在我們了解以太坊區(qū)塊鏈時(shí)，有個(gè)概念經(jīng)常出現(xiàn)——EVM（Ethereum Virtual Machine），中文譯為“以太坊虛擬機(jī)”。EVM被稱作以太坊的“心臟”，可見其對以太坊網(wǎng)絡(luò)的重要性。而對于區(qū)塊鏈愛好者來說，這也是必須要了解的一個(gè)概念。
虛擬機(jī)是個(gè)什么東西？
虛擬機(jī)（Virtual Machine）指通過軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
也就是說在實(shí)體計(jì)算機(jī)中能夠完成的工作在虛擬機(jī)中都能夠?qū)崿F(xiàn)。虛擬機(jī)通過生成現(xiàn)有操作系統(tǒng)的全新虛擬鏡像，具有和windows系統(tǒng)完全一樣的功能，但它又是獨(dú)立運(yùn)行的，不會對真正的系統(tǒng)產(chǎn)生影響。
以太坊虛擬機(jī)，顧名思義就是以太坊的虛擬機(jī)。需要注意的是，比特幣區(qū)塊鏈里是沒有虛擬機(jī)的。因?yàn)楸忍貛诺暮诵墓δ苁欠植际酱鎯?shù)據(jù)，我們可以在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)里記錄、驗(yàn)證、存儲及復(fù)制交易數(shù)據(jù)。以太坊則是去中心化的“世界計(jì)算機(jī)”，開發(fā)者們還可以在這個(gè)操作系統(tǒng)上構(gòu)建去中心應(yīng)用程序，這就意味著以太坊不僅要能夠分布式數(shù)據(jù)存儲，還需要計(jì)算、運(yùn)行代碼、溝通交流等。
以太坊虛擬機(jī)（EVM）
我們都知道，以太坊區(qū)塊鏈區(qū)別于比特幣區(qū)塊鏈最關(guān)鍵的點(diǎn)在于，它加入了智能合約為保持智能合約運(yùn)行結(jié)果的準(zhǔn)確性以及安全性，智能合約的運(yùn)行環(huán)境就顯得至關(guān)重要。為此，Vitalik和Gavin Wood設(shè)計(jì)了以太坊虛擬機(jī)。
以太坊上的節(jié)點(diǎn)可以下載以太坊客戶端，在他們自己的計(jì)算機(jī)上通過以太坊虛擬機(jī)這個(gè)虛擬的操作系統(tǒng)來運(yùn)行，這樣能更好地解決節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)差異，更好地實(shí)現(xiàn)智能合約的結(jié)果。用一句話總結(jié)，以太坊虛擬機(jī)就是智能合約的運(yùn)行環(huán)境。
以太坊虛擬機(jī)運(yùn)行在沙盒環(huán)境中，智能合約代碼可在以太坊虛擬機(jī)內(nèi)部運(yùn)行并對外完全隔離。同時(shí)以太坊虛擬機(jī)又能與主網(wǎng)的其余部分隔離，運(yùn)行時(shí)不影響主區(qū)塊鏈的操作。沙盒也是計(jì)算機(jī)術(shù)語，在計(jì)算機(jī)安全領(lǐng)域中是一種安全機(jī)制，為運(yùn)行中的程序提供的隔離環(huán)境。

以太坊區(qū)塊鏈vs EVM vs 智能合約
以太坊區(qū)塊鏈可以承載三種類型的交易：
1、把ETH從一個(gè)帳戶轉(zhuǎn)到另一個(gè)帳戶。例如，從你的帳戶發(fā)送3ETH到你朋友的賬戶里。在這里，交易記錄包含以下內(nèi)容：交易生效時(shí)的時(shí)間戳、發(fā)送者的ETH地址、接收者地址，以及發(fā)送金額。
2、ETH從一個(gè)賬戶轉(zhuǎn)移到“無人區(qū)”。這類交易需要?jiǎng)?chuàng)建智能合約，例如，你和朋友打賭，誰先在1個(gè)月內(nèi)瘦5斤，誰就能得到1ETH，在以太坊上創(chuàng)建一個(gè)智能合約，寫明規(guī)則，誰勝出，誰就能自動(dòng)獲得1ETH。在這里，交易記錄只包含發(fā)送者的帳戶和時(shí)間戳。
3、ETH從外部賬戶轉(zhuǎn)移到智能合約。在這里，賬戶想要執(zhí)行智能合約，轉(zhuǎn)賬就會根據(jù)智能合約完成，而且相關(guān)的執(zhí)行規(guī)則會記錄在數(shù)據(jù)中，來指導(dǎo)這個(gè)合約如何運(yùn)行。
每次發(fā)生上述交易時(shí)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將通過以太坊虛擬機(jī)運(yùn)行智能合約代碼。但需要注意的是運(yùn)行智能合約是需要費(fèi)用的。
智能合約的價(jià)格
每次執(zhí)行智能合約，都需要向以太坊虛擬機(jī)支付一定費(fèi)用來執(zhí)行。這個(gè)費(fèi)用支付給幫忙存儲、計(jì)算、執(zhí)行和驗(yàn)證智能合約的節(jié)點(diǎn)。
每個(gè)智能合約的執(zhí)行費(fèi)用Gas來支付，Gas可以轉(zhuǎn)換成ETH。在執(zhí)行智能合約時(shí)，需要先指定想要花費(fèi)的Gas，當(dāng)交易完成或Gas花費(fèi)完時(shí)，執(zhí)行終止。因此，智能合約不會無限循環(huán)地執(zhí)行到地老天荒。
所以，只要以太坊區(qū)塊鏈上有交易發(fā)生，以太坊虛擬機(jī)就會執(zhí)行以下流程：
1、確認(rèn)轉(zhuǎn)賬額是否正確、驗(yàn)證簽名的有效性、驗(yàn)證該交易的nonce是否與該特定交易帳戶的nonce匹配。如果存在不匹配，交易將返回。
2、計(jì)算轉(zhuǎn)賬所需的費(fèi)用，并收取Gas。
3、運(yùn)行轉(zhuǎn)賬操作。
如果以太坊虛擬機(jī)檢測到發(fā)送方?jīng)]有放入足夠的gas或ETH，則將會對交易進(jìn)行回滾。那么，交易費(fèi)將不會退還，并付給礦工。如果由于收件人地址錯(cuò)誤而導(dǎo)致轉(zhuǎn)賬失敗，以太坊虛擬機(jī)會將轉(zhuǎn)賬金額以及相關(guān)費(fèi)用退還給發(fā)件人。

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