Бесчисленное количество раз мы сталкивались с фразой о том, что что-то совместимо (или не совместимо) с виртуальной машиной Ethereum (EVM). Давайте попробуем понять, что это значит.
Что такое виртуальная машина Ethereum?
Прежде чем мы начнем изучать, что такое виртуальная машина Ethereum, нам необходимо понять основы. Что такое виртуальная машина? Это неосязаемый логический эквивалент компьютера, способный запускать приложения или операционные системы. Таким образом, мы можем, например, работать в среде Linux, работающей на компьютере под управлением Windows. Он имеет доступ к ресурсам машины и работает аналогично установленному Linux, но в изолированной среде.
Виртуальные машины работают так же, как физические. По своему поведению они похожи на обычные компьютеры с оперативной памятью, диском и процессором; Основное отличие состоит в том, что они выполняются исключительно как код. Благодаря этому они могут работать в различных системах и аппаратных характеристиках.
Поэтому мы можем описать виртуальную машину Ethereum (EVM) как программное обеспечение, имитирующее физический компьютер. Однако это программное обеспечение установлено не на одной, а на многих тысячах машин, объединенных в большую сеть. Каждый узел связан с другими, и вместе они отвечают за безопасность и стабильность всей сети.
Разработка ЭВМ
Виртуальная машина Ethereum была создана в 2014 году и является первой виртуальной машиной, реализующей сложную логику в блокчейне. Вокруг него была создана целая экосистема. EVM поддерживает ~80-90% транзакций блокчейна и, помимо поддержки основной сети Ethereum, устанавливает стандарты для других цепочек, таких как Polygon или Binance Smart Chain.
С 2014 года в разработку EVM были инвестированы миллиарды долларов. Созданы языки программирования (Solidity), наборы инструментов (Remix), фреймворки (Hardhat), API (Web3.js) и многие другие. Существуют тысячи курсов, учебных пособий, веб-сайтов, форумов сообщества. Бизнес развился в форме компаний, создающих смарт-контракты и предлагающих свой аудит. Блокчейны на основе EVM интегрированы с сотнями кошельков, криптовалютных бирж и агрегаторов данных.
EVM поддерживает активы DeFi на сумму около 50 миллиардов долларов. Независимо от финансовой ценности, потребовались годы, чтобы создать и обеспечить безопасность смарт-контрактов таких проектов, как Aave, MakerDAO и Synthetix.
В настоящее время EVM-совместимые блокчейны не имеют конкурентов, которые имели бы сопоставимое количество пользователей и рыночную стоимость.
Немного теории
Мы не можем должным образом описать, как работает EVM, не обратившись к концепции машины Тьюринга, логике обработки данных и многим другим сложным концепциям. Итак, мы воспользуемся кратчайшим путем и будем надеяться, что ни один программист это не читает.
Биткойн ограничивает себя децентрализованным реестром (DLT). Он отмечает, у кого сколько денег на счету, кому они отправили средства или откуда они их получили... и это почти все. EVM добавляет к функции такой базы данных запись состояния машины, которая может выполнять код и менять свою работу с каждым новым блоком (функция распределенного состояния).
Состояние машины меняется при каждом вызове смарт-контрактов, поскольку они, по сути, представляют собой закодированные инструкции о том, как машина должна вести себя. Именно возможность интерпретировать и выполнять смарт-контракты отличает Ethereum от более простых блокчейнов, таких как Биткойн.
Смарт-контракты EVM написаны на Solidity. Однако для того, чтобы они могли быть выполнены, их необходимо перекомпилировать в двоичный код, т.е. последовательность нулей и единиц. Именно двоичный код, а не программа, написанная на Solidity, затем выполняется EVM. Это означает, что в особых случаях в коде смартконтракта могут появиться уязвимости, о которых программисту не обязательно знать. Именно здесь возникают ошибки или эксплойты, когда хакер замечает и использует такую уязвимость.
Преимущества и недостатки виртуальной машины Ethereum
EVM имеет множество преимуществ, наиболее важными из которых являются:
- Преимущество первопроходца: это позволило построить очень обширную экосистему,
- зрелость дизайна: устранение большинства «детских болезней»,
- демократизация: любой может использовать EVM для запуска собственного децентрализованного приложения (dApp),
- множество возможностей: DeFi, NFT, собственные токены — мы можем реализовать всё, что захотим,
- совместимость: цепочки на основе EVM могут обмениваться данными друг с другом.
К сожалению, идеальных вещей не существует. EVM также имеет множество недостатков:
- противоречивые предположения: EVM должна быть сложной, чтобы обеспечивать множество функций виртуальной машины, но эта сложность влияет на безопасность,
- сложность использования: EVM требует технических знаний, что ограничивает группу создателей людьми, которые могут писать смарт-контракты,
- Ограничения солидности: нет стандартных библиотек, описывающих токены или свопы, программист должен определить их в смарт-контракте, что может генерировать ошибки.
- ограниченная производительность: большое количество вызовов может значительно замедлить работу сети и сделать транзакции очень дорогими,
- недостаточная децентрализация: многие узлы Ethereum управляются крупными организациями, такими как Amazon Web Services.
Совместимость с ЭВМ
Ethereum был первым блокчейном, основанным на EVM, сейчас многие другие блокчейны используют подобное решение, и оно стало своего рода стандартом.
Виртуальная машина блокчейна считается EVM-совместимой, если она поддерживает одни и те же коды операций. Если все коды EVM могут быть выполнены, то смарт-контракт будет работать на любом другом блокчейне, совместимом с виртуальной машиной Ethereum. Эту функцию использует, например, недавно описанный Moonbeam, который предоставляет те же возможности, что и Ethereum, за небольшую часть затрат на газ.
Binance Futures – руководство и мнения
Преимущества совместимости с EVM очевидны. Существует огромное сообщество программистов и пользователей, поэтому нет проблем убедить их использовать новые, ранее неизвестные решения. Также имеется обширная документация и тысячи примеров более и менее успешных реализаций кода. Это также значительно упрощает создание мостов, позволяющих переводить средства из одной сети в другую.
По этой причине многие блокчейны (Avalanche, BSC, Fantom, Arbitrum) совместимы с EVM. Те, которые несовместимы изначально (Terra, Stellar, Ripple, Cardano), часто пытаются реализовать сайдчейны или некоторые мостовые решения, чтобы обеспечить обмен данными с цепочками EVM.
Будущее виртуальной машины Ethereum
EVM был отличной концепцией для своего времени, но с тех пор несколько устарел. У него есть проблема масштабируемости, которая препятствует массовому внедрению криптографии. Однако, хотя это можно улучшить с помощью решений уровня 2, проблема остается во внутреннем противоречии предположений EVM.
Однако в то же время существующая сеть связей стабилизирует существующую экосистему. Тысячи программистов и проектов не перейдут на другие решения в одночасье, даже если они намного лучше, чем виртуальная машина Ethereum. Такие процессы занимают годы. С другой стороны, именно сети, отвергающие совместимость с EVM, имеют возможность создать по-настоящему инновационную экосистему, свободную от многих старых ограничений. Сложный выбор…
Таким образом, ЭВМ играет роль старой королевы, которую все знают с рождения и не могут представить на троне никого другого. Энтропия, однако, неумолима, и, как Кароль заменил свою мать, так и EVM однажды будет заменен более новым и лучшим механизмом. Однако когда это произойдет и кто возьмет на себя роль короля смарт-контрактов, пока неизвестно.
Возможно, победят проекты, которые попытаются совместить совместимость с EVM с преодолением его ограничений? В последнее время модной тенденцией стали zk-EVM, сочетающие EVM с решением с нулевым разглашением. Может быть, они изменят правила игры?
Кто угадает, тот заработает миллионы.
Марк Твен говорил: прогнозировать сложно, особенно когда дело касается будущего – и он прав. Возможно, EVM уйдет в прошлое, но слухи о ее скорой смерти сильно преувеличены.
