Ethereum 仮想マシン (EVM) について知る

イーサリアム仮想マシン (EVM) は、スマート コントラクトが実行される適切な環境を提供することで、イーサリアム ブロックチェーンの重要なコンポーネントです。 EVM は、分散型アプリケーションを作成するための組み込みプログラミング言語を Ethereum に提供します。

EVMとは何ですか?

EVM は、数百万の実行可能インスタンスを含むグローバルな分散型コンピューターと考えることができます。 これは、イーサリアム ネットワークの一部であるすべてのノードで実行されます。 EVM はスマート コントラクト コードを実行するため、サードパーティのダウンタイム、検閲、干渉なしにアプリケーションを実行できます。

スマート コントラクトは、変更を加えずにプログラムどおりに実行されるプログラムです。 EVM は、スマート コントラクトを実行するための分離された決定論的な環境を提供することでこれを可能にします。 仮想マシンは、コントラクトの実行に伴う状態の変化も管理します。

イーサリアム仮想マシンの機能

EVM は、すべての Ethereum ノード上で実行することで機能します。 ネットワーク上の各ノードは EVM のコピーを実行して、分散型ブロックチェーン全体のコンセンサスを維持します。 これにより、コントラクトがどのノードで実行されても同じ結果が得られるようになります。

開発者は、Solidity などのプログラミング言語でスマート コントラクトを作成します。 これらのコントラクトは、EVM が理解できる「バイトコード」にコンパイルされ、ネットワーク上で実行されます。 EVM 内のノードはバイトコードを実行し、スマート コントラクトを実行します。

EVM は、コントラクトが実行される際のすべての状態変化を管理します。 口座残高、契約データ、その他の詳細を状態ストレージに記録します。 EVM は、コントラクトのデプロイメント、関数呼び出し、転送などのトランザクションを実行することにより、イーサリアムの状態を更新します。

Gas は、EVM でスマート コントラクトを実行するために必要な計算リソースの支払いに使用されます。 ノードは、ガス料金を受け取ることで、契約を実行し、状態の変更を検証するよう奨励されます。 ガスコストにより、非効率なコードやサービス妨害攻撃を阻止できます。

EVM の主な役割と機能

EVM は、ブロックチェーン上でスマート コントラクトを実行するための分散型ランタイムを提供します。 これにより、グローバル ネットワーク上の任意のイーサリアム ノードでコントラクトを実行できるようになります。

EVM は、契約ロジックごとにアカウント間の状態変化を管理します。 すべてのトランザクションに対して検証ルールと認証を強制します。 

EVM は、すべてのノードでコントラクトを同様に実行することでコンセンサスを維持します。 デプロイメントや転送などのトランザクションを処理することでイーサリアムの状態を更新します。

EVM はガスを使用してノードを刺激します。 ノードはトランザクションの実行と検証のためにガス料金を受け取ります。 これは、EVM がノードにコントラクトの実行と状態の変化の検証を促す方法です。

EVM は、イーサリアム全体で均一に実行されるスマート コントラクトの分散実行環境を提供します。 国家を管理し、規則を施行します。 EVM は状態も更新し、ガスを使用してノード オペレーターにインセンティブを与えます。

EVM のユースケースとアプリケーション

イーサリアムの仮想マシンが活用する主なユースケースとアプリケーションの一部を以下に示します。

1. スマートコントラクトの導入

イーサリアムの仮想マシンの主な使用例の XNUMX つは、トークン、分散型金融プロトコル、分散型アプリ、代替不可能なトークンなど、さまざまな種類のスマート コントラクトを展開して実行することです。 EVM により、これらのデジタル資産とプラットフォームが分散型で機能できるようになります。

2. 分散型アプリケーションの構築

EVM の分散型の性質により、障害点のない完全に分散化されたブロックチェーン ベースのアプリケーションを構築できます。 EVM は、dapp の回復力と稼働時間を促進します。

3.トラストレス契約の作成 

EVM は、中間の第三者を必要とせずに、当事者間でトラストレスな契約、取り決め、および取引を作成できます。 EVM 上のスマート コントラクトは、取引に透過的なビジネス ロジックを提供します。

4. 分散型組織の開発

DAO (分散型自律組織) は、EVM 上で実行されるスマート コントラクト ロジックを使用して開発できます。 このコードは、組織構造、ルール、投票、および運営をエンコードします。

高度な機能の探索

EVM はまた、支払いチャネル、エスクロー、ガバナンスのための検証可能な投票システム、サプライ チェーンの追跡、その他の高度な機能を決定論的な方法で有効にします。

不変かつ透過的な EVM は、分散型のコンセンサスと実行を活用して、他のプロトコルを構築するための基本層を提供します。

EVM は、デジタル資産から組織などに至るまで、幅広い分散ソリューションを強化します。 これは復元力を可能にし、信頼を最小限に抑え、イーサリアムベースの分散テクノロジーのベースレイヤーを提供します。

EVMアプローチの利点 

EVM モデルの主な利点は、決定論的な実行により、スマート コントラクトが常にプログラムどおりにすべてのノードで正確に実行されることが保証されることです。 この信頼性は、分散型アプリケーションにとって不可欠です。

• EVM は、分散型アプリと契約に検閲耐性を提供します。 中央当事者は実行を変更したりブロックしたりすることはできません。 これにより、許可のないイノベーションが可能になります。

• Ethereum ネットワーク上の多くの EVM ノードには冗長性があります。 一部のノードがダウンしても、ネットワークは存続します。 これによりダウンタイムが防止され、信頼性が向上します。

• EVM はコンセンサス メカニズムを使用して、すべてのアクティブ ノードがコントラクトの実行によって生じる状態の変更について最終的に合意することを保証します。 これにより、統一された状態が維持されます。

• EVM はガスを使用して、計算とストレージのニーズに基づいてリソースを効率的に割り当てます。 ガスはコストとリソースの使用率を調整します。

EVM のその他の利点には、決定的な実行、検閲への耐性、冗長性、コンセンサス、効率的なリソース価格設定などがあります。 これらの技術的特性により、分散型世界コンピュータとしての EVM の役割が可能になります。

制限と課題

Ethereum Virtual Machine (EVM) は強力な機能を提供しますが、開発者が対処しなければならない制限や課題もいくつか存在します。 まず、EVM の組み込み機能は限られており、拡張機能はスマート コントラクトに依存しています。 追加の機能はこれらの契約を通じて実装する必要があるため、開発プロセスが複雑になる可能性があります。

もう XNUMX つの課題は、イーサリアム ネットワーク上でトランザクションを実行するコスト (「ガス」と呼ばれることが多い) にあります。 複雑なスマートコントラクトやアプリケーションの場合、ガスコストが法外に高くなる可能性があり、特定のプロジェクトの実現可能性が制限され、広範な導入が妨げられる可能性があります。

さらに、EVM は計算が決定論的であることを要求し、ネットワーク上のすべてのノードが確実に合意に達するようにします。 これはネットワークのセキュリティと整合性にとって不可欠ですが、アプリケーションを設計する際の開発者の柔軟性を制限する可能性があります。

最後に、発売後の契約の再展開に関連するコストと労力は膨大になる可能性があります。 これは、展開後にスマート コントラクトを修正または更新する必要がある開発者にとってハードルとなり、ユーザー エクスペリエンスやプロジェクトのタイムラインに影響を与える可能性があります。

まとめ

結論として、イーサリアム仮想マシンは、スマート コントラクトと Web3 エコシステムを生み出した極めて重要なイノベーションです。 ブロックチェーン プログラムに決定論的で独立したランタイムを提供することで、分散型ソフトウェアの新しいパラダイムが可能になりました。 EVM アプリケーションの実際の導入はまだ初期段階にありますが、長期にわたる大きな可能性を秘めています。

ナンシーJ.アレンは暗号愛好家であり、暗号通貨は人々を自分の銀行になり、従来の通貨交換システムから離れるように刺激すると信じています。 彼女はまた、ブロックチェーン技術とその機能にも興味を持っています。

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