Ethereum Virtual Machine (EVM) là gì? Giải thích đơn giản về môi trường lập trình trên Ethereum

EVM là một phần không thể thiếu của hệ sinh thái Ethereum và đóng vai trò quan trọng trong việc thực thi các hợp đồng thông minh trên mạng lưới blockchain Ethereum. Vậy EVM là gì? Mời bạn đọc tham gia cùng Mytour để tìm hiểu về Ethereum Virtual Machine theo cách dễ hiểu nhất trong bài viết dưới đây!

Ethereum Virtual Machine là gì?

Ethereum Virtual Machine, hay gọi là EVM, đóng vai trò quan trọng trong Ethereum, được thiết kế để thực thi các hợp đồng thông minh và xử lý các giao dịch trên mainnet. EVM hoạt động như một môi trường tính toán phi tập trung, đảm bảo tính nhất quán và bảo mật của các hoạt động trên blockchain Ethereum. 

Đặc biệt, EVM chịu trách nhiệm duy trì trạng thái của blockchain và thực thi mã của các hợp đồng thông minh bằng cách sử dụng ngôn ngữ lập trình Solidity. Qua EVM, Ethereum có thể hỗ trợ việc phát triển các ứng dụng phi tập trung (DApp) và xây dựng hệ sinh thái blockchain đa dạng và phong phú.

Nguồn gốc của EVM

Sự bắt đầu của Ethereum Virtual Machine là nhờ tầm nhìn của Vitalik Buterin, người sáng lập Ethereum. Vào năm 2013, Vitalik Buterin đề xuất ý tưởng phát triển Ethereum, một nền tảng blockchain vượt ra ngoài các giao dịch tiền mã hóa lúc bấy giờ, nhằm mục đích thực thi các hợp đồng thông minh. Vậy nên, EVM được hình thành và phát triển như một thành phần cốt lõi để kích hoạt tính năng mạnh mẽ này.

Vào năm 2015, cùng với việc ra mắt Ethereum, EVM đã được công bố là Turing-complete virtual machine được thiết kế để thực thi hợp đồng thông minh trong một môi trường phi tập trung. Tầm nhìn này về việc cung cấp một môi trường an toàn và không thể thay đổi cho việc thực thi hợp đồng thông minh đã đánh dấu sự khởi đầu của một thời đại mới trong công nghệ blockchain. EVM đã trải qua sự cải tiến liên tục để giải quyết các thách thức về khả năng mở rộng và hiệu suất.

Mô hình hoạt động của EVM

Ethereum Virtual Machine (EVM) là trái tim của blockchain Ethereum, giống như một máy tính lớn được chia sẻ trên mạng. Nó hoạt động như một môi trường ảo (virtual environment) trong ngôn ngữ lập trình để thực thi các hợp đồng thông minh, là những đoạn mã được chạy trên mạng và đảm bảo mọi người đồng thuận về kết quả.

Để tạo ra các hợp đồng thông minh, các nhà phát triển viết mã bằng ngôn ngữ như Solidity, sau đó biên dịch chúng thành ngôn ngữ máy tính gọi là bytecode. Người dùng sau đó triển khai bytecode này bằng cách gửi các giao dịch. Sau đó, các validator thêm các giao dịch này vào block và mỗi node trên mạng chạy EVM sẽ thực thi các hợp đồng thông minh trong các block đó.

EVM hoạt động dựa trên một tập hợp các hướng dẫn gọi là opcode, mà nó được sử dụng để đọc và thực hiện từng bước của bytecode. Opcode có các phần như các stack để tính toán tạm thời, bộ nhớ để lưu trữ dữ liệu và lưu trữ dữ liệu vĩnh viễn. Bằng cách này, mọi người có thể chắc chắn rằng mọi node trong mạng đồng thuận về kết quả của các hợp đồng thông minh được thực thi, giúp bảo đảm tính không thể thay đổi của blockchain.

Hãy tưởng tượng EVM như một máy tính lớn, mỗi node trong mạng là một phần của máy tính đó. Các hợp đồng thông minh là các chương trình được chạy trên máy tính này, và bytecode là ngôn ngữ máy tính mà nó hiểu. Các validator thực hiện các giao dịch và mọi node sẽ xác minh việc thực thi để đảm bảo mọi người đồng thuận về kết quả. Kết quả này sau đó được ghi lại vĩnh viễn trên blockchain.

EVM có các tính năng quan trọng như tính phi tập trung, tính toàn vẹn (kết quả nhất quán với cùng một đầu vào), bảo mật (được bảo vệ bởi các tính năng mật mã của blockchain) và linh hoạt (hỗ trợ một loạt các chức năng hợp đồng thông minh). Các khả năng phát triển của nó sẽ tiếp tục thúc đẩy sự đổi mới trong DeFi, NFT và các ứng dụng khác trong hệ sinh thái Ethereum.

Điểm đặc biệt của Ethereum Virtual Machine

Một điểm đặc biệt của EVM là ý tưởng về 'gas fee'. Mỗi khi có một hoạt động trên mạng lưới như gửi một giao dịch đơn giản đến thực thi một hợp đồng thông minh phức tạp, đều phải trả một chi phí nhất định dựa trên đơn vị gas. Cơ chế này giúp ngăn chặn việc lạm dụng tài nguyên và đảm bảo rằng mọi người tham gia mạng đều được thưởng cho công sức tính toán của họ.

Các blockchain tương tích với EVM

Việc tương thích với EVM giúp tạo ra một môi trường hỗ trợ tính tương thích giữa các mạng blockchain. Điều này đảm bảo việc giao tiếp và tương tác mạch lạc với mạng chính Ethereum, từ đó hỗ trợ giao dịch on-chain, cross-chain, chuyển đổi tài sản và chia sẻ dữ liệu. Khả năng tương thích với EVM cho phép các nhà phát triển triển khai hợp đồng thông minh và ứng dụng phi tập trung dựa trên Ethereum trên blockchain khác mà không cần thay đổi nhiều.

Ngoài ra, các blockchain tương thích với EVM sẽ cung cấp một môi trường quen thuộc cho các nhà phát triển đã quen với các công cụ và ngôn ngữ của Ethereum. Điều này giúp giảm thiểu sự phức tạp trong việc học lập trình, khích lệ sự tiếp nhận và phát triển rộng rãi trên các nền tảng này.

Một số các ứng dụng của EVM trên các blockchain và Layer 2

- Arbitrum: Đây là một giải pháp giúp Ethereum mở rộng khả năng xử lý giao dịch. Arbitrum sử dụng EVM để thực thi các hợp đồng thông minh off-chain theo mô hình Rollups, giúp tăng tốc độ giao dịch mà vẫn đảm bảo tính tương thích với EVM.

- Optimism: Là một giải pháp giúp Ethereum mở rộng khả năng xử lý giao dịch off-chain. Sử dụng EVM và Optimistic Rollups để tăng tốc độ và hiệu suất giao dịch mà vẫn bảo toàn tính bảo mật của EVM.

- zkSync: Đây là giải pháp mở rộng Layer 2 cho Ethereum, sử dụng công nghệ Zero-knowledge Rollup (ZK-Rollups) và zkEVM, một máy ảo hỗ trợ tính toán bằng chứng Zero-knowledge, hoàn toàn tương thích với EVM của Ethereum để tăng cường giao dịch nhanh chóng và tiết kiệm chi phí hơn, đồng thời có đảm bảo về tính an toàn từ Ethereum.

- Polygon (trước đây là Matic): Polygon sử dụng EVM để cung cấp một môi trường cho các hợp đồng thông minh tương thích với Ethereum. Nó cho phép tạo ra các sidechain có thể tùy chỉnh cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau, từ tài chính phi tập trung đến các trò chơi và ứng dụng phi tập trung.

- BNB Chain: Blockchain này sử dụng EVM như một phần của nền tảng của nó. Điều này cho phép các nhà phát triển chuyển ứng dụng và hợp đồng thông minh từ Ethereum sang BNB Chain một cách dễ dàng, với chi phí giao dịch thấp hơn và tốc độ nhanh hơn.

- Fantom: Đây là một blockchain không đồng bộ sử dụng EVM để cung cấp thời gian khối nhanh và phí giao dịch thấp.

Tổng kết

Qua bài viết trên, Mytour đã cung cấp cho các bạn thông tin tổng quan về Ethereum Virtual Machine. Có thể thấy, EVM đánh dấu một bước quan trọng trong việc xây dựng một tương lai phi tập trung và có thể thay đổi cách chúng ta tương tác và làm việc với dữ liệu và ứng dụng trực tuyến.

Lưu ý: Thông tin trong bài viết không phải là tư vấn đầu tư, chúng tôi không chịu trách nhiệm về quyết định đầu tư của bạn. Chúc bạn thành công và có được nhiều lợi nhuận từ thị trường tiềm năng này.