنا أيضًا ، يؤدي تعقيد المعاملة إلى تخزين بيانات مرتفع. على غرار رسوم الغاز ، يمكن أن تكون رسوم التخزين باهظة الثمن في بعض الأحيان.

يتطلب معرفة فنية

من المستحيل تغيير العقد الذكي المنشور. لذلك ، يجب أن يتمتع المطور الذي ينشئ العقود الذكية بخبرة فنية.

كنظام Turing كامل ، يسمح EVM للمطورين باستخدام أي لغة برمجة. في المقابل ، يمكن لسيناريو البرمجة السيئة أن يفسد المشروع بأكمله.

مستقبل EVM

بينما نفكر في تقنية blockchain و EVMs ، فهي في مرحلة مبكرة. في السنوات القادمة ، ستزداد سرعة وكفاءة EVM.

تمثل سرعة المعاملات ورسوم الغاز المرتفعة تحديًا كبيرًا. التغلب على هذه التحديات من شأنه أن يضيء مستقبل EVM.

سيكون EVM جزءًا مهمًا من تحقيق اللامركزية في الصناعات الرئيسية. سيحدث التحول تأثيرًا على الصناعات الرئيسية.

ستتحول الصناعات المصرفية ، والألعاب ، والأمن السيبراني ، والخدمات اللوجستية ، والرعاية الصحية ، والتخزين السحابي ، والصناعات العقارية بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المزيد من DApps المفيدة ستجعل حياة الناس أسهل.

تؤثر رؤية مؤسس Ethereum Vitalik Buterin في ازدهار نظام بيئي متعدد التجميعات أيضًا بشكل إيجابي على EVM. يؤدي تنفيذ هذا النظام البيئي إلى زيادة وظائف EVM.

تعد وظيفة التشغيل البيني تغييرًا مهمًا آخر سيؤثر على EVM. هنا ، يمكن أن تتفاعل DApps الموجودة على سلاسل الكتل المختلفة مع بعضها البعض.

تشجع ميزات العملية التفاعلية على التعاون بين مشاريع التشفير المختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يميل المزيد من المطورين إلى اختيار EVM لنشر عقودهم الذكية.

مفكرة

تلعب الأجهزة الافتراضية Ethereum دورًا مهمًا في توفير نظام بيئي لامركزي. يحصل مطورو DApp الآن على وصول أكبر لبناء مشاريعهم.

يقترب المطورون من Ethereum كمنصة متكاملة لتطوير DApp. هذا العامل يجعل مستقبل EVM واعدًا.

الأجهزة الافتراضية Ethereum ليست مثالية ولديها بعض العيوب. مع تقدم التكنولوجيا ، يستمر EVM في التطور إلى إصدار أفضل.

بعد ذلك ، يمكنك استكشاف أفضل محافظ Ethereum.