ماشین مجازی اتریوم (EVM) چیست؟

با‌توجه‌به توسعه روزافزون صنعت فناوری بلاکچین، استفاده از قراردادهای هوشمند در اپلیکیشن‌ها و پروژه‌های مختلف بسیار رواج یافته است. در این حالت، ماشین مجازی اتریوم (EVM) به طور عمده برای این موضوع استفاده می‌شود.

در این مقاله، قصد داریم نحوه عملکرد EVM را بررسی و دلایل استفاده گسترده از آن در جامعه فناوری بلاکچین را بیان کنیم؛ پس تا پایان با ما همراه باشید .

ماشین مجازی چیست؟

پیش از پرداختن به موضوع اصلی این مقاله، یعنی ماشین مجازی اتریوم (EVM)، اجازه دهید ابتدا کمی با ماشین مجازی آشنا شویم. ماشین مجازی (Virtual Machine) وسیله‌ای مجازی و به‌طور‌ خاص طراحی‌شده برای اجرای سیستم‌عامل‌ها و برنامه‌های مختلف است. این دستگاه مجازی که روی دستگاه فیزیکی نصب شده است، سیستم‌عامل‌ها یا برنامه‌ها را می‌تواند به‌طور مجازی شبیه‌سازی کند.

با کمک این دستگاه مجازی، به سخت‌افزار خاصی برای اجرای سیستم‌عامل خاص نیازی نیست و شما می‌توانید در محیطی کاملاً شبیه به دستگاه فیزیکی فعالیت کنید. به‌عنوان مثال، با استفاده از ماشین مجازی، سیستم‌عامل لینوکس را روی ویندوز می‌توانید اجرا و به‌راحتی در آن کار کنید.

استفاده از ماشین مجازی نیاز به سخت‌افزارهای فیزیکی را کاهش می‌دهد و امکان یکپارچه‌سازی سرورها، تخصیص منابع بین اجزای مختلف، افزایش امنیت سرورها و مدیریت محیط‌های متفاوت را فراهم می‌کند.

علاوه‌بر‌این، ماشین مجازی قدرت محاسباتی دستگاه‌های فیزیکی را می‌تواند شبیه‌سازی کند و بدون توجه به موقعیت مکانی یا جغرافیایی‌شان، پروژه‌های مختلف را ایجاد و پردازش و اجرا کند. برای محاسبات پیچیده در شبکه اتریوم از ماشین مجازی اتریوم استفاده می‌شود و توسعه‌دهندگان به‌کمک آن، قراردادهای هوشمند و برنامه‌های غیر‌متمرکز را توسعه می‌دهند.

ماشین مجازی روی بلاکچین اتریوم به‌ بهترین شکل اجرا می‌شود؛ به‌گونه‌ای که هر نودی در این بلاکچین می‌تواند به آن دسترسی داشته باشد. ویژگی اصلی این سیستم بهره‌مندی از قراردادهای هوشمند است که بر‌اساس زبان‌های برنامه‌نویسی مختلفی نوشته شده‌اند؛ اما برای اجرای آن‌ها روی بلاکچین‌های مختلف، به ترجمه به زبان یکپارچه یا کدهای ماشین مجازی اتریوم نیاز دارند.

یکی از مثال‌های مشخص، توسعه‌دهندگانی هستند که پس از راه‌اندازی نرم‌افزار اندرویدی در گوگل‌پلی، با دریافت بازخوردهای مثبت، تصمیم می‌گیرند آن را برای کاربران iOS گسترش دهند. استفاده از ماشین‌های مجازی قدرتمند به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا با سرعت بیشتری نسخه iOS نرم‌افزار مدنظر را منتشر کنند.

همین روند مفید واقعی درزمینه توسعه و بهبود برنامه‌های غیرمتمرکز (dApp) برای شبکه‌های مختلف اتریوم نیز صدق می‌کند و می‌توان از آن بهره‌برداری کرد.

ماشین مجازی اتریوم (EVM) چیست؟

پس از آشنایی کلی با ماشین مجازی (Virtual Machine)، نوبت آن است که به‌سراغ برویم. ماشین مجازی اتریوم (EVM مخفف Ethereum Virtual Machine) محیط اجرایی مجازی‌ای است که توسعه‌دهندگان پروتکل اتریوم طراحی کرده‌اند. این سیستم امکان اجرا در قالب قراردادهای هوشمند را برای برنامه‌های کاربردی فراهم و از زمان و حافظه کافی برای حل هر پروژه محاسباتی پشتیبانی می‌کند.

با قرارگیری در این محیط، قراردادهای هوشمند می‌توانند پرداخت‌های امن و انتقال اتر (ETH) و سایر ارزهای دیجیتال و دسترسی به داده‌های موجود در بلاکچین را فراهم کنند. به‌طور خلاصه، EVM به‌عنوان یکی از قابلیت‌های اصلی اتریوم، در کانون توجه برنامه‌نویسان و توسعه‌دهندگان بلاکچین توجه قرار می‌گیرد.

با استفاده از زبان‌های برنامه‌نویسی‌ Solidity و Python، برنامه‌ها در ماشین مجازی اتریوم به‌صورت یکسان و ایمن در تمام نودهای شبکه اتریوم اجرا می‌شوند. نکته دیگر اینکه فناوری بلاکچین اتریوم امکان اجرای برنامه‌ها را با استفاده از قراردادهای هوشمند فراهم می‌کند.

برنامه‌نویسان می‌توانند از زبان Solidity برای توسعه و پیاده‌سازی قراردادهای هوشمند استفاده کنند؛ در‌حالی‌که زبان Python نیز امکان اجرای برنامه‌ها را در ماشین مجازی اتریوم فراهم می‌کند.

با استفاده از این زبان‌ها، برنامه‌نویسان می‌توانند آن‌ها را با قابلیت‌ها و عملکرد‌های مدنظر خود ایجاد و در شبکه اتریوم اجرا کنند. چینش برنامه‌ها در نودهای شبکه اتریوم باعث اطمینان از اجرای صحیح آن‌ها می‌شود و کاربران برنامه‌های قرارداده‌شده در شبکه را به‌راحتی می‌توانند اجرا کنند. فناوری اتریوم با قابلیت اجرای برنامه‌ها در ماشین مجازی، بستری امن و مطمئن برای ارائه خدماتی نوین فراهم می‌کند.

ویژگی‌های ماشین مجازی اتریوم چیست؟

ماشین مجازی اتریوم یکی از ویژگی‌های برجسته این فناوری نوظهور است. اتریوم سکویی غیرمتمرکز برای اجرای قراردادهای هوشمند است که بر‌اساس فناوری بلاکچین عمل می‌کند. با استفاده از ماشین مجازی اتریوم (EVM)، کاربران می‌توانند سرویس‌های درون بلاکچینی ایجاد کنند که قابلیت اجرای قراردادهای هوشمند را دارند.

یکی از ویژگی‌های بارز ماشین مجازی اتریوم، قدرت مقیاس‌پذیری آن است که امکان اجرای قراردادهای هوشمند را با سرعت و کارایی کم‌نظیر برای کاربران فراهم می‌کند. از دیگر ویژگی‌های ماشین مجازی اتریوم امنیت چشمگیر آن است. با‌توجه‌به ماهیت بلاکچین و استفاده از الگوریتم‌های رمزنگاری پیشرفته، امکان تقلب و دست‌کاری در قراردادها به‌شدت کاهش می‌یابد.

علاوه‌بر‌این، ماشین مجازی اتریوم از محیطی ایمن برای اجرای قراردادها و تحریک تعامل بین اپلیکیشن‌ها بهره می‌برد. این امر از دیدگاه امنیتی بسیار اهمیت دارد؛ زیرا به کاربران اطمینان می‌دهد که قراردادهای هوشمند به‌درستی و بدون تأثیرات جانبی اجرا می‌شوند.

ویژگی دیگر ماشین مجازی اتریوم پذیرش وسیع آن در صنعت فناوری اطلاعات و ارتباطات است. به‌دلیل قدرت زیاد و سرعت اجرای سریع و مقیاس‌پذیری مثال‌زدنی، بسیاری از شرکت‌ها و توسعه‌دهندگان از ماشین مجازی اتریوم برای توسعه و اجرای قراردادهای هوشمند استفاده می‌کنند.

قرارداد هوشمند چیست؟

برای شناخت هرچه بیشتر ماشین مجازی اتریوم‌، باید با مفهوم قراردادهای هوشمند نیز آشنا شویم. به‌بیان ساده، قراردادهای هوشمند معاملاتی بین دو طرف هستند که به‌صورت کدهای برنامه‌نویسی نوشته شده‌اند. این قراردادها به‌طور خودکار اجرا می‌شوند؛ بنابراین، برای انجامشان به واسطه یا شخص ثالث نیازی نیست.

قراردادهای هوشمند به افراد امکان می‌دهند تا به‌صورت ناشناس و در بستری امن با یکدیگر تعامل کنند. در این فرایند، به مرجع برای تأیید تراکنش‌های بین این دو طرف احتیاجی نیست؛ زیرا با‌توجه‌به ساختار شبکه اتریوم، امکان استفاده از قراردادهای هوشمند فراهم شده است. این قراردادها نیز به ماشین مجازی اتریوم (EVM) دسترسی کامل دارند.

قرارداد هوشمندی که در بستر بلاکچین اتریوم عمل می‌کند، همان‌طور‌که می‌دانید، به‌عنوان روش اجرایی بدون هیچ‌گونه دخالت انسانی کار می‌کند. اتریوم بستری فناورانه است که تعامل مطمئن و ناشناس را بین افراد برقرار می‌کند. نکته مهم دیگر اینکه اجرای این تراکنش‌ها به نظام حقوقی یا مکانیزم دیگری وابسته نیست. 

در ماشین مجازی اتریوم ورودی و خروجی یکسان است

برنامه‌ای قطعی است که به‌طور ناشناس و ایمن در اتریوم بتواند تعامل برقرار کند و خروجی یکسانی نیز ارائه دهد. این یعنی هر‌وقت ورودی یکسانی به این برنامه داده شود، همیشه نتیجه یکسان خواهد بود.

این امر به‌خصوص در برنامه‌های غیرمتمرکز و DApp‌های اتریوم بسیار اهمیت دارد که در آن‌ها تراکنش‌های مالی را مدیریت می‌کنند و شامل مقادیر پولی زیادی هستند. بنابراین، درک صحیح عملکرد این برنامه در هر مرحله اجرا بسیار مهم است.

ازطریق اتریوم می‌توان تراکنش‌ها را میان افراد بدون نیاز به مرجعی برای تأیید آن‌ها انجام داد. در این فرایند، به سازمان‌ها یا مکانیزم‌های حاکمیتی نیازی نیست. امکان استفاده از قراردادهای هوشمند به‌لطف طراحی شبکه اتریوم فراهم شده است. این قراردادها نیز به ماشین مجازی اتریوم (EVM) کامل دسترسی دارند.

باتوجه‌به مزایای گفته‌شده، اتریوم به‌عنوان پلتفرمی قدرتمند و پیشرو در توسعه و اجرای قراردادهای هوشمند با فناوری بلاکچین، نقش بسیار مهمی در جهان دیجیتال ایفا می‌کند.

خاصیت ایزوله در ماشین مجازی اتریوم

دلایلی بسیار برای اهمیت ایزوله‌بودن وجود دارد؛ به‌خصوص زمانی‌که سیستم‌ها به مقابله با حمله‌های هک و باگ‌های مربوط به قراردادهای هوشمند نیاز دارند. یکی از راه‌هایی که سیستم‌ها می‌توانند این نیاز را برآورده کنند، استفاده از ماشین‌های مجازی است. با کمک این ماشین‌ها، می‌توان از تهدیدهای احتمالی جلوگیری و به‌راحتی برخی ار راهکارها را اجرا کرد تا از بروز حوادث ناگوار جلوگیری شود.

ایزوله‌بودن سیستم‌ها از یکدیگر و به‌ویژه قراردادهای هوشمند بسیار ضروری است؛ زیرا درصورت بروز حمله‌های ناخواسته، فقط بخش مشخص و مجازی از سیستم تحت‌تأثیر قرار خواهد گرفت و به سایر اجزا آسیبی نخواهد رسید. این موضوع می‌تواند به پوشش‌ بحران‌های هک و باگ‌ها منجر شود و از بروز اتفاق‌های ناگوار جلوگیری کند.

در‌نهایت، استفاده صحیح از ماشین‌های مجازی به‌عنوان راه‌حلی هوشمند و حرفه‌ای در جلوگیری از بروز بحران‌های هک و باگ‌ها در قراردادهای هوشمند شناخته می‌شود.

ارتباط گس EVM چیست؟

هر اقدامی که در بستر Ethereum اتفاق می‌افتد، یک تراکنش را نشان می‌دهد. برای اجرای این تراکنش‌ها، به پرداخت هزینه‌ یا کارمزد نیاز است. همان‌طور‌که گفتیم، در این شبکه تمام هزینه‌های لازم به‌عنوان گس شناخته می‌شوند.

در زمان‌هایی که فعالیت در این شبکه بسیار زیاد است و تراکنش‌های فراوانی پردازش می‌شوند، هزینه‌های گس نیز افزایش می‌یابد. شایان ذکر است که بعضی اوقات هزینه گس لازم برای انجام تراکنش‌های ساده به ۱۰ یا ۲۰ دلار از ارزش اتر نیز می‌رسد.

با استفاده از ماشین مجازی و مدیریت مناسب منابع، هزینه‌های گس می‌تواند بسیار کاهش یابد. اینکه هزینه‌های گس در چه مقداری به حداقل برسد، به عوامل مختلفی مانند میزان فعالیت در شبکه و نوع کاربری تراکنش‌ها و عملکرد مطمئن ماشین مجازی بستگی دارد.

استفاده از ماشین مجازی در شبکه Ethereum می‌تواند عملکرد و سرعت تراکنش‌ها را بهبود بخشد و هزینه‌های گس را نیز بسیار کاهش دهد. با این روش، تراکنش‌ها را می‌توان به‌راحتی پردازش و مشکلات مربوط به هزینه‌های گس را حل کرد.

به‌عبارت‌دیگر با استفاده از ماشین مجازی، کاربران می‌توانند تراکنش‌های خود را با هزینه‌های گس کمتری انجام دهند و از این طریق در فعالیت‌های خود صرفه جویی کنند.