ماشین مجازی اتریوم چیست؟

اتریوم یک محیط مجازی ایجاد کرده است که به قراردادهای هوشمند اجازه می دهد تا با یکدیگر تعامل داشته باشند که این محیط، ماشین مجازی اتریوم نامیده می شود. این ویژگی به قراردادهای هوشمند اجازه می دهد تا بدون نیاز به پیچیده شدن بیش از حد،

عملکرد بیشتری داشته باشند. در واقع EVM یک ماشین مجازی کامل تورینگ که اجرای کد را دقیقاً همانطور که در نظر گرفته شده امکان پذیر می کند. این محیط، محیطی اجرایی و تعاملی برای هر قرارداد هوشمند است. اگر مدتی در هوای ارز دیجیتال نفس کشیده باشید، حتما با اصطلاح EVM برخورد کرده اید. EVM مخفف عبارت "ethereum virtual machine" به معنای ماشین مجازی اتریوم است. اما این صرفا یک ترجمه است و با مفهوم اصلی ماشین مجازی اتریوم فاصله دارد. EVM یک دستگاه مجازی است که برای اجرای قراردادهای هوشمند در شبکه اتریوم طراحی شده است. EVM مانند یک سیستم عامل برای اتریوم عمل می کند، البته به عنوان یک ماشین مجازی، عملکرد EVM کمی با یک سیستم عامل سنتی مانند ویندوز تفاوت دارد. زیرا ویندوز فقط باید در یک زمان روی یک دستگاه اجرا شود ولی EVM در یک زمان باید روی هزاران دستگاه اجرا شود.

به طور کلی، ماشین‌های مجازی (VMs) لایه های انتزاعی‌ سطح بالایی هستند که بر روی یک سیستم عامل بومی ساخته شده‌اند تا یک دستگاه فیزیکی را شبیه‌سازی کنند. این دستگاه های مجازی شرایطی را ایجاد می کنند که یک پلتفرم واحد روی بسیاری از معماری‌های سخت‌افزاری و سیستم‌عامل‌های مختلف اجرا شود. یک شبکه توزیع شده مانند اتریوم که باید از طریق چندین مشتری در ماشین های مختلف در سراسر جهان قابل دسترسی باشد، نیاز به چنین سیستم عاملی دارد. EVM به عنوان یک موجودیت واحد در شبکه اتریوم هوشمند حضور دارد؛ البته یک موجودیت مجازی است که توسط هزاران رایانه متصل به شبکه که یک کلاینت اتریوم را اجرا می کنند، نگهداری می شود. بدون ماشین مجازی اتریوم هیچ یک از قراردادها اجرا نمی شوند و عملاً شبکه اتریوم ناکارآمد خواهد بود. یک ابر کامپیوتر جهانی! ماشین مجازی اتریوم (Ethereum Virtual Machine) اینگونه توصیف شده است و تمام تراکنش‌ هایی که رایانه شما می ‌تواند انجام دهد را شامل می شود: (ارسال و دریافت چیزهایی مانند پول نقد، اسناد و قراردادها و تبدیل آنها در مقیاس جهانی). ماشین مجازی اتریوم (EVM) یک موتور محاسباتی است و مانند یک کامپیوتر غیرمتمرکز عمل می کند که میلیون ها پروژه قابل اجرا دارد.

کمی به عقب برگردیم: بیت کوین مانند یک نسخه اولیه از کاری است که یک بلاک چین می تواند انجام دهد. شما یک واحد ارزش دارید (یک بیت کوین) و می توانید بیت هایی (واحدهای کوچکی) از آن ارزش را بین خود و افراد دیگر ارسال و دریافت کنید. سپس اتریوم آمد و به مردم اجازه داد تا با استفاده از فناوری بلاک چین قراردادهای هوشمند و Dapp بسازند.

هنگامی که اتریوم اجازه ایجاد قراردادهای هوشمند را داد، گام بعدی ایجاد محیطی بود که همه آن قراردادهای هوشمند با یکدیگر تعامل داشته باشند. اینجاست که EVM وارد می‌ شود. ماشین مجازی اتریوم به عنوان یک کامپیوتر مجازی روی بلاک چین در نظر گرفته می شود که ایده های شما را به کد تبدیل می کند و آن را در شبکه جهانی اتریوم اجرا می کند. به صورت خلاصه ماشین مجازی اتریوم به عنوان بخشی از اتریوم در نظر گرفته می شود که اجرا و استقرار قرارداد هوشمند را اجرا می کند.

نقش EVM این است که تعدادی قابلیت اضافی را در بلاک چین به کار گیرد تا اطمینان حاصل شود که کاربران با مشکلات محدودی در دفتر کل توزیع شده مواجه می شوند. هر گره اتریوم روی EVM اجرا می شود اجماع در سراسر بلاک چین حفظ شود. اتریوم چیزی به نام قراردادهای هوشمند را تسهیل می کند، قطعه کدی که روی اتریوم اجرا می شود. EVM کاملاً ایزوله است به این معنی که کد داخل EVM به شبکه، سیستم فایل یا سایر فرآیندها دسترسی ندارد.

اتریوم دارای دو نوع حساب است: حساب‌های تحت مالکیت خارجی (EOA) و حساب‌های قراردادی که هر دو به طور مساوی تحت نظر EVM رفتار می‌ کنند.

EOA ها توسط کلیدهای خصوصی کنترل می شوند، در عین حال حساب های قراردادی در قراردادهای هوشمند ذخیره می شوند که به عنوان کیف پول هوشمند نیز شناخته می شوند. قراردادی که در کدگذاری قرارداد هوشمند نوشته شده است به چیزی به نام بایت کد (bytecode) تبدیل می شود. بیشتر کدهای منبع برای استفاده از قراردادهای هوشمند با استفاده از زبان برنامه نویسی Solidity انجام می شود و بعد به کدهای عملیاتی برای تفسیر EVM تبدیل می شود. سپس EVM از کدهای عملیاتی برای تکمیل وظایف خاص استفاده می کند. بنابراین، EVM مانند یک کامپیوتر بزرگ غیرمتمرکز یا اصلی کار می کند تا انواع وظایف را در بلاک چین انجام دهد. ماشین مجازی اتریوم یکی از بزرگترین پروژه ها در دنیای ارزهای دیجیتال است.

جایگاه گس (Gas) در ماشین مجازی اتریوم

در ماشین مجازی اتریوم، گس (Gas) یک واحد اندازه گیری برای کارمزد تراکنش است. گس به منظور تخصیص کارمزد برای هر تراکنش قرارداد هوشمند استفاده می شود. هر محاسباتی که در EVM انجام می شود به مقدار معینی گس نیاز دارد. هرچه محاسبات پیچیده تر باشد، گس بیشتری برای اجرای قراردادهای هوشمند مورد نیاز است.

تراکنش‌ها از حسابی به حساب دیگر صورت می گیرند و حاوی داده‌های اتر یا باینری هستند که به عنوان payload نیز شناخته می‌شوند. هیچ مرجع مرکزی خاصی وجود ندارد و قراردادها بر روی نودهای اتریوم اجرا می شوند. به همین علت شبکه اتریوم را یک شبکه غیرمتمرکز می نامند.

هر دستورالعملی پس از پیاده سازی در ماشین مجازی اتریوم، توسط یک سیستم پیگیری می شود. سیستم هزینه اجرای دستورالعمل را پیگیری می کند. سپس هزینه مربوط به gas (گس) را محاسبه و تعیین می کند. برای اجرای یک قرارداد یا تراکنش، کاربر باید مقدار اتر کافی برای پرداخت هزینه گس (کارمزد) در کیف پول خود داشته باشد.

چرا ماشین مجازی اتریوم جذاب است؟

موارد زیادی وجود دارد که EVM می تواند به انجام آنها کمک کند و موجب جذابیت ماشین مجازی اتریوم باشد. از جمله:

شما می توانید قراردادهایی ایجاد کنید که نیازمند شرایط متعددی هستند: به عنوان مثال، قراردادهای بیمه ای که قبل از پرداخت یک بیمه نامه نیاز به ارائه اطلاعاتی دارند.

می توانید به افراد مختلف اجازه دهید تا قراردادهای کوچک خود را در قراردادهای بزرگتر مشخص کنند. تصور کنید یک سازنده، برای ساخت خانه پیمانکارانی استخدام می کند. او می‌ تواند قراردادهای کوچکی را بین لوله‌ کش‌ ها، گچ ‌کارها و برق ‌کارانش تنظیم کند که فقط در صورت رعایت شرایط خاص، به هر فرد حقوق می ‌دهد.

می توانید قراردادهایی ایجاد کنید که به طور خودکار چیزهایی را بخرید یا بفروشید: فرض کنید در تجارت تهویه مطبوع هستید. شما فقط زمانی می خواهید کولر گازی بخرید که دما از یک نقطه خاص بالاتر رود. می توانید یک قرارداد هوشمند بسازید که می تواند آب و هوا را در نظر بگیرد و در صورت نیاز به طور خودکار خرید کند.

مزایا و معایب EVM

هر برنامه ای مزایا و معایب خاص خود را دارد. با در نظر گرفتن مزایای بی نظیر ماشین مجازی اتریوم، می توان با کمی اغماض به معایب آن نگاه کرد. البته توسعه دهندگان اتریوم با هر هارد فورک در رفع این معایب کوشش می کنند. اتریوم نیز با ارتقای بعدی خود و مهاجرت به اتریوم 2.0 این مشکلات را رفع خواهد کرد. مزایای EVM چیست؟ استفاده دموکراتیک: هیچ مانع یا محدودیت امنیتی خاصی برای ماشین مجازی اتریوم وجود ندارد. EVM به هر کسی اجازه می دهد تا برنامه غیرمتمرکز خود را ایجاد کند. قابلیت ایجاد توکن های غیرمثلی: NFT ها اخیراً در بازار ارزهای دیجیتال محبوبیت زیادی پیدا کرده اند. اگر با این توکن های غیرمثلی آشنا هستید، بهتر است بدانید این توکن ها با کمک EVM ها ایجاد شده اند. هر کسی ممکن است هنر دیجیتال بسازد و آن را در یک بازار غیرمتمرکز یا مارکت پلیس به فروش برساند. این امر به صورت مجازی دسترسی دموکراتیک به بازار هنر را که قبلاً در دسترس نبود، میسر می سازد. معایب EVM چیست؟ تمرکزگرایی: اگرچه شبکه EVM غیرمتمرکز است، اما غیرمتمرکز به معنای واقعی کلمه نیست. اکثریت قریب به اتفاق نودهای اتریوم در سرویس‌های وب آمازون و سرورهای ابری متمرکز قرار دارند. اگر صاحبان این سرویس ها تصمیم بگیرند که اتریوم را به هر دلیلی تحریم کنند، می توانند باعث ایجاد آسیب یا تخریب جدی در شبکه شوند. کندی عملکرد: EVM اطلاعات حساب مربوط به شماره بلوک، قیمت گاز، آدرس‌ها و موجودی‌ها را مدیریت می‌کند. از آنجایی که EVM مسئولیت بسیاری از عملکردهای مهم در شبکه اتریوم را بر عهده دارد، سرعت انجام عملیات و اجرای تراکنش در آن، بر سرعت و عملکرد کلی شبکه تأثیر می گذارد. همچنین بازدهی EVM در اجرای کد، مستقیماً بر کارایی شبکه تأثیر می گذارد.