- 以太坊的计算核心: 以太坊虚拟机（EVM）在以太坊及其他 EVM 兼容的区块链上运行智能合约和去中心化应用（dApps）。
- 经过实践检验的优势：EVM 连接了多个链，确保了统一的安全标准、加密能力和交易执行方式。
- 超越以太坊的 EVM：EVM 兼容性有不同的层次，这些层次影响每个链的互操作性和开发要求。
什么是以太坊虚拟机？
以太坊虚拟机（EVM）是以太坊及其兼容区块链的计算核心。本质上，它是一个虚拟环境，专门运行智能合约和去中心化应用程序（dApps）。
有许多不同的区块链，但并非所有的区块链都以相同的方式运行。这通常使不同的链难以相互交互。但是，依赖 EVM 运行的链能够以某种身份相互交互，这意味着 EVM 在连接当今区块链生态系统的不同部分方面发挥着重要作用。
可以把它想象成一台全球性的去中心化计算机，它允许开发人员在共享的技术标准下构建和部署不断增长的 web3 应用程序，而无需停机或第三方干扰。
为什么 EVM 很重要？
EVM 的重要性怎么强调都不为过。它标准化了在以太坊和兼容EVM的区块链上执行智能合约的方式，这些区块链在当今的加密市场中占有相当大的份额。
这种统一性确保了所有节点在交易结果和区块链状态上达成一致，从而形成了一个更安全、更互联的链上生态系统。
更具体地说，EVM 的主要好处包括：
- 跨链互操作性: EVM 改变了跨链兼容性的游戏规则。它允许以太坊上的应用程序与其他兼容 EVM 的网络无缝交互，反之亦然，因为它们是在不同的链上执行和访问的。
- 网络可扩展性: EVM 将智能合约的执行分散到多个链上。这种方法减轻了以太坊主网的负载，提高了性能并防止主网成为瓶颈。
- 开发者可访问性: EVM 为广阔的 web3 空间引入了既定标准。这使开发人员可以更轻松地使用经过充分测试的库和工具插入或构建不同的生态系统，而无需掌握新的编程语言。
- 久经考验的安全性： EVM 的既定协议具有哈希、数字签名等加密功能。这些内置功能有助于确保智能合约执行过程中数据的完整性和真实性。
EVM 是如何工作的？
EVM 依靠分散的节点网络来帮助其执行智能合约、验证交易和维护区块链的状态。
以下是其工作原理的简要概述：
- 代码编译：EVM 处理以字节码提供的指令，字节码是一种基于堆栈的低级语言，是 Solidity 和 Vyper 等高级语言的输出。每当部署智能合约时，其代码都会编译成该字节码，然后 EVM 可以执行该字节码。
- 合约部署：编译后的字节码部署到 EVM 区块链，创建存储在网络上并分配唯一地址的智能合约。
- 交易执行：当用户与智能合约交互时，EVM 会执行合约的字节码。这涉及使用基于堆栈的架构处理数据，其中数据按可验证的 “正确” 顺序存储和执行。
- GAS计算: Gas 代表执行操作（例如代币交换或智能合约执行）所需的计算工作量。用户必须提供足够的汽油来支付操作的链上执行成本。
- 状态变化: 状态机负责维护 EVM 区块链上所有账户、余额和智能合约的状态。每笔链上交易都会导致状态转换，状态转换会更新区块链并确保所有节点对链上发生的事情保持一致的参考。
这些组件共同使 EVM 能够安全高效地执行 dApp 和智能合约。
GAS机制既是资源管理工具，又是抵御潜在网络攻击的保护措施，而基于堆栈的执行和状态机可确保交易处理的准确性和一致性。
超越以太坊的 EVM
EVM 最初是为以太坊主网上的智能合约和 dApp 设计的。但是，此后，EVM已成为区块链世界的标准，许多其他网络都采用或对其进行了调整，以适应自己的系统。
这导致了多个与 EVM 兼容的区块链，这些区块链旨在在一定程度上与基于以太坊的智能合约和 dApp 兼容。不同的链具有不同级别的 EVM 兼容性，这会影响这些系统与以太坊以及彼此之间的无缝集成。
这些链可分为三大类：
- 完全兼容：已完全实现EVM的区块链，确保与以太坊完全兼容。这意味着为以太坊开发的智能合约和去中心化应用程序可以在这些链上运行，而无需进行任何额外更改。
- 部分兼容：部署某种形式的 EVM 的区块链，稍作修改或添加额外功能，可能需要开发人员调整基于以太坊的智能合约。这些调整可能包括共识机制、区块大小或汽油定价模型的变化。
- EVM 兼容语言：一些区块链不使用 EVM，但与 Solidity 等以太坊智能合约语言兼容。尽管这些链在技术上不 “兼容 EVM”，但它们的基础设施重叠使开发人员在修改了一些代码后更容易移植其 EVM 应用程序。
EVM 的运行机制在不同的区块链上是一致的，但互操作性、原生 Gas 代币和底层基础设施的水平取决于具体的网络。
即使某个链并不严格兼容 EVM，只要它与 EVM 链共享一个共同的编程语言，它仍然可以在一定程度上与更广泛的 EVM 生态系统进行互动——尽管需要进行一些额外的工作。
结语
以太坊虚拟机是当今区块链生态系统的基石，使得智能合约和 dApps 在一个安全的多链环境中得以开发和执行。尽管当今领先的链在 EVM 兼容性上存在不同的层次，但 EVM 所设立的行业标准有助于统一当今的 Web3 生态系统。
这种增强的互操作性和可访问性最终使开发者和加密用户都受益，并将在未来的区块链部署中继续发挥关键作用。
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