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踏入加密貨幣、區塊鏈的領域後,鑽研過程中一定不會錯過以太坊區塊鏈,以太坊是目前最主流的平台公鏈,發行的以太幣 ETH 是目前僅次於比特幣,市值第二大的加密貨幣。在產業的發展上,以太坊也常扮演領導者的角色,引領整個加密產業的方向。
而在研究以太坊的過程中,幾乎一定不會錯過這個概念:以太坊虛擬機 EVM。
EVM(Ethereum Virtual Machine)中文翻譯以太坊虛擬機,如果不是程式背景,要怎麼理解這東西?
虛擬機簡單說就是用軟體模擬出來的虛擬機器,它是虛擬的,並不真實存在,但可以做到真實機器能做的事情。這邊說的機器像是電腦,虛擬機就像用軟體模擬出來的一台虛擬電腦,可以做到電腦能做的事情,在一個虛擬的隔離環境中,運作過程不會對外界造成影響。
以太坊虛擬機是以太坊的虛擬電腦,把整個以太坊區塊鏈想像成一部電腦,一部運作在區塊鏈上的去中心化電腦,不是真實在物理世界的電腦,而是用軟體模擬出來的虛擬電腦,可以做到電腦能做的許多事情,例如執行智能合約、運作 DApp 等等。
名詞解釋:DApp 就是去中心化的 App,在區塊鏈上運作的應用程式。
DApp 是什麼|從 3 個方向理解 DApp,我也能自行開發嗎?
以太坊的創立目的之一,成為去中心化的世界電腦。
一台運作在去中心化的區塊鏈上,公開透明、不可竄改的虛擬電腦,執行智能合約、運作 DApp,讓更多人能利用區塊鏈。
以太坊設計之初,就是要成為一條能讓別人使用的區塊鏈,讓那些想利用區塊鏈,但不想自己建立一條區塊鏈的人能使用的區塊鏈。
上面這段有點饒舌,用生活化一點的例子來對比,想在網路上賣東西,但不想自己建立網路商場的人,在台灣可以使用例如蝦皮、momo 等電商平台;想寫部落格,但不想自己架網站的人,可以使用例如 Blogger、Medium、Matters 等等部落格平台。
想使用區塊鏈來執行某些合約或程式,但不想自己建立一條區塊鏈的人,可以使用以太坊的區塊鏈平台。跟以太坊同類的這種區塊鏈,設計來讓人在上面執行合約與 DApp 的區塊鏈,被稱為平台公鏈,有時也會直接簡稱公鏈。
區塊鏈是一種加密跟紀錄資料的技術,至於執行智能合約或 DApp,在以太坊上靠的就是以太坊虛擬機 EVM,一台虛擬的去中心化電腦。
前面提到,虛擬機是虛擬的機器,運作在隔離環境,不影響到外界。
當有人發起交易,例如跟某個智能合約互動,驗證某些資料後轉移某些資產,過程中在 EVM 中計算與驗證,跟區塊鏈是隔離的,不會影響到以太坊區塊鏈本身。
直到處理與驗證完成,由節點將交易打包成區塊上鏈的那時,這些資料才會被記錄到以太坊區塊鏈上。
區塊鏈是最終紀錄資料的地方,處理與計算都發生在 EVM 上。以太坊是一條用來執行智能合約的區塊鏈,就是透過 EVM 這台虛擬電腦來執行這些智能合約。
讓 EVM 執行智能合約需要付費,付的是 Gas 費,由負責處理這次操作的節點收走作為處理的報酬。
Gas 費是什麼?Gas Price、Gas Limit?Metamask 手動設定 Gas 教學
小結:
以太坊是一條平台公鏈,EVM 是運作其上的去中心化虛擬電腦。需要使用區塊鏈但又不想自己開發一條鏈的人,可以直接使用這台電腦,執行智能合約或運行 DApp,使用要付費,付 Gas 費。
有點像是圖書館裡的公用電腦,特別之處在於它是虛擬的,專門處理要運作在區塊鏈上的東西,以及要付費才能使用。
以太坊是第一條可以執行智能合約的區塊鏈,大獲成功之後,有愈來愈多同類型的區塊鏈出現,這類區塊鏈類型為平台公鏈,有時候也直接簡稱公鏈,還可以再細分為 L1 (Layer 1 第一層) 公鏈或 L2 (Layer 2 第二層) 公鏈。
目前 EVM 兼容鏈中幾個比較知名的項目:BSC、TRON、Polygon、Avalanche、Arbitrum、Optimism … 不同的區塊鏈就是不同的系統,就算 EVM 兼容也不表示它跟以太坊區塊鏈之間互通。所謂的 EVM 兼容,就像在 Mac 電腦上跑 Windows 系統,在 iphone 上跑安卓模擬器。
某種程度上,可以把 EVM 想像成以太坊上運作的作業系統,要在以太坊鏈上執行任何事,幾乎都是透過 EVM 來處理。
在不同的區塊鏈上,運作非常接近 EVM 的作業系統,這大概就是 EVM 兼容的意思。
從兩個角度來看:使用者 / 開發者。
對使用者來說,如果每台電腦作業系統都不一樣,每次換手機、換電腦都要重新學,App 也都不一樣,習慣使用的東西不能用,那一定會讓人很不想換。
以前換手機,就算都是 Andriod 換 Andriod,App 都一樣光是需要重新安裝就已經很煩人了,現在都得做到一鍵換機來降低門檻,愈方便、愈不用花力氣切換和學習愈好。
從開發者的角度,不同系統有不同的語言、邏輯、環境,每到一個新地方就要重新學重新開發,力氣都花在這,其他事就不用做了。
以太坊作為最主流的平台公鏈,在上面有最多最成熟的生態應用,其他平台公鏈如果可以兼容 EVM,開發者不需要重新學習,可以近乎無痛直接把東西遷移過去,如此的話使用者也不用重新學習,可以近乎無痛直接到新的區塊鏈上玩耍操作。
舉個例子,如果想確實掌握自己的加密資產,就得有個自己掌握私鑰的加密錢包,Metamask 小狐狸錢包是支援 EVM 的最主流錢包,如果其他公鏈也兼容 EVM,繼續使用 Metamask 就可以到別的區塊鏈上操作,如果是不兼容 EVM 的區塊鏈,得重新下載安裝錢包,重新備份一次私鑰助記詞,重新熟悉介面,是不是想到就頭有點痛?
為什麼要兼容 EVM?更有助於開發者和使用者遷移過來使用,以及更容易跟著以太坊未來的相關生態發展。
但還是有些公鏈並不兼容 EVM,從這個角度來切,可以把公鏈分成兩種:EVM 兼容鏈和非 EVM 兼容鏈,這兩種有什麼分別?
雖然兼容 EVM 能有助於開發者和使用者轉移,能夠更快度過生態早期的空白發展期,但 EVM 兼容鏈那麼多,這同時也表示要跟很多類似的公鏈競爭,彼此之間的競爭激烈,大家又都差不多,很難出頭。
在運作上也會受到 EVM 的限制,這個作業系統有相對比較擅長跟不擅長的事情,選擇兼容 EVM,自然很難做到 EVM 不能做的事情。
目前 EVM 兼容鏈中比較活躍的前幾名。
小提醒:雖然 TRON 是 EVM 兼容鏈,但依然有些差異,它有不同的地址格式,也不能使用 Metamask 小狐狸錢包,需要安裝另外支援的錢包,是 EVM 兼容鏈中相對特別的存在。
選擇不兼容 EVM,相當於要重頭開始發展架構,建立自己的語言、邏輯、虛擬機,也要從零開始重新開發,等待開發者學習和進入,從零開始建立新的智能合約與 DApp,等待使用者重新學習 …
這樣的路線相對來說更容易走出自己的特色,也更能創新,開發出迥異於 EVM 的自己的虛擬機,做到不一樣的事情,但要從零開始建立一切很漫長。
目前非 EVM 兼容鏈中幾個比較知名的項目:Cardano、Solana、Polkadot 、Cosmos …
至於哪種會在未來發展得更好?這領域還在太早期階段,未來都還非常難以預測,也許未來會是一個多虛擬機兼容的世界也說不定。
延伸閱讀:
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東東
加密貨幣愛好者 | 2017 入圈,認為區塊鏈是下個世代的網路,期待區塊鏈與加密貨幣普及到日常生活的那一天。