Than Ken
Để hiểu về máy ảo (EVM) của Ethereum, trước tiên cần hiểu về phần mềm tiền nhiệm của nó, phần mềm BitTorrent. Người phát minh ra Ethereum, Vitalik Buterin cho biết BitTorrent là Ứng dụng phi tập trung (DApp) đầu tiên: một cộng đồng người dùng độc lập tạo và trao đổi dữ liệu cho nhau trên một mạng internet mở.
Lập trình viên Bram Cohen đã phát minh ra BitTorrent như một giao thức chia sẻ tệp vào năm 2001 và nó vẫn còn tồn tại cho đến ngày nay, bất chấp những nỗ lực phối hợp hàng tỷ đô la quốc tế nhằm phá hủy nó. Bạn vẫn có thể tải phim hoặc phần mềm mới nhất qua giao thức BitTorrent về máy tính cá nhân của bạn trong vài phút. Để thực sự ngăn chặn BitTorrent, bạn phải tắt mọi máy tính trong mọi gia đình ở mọi quốc gia trên khắp hành tinh. Điều này cũng đúng với EVM. Đây là lý do tại sao Mạng Ethereum phi tập trung được gọi là “Máy tính thế giới không thể dừng”.
Máy ảo Ethereum EVM là gì?
Máy ảo Ethereum (Ethereum Virtual Machine – EVM) được nhúng bên trong mỗi nút Ethereum đầy đủ, chịu trách nhiệm thực hiện mã bytecode của hợp đồng thông minh. Các hợp đồng thường được viết bằng các ngôn ngữ cấp cao hơn, như Solidity, sau đó được biên dịch sang EVM bytecode.
Tương tự các blockchain khác, Ethereum cũng cần hàng ngàn người chạy phần mềm trên máy tính của họ để tiếp sức cho mạng lưới của nó. Mỗi điểm nút (được gọi là node –chính là một máy tính) trong mạng lưới sẽ vận hành Ethereum Virtual Machine và chạy các hợp đồng thông minh.
Điều này có nghĩa là mã máy được cách ly hoàn toàn với mạng, hệ thống tệp hoặc bất kỳ quy trình nào của máy tính chủ. Mỗi nút trong mạng Ethereum đều chạy một phiên bản EVM cho phép họ đồng ý thực hiện các hướng dẫn giống nhau. EVM là Turing hoàn chỉnh, dùng để chỉ một hệ thống có khả năng thực hiện bất kỳ bước logic nào của một hàm tính toán. JavaScript, ngôn ngữ lập trình hỗ trợ web trên toàn thế giới, sử dụng rộng rãi tính hoàn chỉnh của Turing.
Máy ảo Ethereum đã được triển khai thành công bằng nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau bao gồm C ++, Java, JavaScript, Python, Ruby và nhiều ngôn ngữ khác.
EVM là ứng dụng thiết yếu đối với Giao thức Ethereum và là công cụ cho động cơ đồng thuận của hệ thống Ethereum. Nó cho phép bất kỳ ai thực thi mã trong một hệ sinh thái không tin cậy, trong đó kết quả của một quá trình thực thi có thể được đảm bảo và hoàn toàn xác định (tức là) thực hiện các hợp đồng thông minh.
Đối với mỗi lệnh được triển khai trên Ethereum virtual machine, một hệ thống theo dõi chi phí thực hiện, chỉ định cho lệnh đó một chi phí liên quan tính theo đơn vị Gas. Khi người dùng muốn bắt đầu thực hiện, họ dự trữ một số Ether, mà họ sẵn sàng trả cho chi phí Gas này.
Bằng cách sử dụng phí Gas, hai vấn đề chính được giải quyết: Người xác thực được đảm bảo nhận được số tiền trả trước ban đầu, ngay cả khi việc thực thi không thành công. Một đợt thực thi không thể chạy lâu hơn số tiền trả trước sẽ cho phép. Thay vì lặp lại vô thời hạn, việc thực thi sẽ chạy cho đến khi hết Gas.
Khi một giao dịch được gửi đến mạng, trình xác thực có thể lấy giao dịch đó, thực thi mã được liên kết. Trình xác thực sẽ đảm bảo rằng:
- Tất cả các thông tin trên giao dịch là hợp lệ.
- Người gửi có đủ tiền để thanh toán cho việc thực hiện giao dịch.
- EVM không gặp phải bất kỳ ngoại lệ nào trong quá trình thực thi.
EVM đạt được sự hoàn chỉnh Turing bằng cách cho phép một phần mềm tính phí cho mỗi lệnh phần mềm được thực hiện thay vì cho mỗi giao dịch tài chính được thực hiện như Bitcoin. Thay vì phí giao dịch, bạn có một loại phí để chạy các chương trình.
Việc trở thành Turing hoàn chỉnh có nghĩa là Ethereum về mặt kỹ thuật là một máy tính có mục đích chung ngang hàng trên toàn thế giới và thậm chí có thể đảm nhận các chức năng của internet như chúng ta đã biết. Ethereum có thể cho phép mọi người tạo ra nền kinh tế chia sẻ tệp, sự kiện huy động vốn từ cộng đồng, hợp đồng thông minh, …
EVM Blockchain là gì?
EVM blockchain là các blockchain tương thích máy ảo Ethereum, điều này đồng nghĩa với việc các smart contract của Ethereum có thể được chạy trên các blockchain đó. Nói một cách khác, chỉ cần điều chỉnh một chút, thì các Dapps (ứng dụng phi tập trung) trên Ethereum có thể chạy được trên EVM blockchain. Một số ứng dụng đang sử dụng EVM blockchain có thể kể đến như Celo, Avax, Fantom, …
Mục đích của Máy ảo Ethereum là gì?
Mục đích của EVM là xác định trạng thái tổng thể của Ethereum sẽ như thế nào đối với mỗi khối trong chuỗi khối.
Ethereum giống như các mạng dựa trên blockchain khác ở chỗ nó có tiền điện tử riêng (ETH) và sử dụng sổ cái phân tán để duy trì cơ sở dữ liệu giao dịch trong khi thực thi các quy tắc cụ thể về cách mọi người có thể hoạt động trên mạng. Tuy nhiên, Ethereum có một lớp hoạt động bổ sung do khả năng hợp đồng thông minh của nó.
Lớp thứ hai này được gọi là “máy phân phối trạng thái”. Ở cấp độ đơn giản nhất, trạng thái của Ethereum là một cơ sở dữ liệu lớn chứa tất cả các tài khoản và số dư ETH.
Đồng thời, trạng thái của Ethereum cũng là trạng thái máy, có khả năng thay đổi theo từng khối mới, phù hợp với một bộ quy tắc được xác định trước có thể thực thi bất kỳ loại mã máy nào. Các quy tắc cụ thể xác định cách máy sẽ thay đổi trạng thái trong mỗi khối mới được Máy ảo Ethereum xác định.
Lợi ích và nhược điểm của EVM
Lợi ích của Máy ảo Ethereum
- EVM cho phép mọi người tạo DApp của riêng họ. Có vô số trường hợp sử dụng tiềm năng cho loại phần mềm này và công nghệ không bị giới hạn cho một nhóm người nhất định hoặc những người có nhiều tiền hoặc nhiều mối quan hệ.
- Có rất nhiều lợi ích tiềm năng của hợp đồng thông minh. Một ví dụ gần đây sẽ là các mã thông báo không thể thay thế (NFT). Bằng cách tạo NFT, bất kỳ ai cũng có thể tạo ấn phẩm nghệ thuật kỹ thuật số và bán nó trên thị trường phi tập trung. Điều này dân chủ hóa việc tiếp cận thị trường nghệ thuật theo cách ảo, điều mà trước đây không thể thực hiện được.
Nhược điểm của Máy ảo Ethereum
- Mạng EVM không hoàn toàn phi tập trung. Phần lớn các nút Ethereum được lưu trữ trên các máy chủ đám mây tập trung như Amazon Web Services. Nếu chủ sở hữu của các dịch vụ như vậy quyết định rằng họ không thích Ethereum vì một lý do nào đó, các nút có thể dễ dàng bị đóng cửa, làm hỏng hoặc phá hủy mạng.
- EVM yêu cầu một số kiến thức kỹ thuật. Những người không biết cách viết mã không thể làm được gì nhiều với EVM. Các giao diện thân thiện với người dùng hơn vẫn đang trong quá trình phát triển. NFT lại là một ví dụ điển hình – có những chương trình có giao diện người dùng đồ họa (GUI) cho phép hầu hết mọi người tạo NFT và sử dụng các thị trường liên quan.
- Phí gas cao trong thời gian mạng bị tắc nghẽn. Đây có thể là một nhược điểm lớn đối với người dùng Ethereum. Mặc dù những người gửi các giao dịch lớn có thể không bị ảnh hưởng nhiều, nhưng mọi người cố gắng gửi các giao dịch nhỏ hơn có thể không thể sử dụng mạng trong một thời gian. Đặc biệt, điều này tạo ra vấn đề cho các ứng dụng phi tập trung. Khi nhiều người dùng tương tác với các hợp đồng thông minh của DApps và tạo nhiều giao dịch, mọi thứ có thể chậm lại hoặc thậm chí ngừng hoạt động khi phí gas tăng quá cao.
Tổng kết lại
Qua bài viết, mình đã phân tích cho các bạn 1 cái nhìn tổng quan nhất về Etherum Virtual Machine – EVM, ứng dụng của nó cũng như những lợi ích và nhược điểm của EVM. Hy vọng bạn sẽ hiểu và tiếp thu thêm kiến thức về lĩnh vực Blockchain cũng như hệ sinh thái của Ethereum.
