EVM是一種輕量級虛擬機(jī)，用于在以太坊網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行各種智能合約。它不同于傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)，例如只能在一臺機(jī)器上運(yùn)行的Windows。EVM是現(xiàn)有操作系統(tǒng)的“鏡像”，用以模擬本地操作系統(tǒng)，但它又是獨(dú)立運(yùn)行的，不對真正的系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

使用EVM，同一個平臺可以在許多不同的操作系統(tǒng)和硬件架構(gòu)上運(yùn)行。這樣的特性使得虛擬機(jī)適用于像以太坊這樣的分布式網(wǎng)絡(luò)。EVM可以模擬在物理CPU上完成的功能，并實現(xiàn)以太坊網(wǎng)絡(luò)上的大部分功能。

EVM具有如下特點：

確定性：一個確定的程序能夠向同一組輸入提供相同的輸出，而與它執(zhí)行相同代碼的次數(shù)無關(guān)。在以太坊網(wǎng)絡(luò)中，DAPP一次能夠處理數(shù)百萬美元的交易，不同的用戶需要知道代碼在執(zhí)行的每個階段是如何反應(yīng)的。

隔離性：智能合約需要在完全隔離的環(huán)境中運(yùn)行，以確保如果智能合約發(fā)生黑客攻擊或bug，不會影響底層協(xié)議的其余部分。

可終止性：以太坊智能合約是圖靈完備的。因此，只要有足夠的時間和資源，它理論上能夠解決任何問題。智能合約應(yīng)該附帶終止機(jī)制，因為很難確定合約是否會在給定的時間限制內(nèi)完成所有操作。以太坊使用gas限制來終止超出執(zhí)行額度的智能合約。

EVM的功能：

它是以太坊網(wǎng)絡(luò)的去中心化式處理單元，每個交互、交易和智能合約執(zhí)行都只能在這里發(fā)生。獲取并執(zhí)行指令，然后通過給定的指令分派器對操作數(shù)進(jìn)行解碼。負(fù)責(zé)所有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如操作數(shù)、數(shù)據(jù)處理和指令。跟蹤網(wǎng)絡(luò)組件，如存儲狀態(tài)、塊信息和世界狀態(tài)。負(fù)責(zé)為以太坊網(wǎng)絡(luò)上不同的智能合約創(chuàng)建運(yùn)行環(huán)境。

EVM面臨的挑戰(zhàn)：

EVM的速度并不快，它可以處理很多不同的操作，但是它的操作碼規(guī)范還沒有發(fā)展到可以處理不同的需求。支持的語言有限。

什么是WebAssembly（WASM）？

WASM是一種可以在現(xiàn)代瀏覽器上執(zhí)行的新型代碼，由萬維網(wǎng)聯(lián)盟（W3C）創(chuàng)建和定義。本質(zhì)上，WASM（通常稱為以太坊2.0）具有EVM的所有功能，并附帶額外功能。

為網(wǎng)絡(luò)而構(gòu)建：

WASM由來自谷歌、微軟和蘋果等大型科技公司的各種工程師所組成的開發(fā)團(tuán)隊構(gòu)建。因此，這些工程師必須確保WASM與他們的引擎和協(xié)議相兼容。

設(shè)計時考慮到一系列特定的目標(biāo)：

快速、高效、可移植：通過利用常見的硬件能力，WASM代碼在不同平臺上能夠以接近本地速度運(yùn)行。

可讀、可調(diào)試：WASM是一門低階語言，但是它有一種人類可讀的文本格式，這允許通過人工來寫代碼、看代碼以及調(diào)試代碼。

保持安全：WASM被限制運(yùn)行在一個安全的沙箱執(zhí)行環(huán)境中。像其他網(wǎng)絡(luò)代碼一樣，它遵循瀏覽器的同源策略和授權(quán)策略。

不破壞網(wǎng)絡(luò)：WASM的設(shè)計原則是與其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和諧共處并保持向后兼容。

EVM vs WASM

速度

EVM是一個萬能工具，但并非大師。EVM如何處理編譯就是一個很好的例子。本機(jī)引擎難以找到執(zhí)行某些操作的最佳路徑，最終影響EVM的總體吞吐量。EVM只能處理256位字節(jié)碼，這意味著小于256位的字節(jié)碼必須先轉(zhuǎn)換為256位格式，然后才能反饋給EVM。EVM的可擴(kuò)展性問題很明顯。

WASM直接轉(zhuǎn)換為編譯代碼，這使它能夠更快地加載，同時增加每個塊處理的交易數(shù)。

預(yù)編譯

EVM依賴于預(yù)編譯（預(yù)編譯合約）。當(dāng)發(fā)出預(yù)編譯調(diào)用時，EVM將執(zhí)行預(yù)定義的本機(jī)代碼，然后顯示結(jié)果。這些預(yù)編譯是特定于某個協(xié)議的基本操作，如簽名方案和哈希。盡管預(yù)編譯可以在不消耗大量gas的情況下提高密碼計算的效率，但也會帶來一些問題。新預(yù)編譯的引入通常要求網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)范圍的硬分叉。

WASM消除了以太坊對預(yù)編譯合約的依賴。因為WASM非常高效，開發(fā)者可以創(chuàng)建高效快速的智能合約，而不用擔(dān)心潛在的硬分叉。

靈活性/互操作性

WASM支持更多的語言，并且提供了比EVM更廣泛的工具集。WASM支持傳統(tǒng)的語言，如Rust、C和C++。WASM還受到本機(jī)JavaScript引擎的支持，如Google的V8引擎（Node.js和基于Chromium的瀏覽器）、Microsoft的Chakra引擎（MicrosoftEdge）、Mozilla的Spidermonkey引擎（Thunderbird和Firefox）。

EVM與WASM互相調(diào)用？

如上所述，EVM和WASM具有不同的特點，如果能實現(xiàn)兩者的相互調(diào)用，將對開發(fā)者更為友好。

萬向區(qū)塊鏈推出的“萬納鏈”，支持EVM虛擬機(jī)和WASM虛擬機(jī)的相互調(diào)用，同時對WASM進(jìn)行了創(chuàng)新優(yōu)化。萬納鏈支持WASM虛擬機(jī)意味著開發(fā)智能合約不再局限于Solidity一門語言，同時可以使用多種高級語言，例如C/C++/Rust等來編寫智能合約，最后編譯成WASM字節(jié)碼就可以在萬納鏈上運(yùn)行，極大地降低了入門門檻和開發(fā)成本，同時也提高了智能合約的安全性。

萬納鏈支持隱私計算，隱私合約同樣支持高級語言開發(fā)，編譯成「llvmir」中間語言執(zhí)行。隱私合約的輸入數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)節(jié)點本地，由數(shù)據(jù)節(jié)點在鏈下以安全多方計算方式進(jìn)行隱私計算，并提交計算結(jié)果到鏈上。

熱點：ETH 區(qū)塊鏈