A Máquina Virtual de Ethereum (EVM) é unha plataforma de execución de contratos intelixentes na rede Ethereum. Funciona como unha máquina virtual descentralizada que procesa e executa código de contrato intelixente de forma segura e inmutable. O EVM é esencial para a funcionalidade de Ethereum, permitindo a creación de aplicacións descentralizadas (DApps) e contratos intelixentes que operan nun ambiente de confianza e resistente á censura.
EVM é a pedra angular da funcionalidade intelixente da rede Ethereum. Concibida por Vitalik Buterin en 2015, a EVM é unha máquina virtual completa de Turing que executa código de contrato intelixente escrito na linguaxe Solidity. A diferenza doutras máquinas virtuais, a EVM opera nunha rede descentralizada de nodos, garantindo a inmutabilidade e a seguridade das operacións.
Orixes da máquina virtual Ethereum
A xénese da Máquina Virtual Ethereum pódese rastrexar ata a mente visionaria de Vitalik Buterin , o creador de Ethereum. En 2013, Buterin propuxo a idea de Ethereum, unha plataforma blockchain máis aló das transaccións de criptomonedas, destinada a executar contratos intelixentes. O EVM foi concibido como un compoñente central para permitir esta visión audaz.
En 2015, co lanzamento da rede Ethereum, a EVM presentouse ao mundo como unha máquina virtual completa de Turing, deseñada para executar código de contrato intelixente nun ambiente descentralizado. Esta visión de proporcionar un ambiente seguro e inmutable para a execución de contratos intelixentes iniciou unha nova era na tecnoloxía blockchain.
O EVM experimentou melloras continuas para abordar os desafíos de escalabilidade e eficiencia. Actualmente, están en marcha varios proxectos para levar a cabo actualizacións importantes, como Ethereum 2.0, tras a migración dun consenso Proof of Work a Proof of Stake, mellorando así a velocidade e a eficiencia da rede.
Como funciona a máquina virtual de Ethereum
Arquitectura e tecnoloxías subxacentes
O EVM funciona nunha rede descentralizada de nodos, cada un dos cales executa unha instancia da máquina virtual. A arquitectura EVM baséase na tecnoloxía blockchain de Ethereum, que utiliza o consenso de proba de traballo para validar e engadir novos bloques á cadea. Cada nodo contén unha copia completa do historial da cadea de bloques e, polo tanto, de todos os contratos intelixentes e transaccións executadas.
O EVM usa a coñecida máquina virtual Ethereum, que é Turing completa, o que significa que pode executar calquera programa que se poida expresar en termos algorítmicos. Isto proporciona flexibilidade aos desenvolvedores para crear contratos intelixentes complexos. A máquina virtual execútase en bytecode, un conxunto de instrucións de baixo nivel que xera o compilador Solidity, a linguaxe de programación principal para contratos intelixentes en Ethereum.
Principio “Gas” e custos de execución
Un dos aspectos distintivos da EVM é o concepto de “gas”. Toda operación realizada na rede, xa sexa unha simple transacción ou a execución dun contrato intelixente complexo, ten un custo asociado en termos de gas. Este mecanismo serve para evitar o abuso de recursos e garantir que os participantes da rede sexan recompensados pola súa contribución computacional.
Os usuarios que queiran realizar unha acción na rede, como enviar Ether ou executar un contrato intelixente, deben especificar unha cantidade de gasolina e un prezo por unidade de gas que están dispostos a pagar. Este enfoque crea un mercado transparente e eficiente para executar operacións na rede Ethereum.
Execución de contrato intelixente
Cando un usuario inicia unha transacción que implica a execución dun contrato intelixente, o EVM entra en xogo. A transacción propágase pola rede e cada nodo executa a lóxica do contrato intelixente de forma independente para validar e chegar a un consenso sobre os resultados. Este proceso descentralizado garante que todos os nodos cheguen á mesma conclusión, proporcionando integridade e seguridade.
Durante a execución, cada operación dentro do contrato intelixente consome gas. O custo total do gas calcúlase multiplicando a cantidade de gas consumido polo prezo por unidade de gas especificado polo usuario. Se o usuario non forneceu suficiente Ether para cubrir o custo total do gas, a transacción retrovólvese, garantindo que os nodos sexan compensados adecuadamente polo seu esforzo computacional.
Máquina virtual e consenso descentralizado
O EVM, ao ser unha máquina virtual descentralizada, funciona baixo o principio de consenso distribuído. Cada nodo da rede executa as mesmas operacións e chega ao mesmo resultado para unha determinada transacción. Este consenso conséguese a través de algoritmos de consenso, como o que actualmente usa Ethereum chamado Ethash, que require que os nodos resolvan problemas criptográficos para engadir un bloque á cadea.
Casos de uso da máquina virtual Ethereum (EVM) noutras cadeas de bloques e solucións de capa 2
A Máquina Virtual de Ethereum (EVM) transcendeu o seu papel na rede Ethereum e converteuse nunha pedra angular para varias cadeas de bloques e solucións de capa 2. Estas implementacións aproveitan a funcionalidade e a seguridade do EVM para diversificar e mellorar a interoperabilidade no espazo blockchain.
1. Arbitrum: mellora da escalabilidade
Arbitrum, unha solución de escalabilidade para Ethereum, usa o EVM para habilitar contratos intelixentes altamente eficientes fóra da cadea principal. Funciona como unha cadea de capa 2 que escala as transaccións de Ethereum mantendo a total compatibilidade co EVM. Os usuarios poden migrar e executar os seus contratos intelixentes en Arbitrum sen modificar o código orixinal, aproveitando así as melloras na velocidade e as tarifas de transacción.
2. Polígono (antes Matic): Diversificación e Escalabilidade
Polygon, unha solución de capa 2 para Ethereum, confía no EVM para proporcionar un ambiente compatible cos contratos intelixentes de Ethereum. Ofrece sidechains que se poden personalizar para diferentes casos de uso, desde finanzas descentralizadas (DeFi) ata xogos e aplicacións descentralizadas (DApps). O soporte de EVM facilita a migración de proxectos de Ethereum a Polygon sen necesidade de reescribir código.
3. Binance Smart Chain (actualmente BNB Chain): Competencia e alternativa
Binance Smart Chain, unha cadea de bloques desenvolvida por Binance, implementa a EVM como a súa máquina virtual. Esta elección estratéxica permite aos desenvolvedores de Ethereum portar facilmente as súas aplicacións e contratos intelixentes a BSC, aproveitando tarifas máis baixas e velocidades de transacción máis altas. O apoio ao EVM contribuíu á rápida adopción de BSC como unha alternativa viable a Ethereum.
4. Rollups optimistas: optimización de capa 2
Optimistic Rollups é unha solución de escalabilidade que usa o EVM para procesar transaccións fóra da cadea principal de Ethereum. Ao implementar un mecanismo de consenso chamado rollup, Optimistic Rollups mellora a eficiencia e a velocidade das transaccións sen sacrificar a seguridade inherente do EVM. Isto fai que sexa unha solución atractiva para proxectos que buscan escalabilidade sen comprometer a compatibilidade con EVM.
5. Fantom Opera: Eficiencia e Velocidade
Fantom Opera é unha cadea de bloques asíncrona que utiliza o EVM. Esta implementación ofrece tempos de bloque dun segundo e taxas de transacción mínimas, mantendo a compatibilidade cos contratos intelixentes de Ethereum. Os proxectos que buscan unha maior eficiencia e velocidade atopan en Fantom Opera unha opción atractiva para implantar as súas aplicacións descentralizadas.
Alternativas á máquina virtual Ethereum
1. NEO Virtual Machine (NeoVM):
Características destacadas:
- Idiomas de contrato intelixente: admite varios idiomas de contrato intelixente, incluíndo C#, Java e Python.
- Finalidade rápida: NEO implementa un modelo de consenso delegado de tolerancia a fallos bizantinos (dBFT), que garante unha finalidade rápida das transaccións.
Uso típico: NEO céntrase na creación dunha economía intelixente mediante a dixitalización de activos e a execución de contratos intelixentes.
2. Máquina virtual EOS (EOS VM):
Características destacadas:
- Escalabilidade: Deseñado para un alto rendemento e escalabilidade, con tempos rápidos de confirmación de transaccións.
- Modelo de tarifa: EOS utiliza un modelo de tarifa no que os desenvolvedores non pagan pola execución dos contratos, senón que necesitan posuír e apostar fichas.
Uso típico: EOS VM utilízase na rede EOS para executar contratos intelixentes e permitir o desenvolvemento de aplicacións descentralizadas con foco na escalabilidade.
3. Máquina virtual Tron (TVM):
Características destacadas:
- Alta taxa de transacción: Tron está deseñado para ofrecer unha alta taxa de transacción, permitindo a execución eficiente de contratos intelixentes.
- Ancho de banda gratuíto: os usuarios non pagan polo ancho de banda, fomentando a adopción e participación na rede.
Uso típico: a máquina virtual Tron utilízase na rede Tron para facilitar a execución de contratos intelixentes e o desenvolvemento de aplicacións descentralizadas.
4. Máquina Virtual Cardano (CVM):
Características destacadas:
- Enfoque científico: Cardano segue un enfoque científico para o desenvolvemento e utiliza unha linguaxe de contrato intelixente funcional chamada Plutus.
- Sostibilidade: busca abordar os problemas de sustentabilidade mediante un enfoque de goberno máis rigoroso.
Uso típico: Cardano VM utilízase na rede Cardano para executar contratos intelixentes e permitir o desenvolvemento de aplicacións descentralizadas.
5. Tezos Virtual Machine (Michelson):
Características destacadas:
- Contratos de automodificación: Tezos permite contratos de automodificación, o que significa que os contratos poden evolucionar co paso do tempo.
- Probas formais: céntrase na verificación formal dos contratos intelixentes para garantir a súa seguridade.
Uso típico: Michelson, a máquina virtual de Tezos, úsase na rede de Tezos para executar contratos intelixentes e facilitar o goberno descentralizado.
Conclusións
Ethereum Virtual Machine (EVM) foi un piar fundamental no desenvolvemento e expansión do ecosistema blockchain, especialmente no campo dos contratos intelixentes e das aplicacións descentralizadas (DApps). O seu deseño versátil e a súa capacidade para executar código de forma segura e inmutable abriron o camiño para a innovación e a adopción masiva na rede Ethereum.
O EVM permitiu a creación de contratos intelixentes que abordan unha ampla gama de casos de uso, desde sistemas financeiros descentralizados ata aplicacións de xogo e goberno. O seu principio “gas” estableceu un mecanismo transparente para o consumo de recursos, evitando o mal uso e garantindo a eficiencia da rede.
Aínda que o EVM foi fundamental, o crecemento continuo do espazo blockchain deu lugar a diversas alternativas que buscan mellorar a escalabilidade, a eficiencia e a flexibilidade. Non obstante, o EVM segue sendo unha referencia importante e a súa compatibilidade converteuse nun estándar esencial para moitas cadeas de bloques e solucións de capa 2, que permiten a portabilidade dos contratos intelixentes e fomentan un ecosistema interconectado.
O reto futuro para EVM reside en abordar problemas de escalabilidade e tarifas, especialmente co crecemento continuo da rede Ethereum. Actualizacións como Ethereum 2.0 buscan mellorar a eficiencia e superar estes desafíos, mantendo a EVM como peza central na evolución da tecnoloxía blockchain.