التعرف على آلة الإيثريوم الافتراضية (EVM)

تعد آلة Ethereum الافتراضية (EVM) عنصرًا مهمًا في blockchain Ethereum من خلال توفير بيئة مناسبة لتنفيذ العقود الذكية. يمنح EVM Ethereum لغة برمجة مدمجة لإنشاء التطبيقات اللامركزية.

ما هو EVM؟

يمكن اعتبار جهاز EVM بمثابة جهاز كمبيوتر عالمي لا مركزي يحتوي على ملايين الحالات القابلة للتنفيذ. يتم تشغيله على كل عقدة تشكل جزءًا من شبكة Ethereum. ينفذ EVM كود العقد الذكي بحيث يمكن تشغيل التطبيقات دون توقف أو رقابة أو تدخل من طرف ثالث.

العقود الذكية هي برامج تعمل تمامًا كما تمت برمجتها دون تعديل. تتيح EVM ذلك من خلال توفير بيئة معزولة وحتمية لتنفيذ العقود الذكية. يدير الجهاز الظاهري أيضًا تغييرات الحالة أثناء تنفيذ العقود.

عمل الآلة الافتراضية للإيثريوم

يعمل EVM عن طريق التشغيل على كل عقدة Ethereum. تقوم كل عقدة على الشبكة بتشغيل نسخة من EVM للحفاظ على الإجماع عبر blockchain اللامركزي. يتيح ذلك للعقد الحصول على نفس النتائج عند تنفيذه على أي عقدة.

يكتب المطورون عقودًا ذكية بلغات البرمجة مثل Solidity. يتم تجميع هذه العقود في "رمز بايت" يمكن لـ EVM فهمه وتشغيله على الشبكة. تقوم العقد الموجودة في EVM بتشغيل الكود الثانوي وتنفيذ العقود الذكية.

يدير EVM جميع تغييرات الحالة أثناء تنفيذ العقود. فهو يتتبع أرصدة الحسابات وبيانات العقود والتفاصيل الأخرى في مخزن الحالة الخاص به. يقوم EVM بتحديث حالة Ethereum عن طريق تشغيل المعاملات مثل عمليات نشر العقود واستدعاءات الوظائف والتحويلات وما إلى ذلك.

يتم استخدام الغاز لدفع تكاليف الموارد الحسابية المطلوبة لتشغيل العقود الذكية في EVM. يتم تحفيز العقد لتنفيذ العقود والتحقق من صحة تغييرات الحالة من خلال تلقي رسوم الغاز. تكاليف الغاز تردع التعليمات البرمجية غير الفعالة وهجمات رفض الخدمة.

الأدوار والوظائف الرئيسية لـ EVM

يوفر EVM وقت تشغيل لا مركزي للعقود الذكية ليتم تشغيلها على blockchain. فهو يتيح تنفيذ العقود على أي عقدة إيثريوم عبر الشبكة العالمية.

يدير EVM تغييرات الحالة بين الحسابات وفقًا لمنطق العقد. يفرض قواعد التحقق من الصحة والمصادقة لجميع المعاملات. 

تحافظ EVM على الإجماع من خلال تشغيل العقود بشكل متماثل على كل عقدة. يقوم بتحديث حالة Ethereum من خلال معالجة المعاملات مثل عمليات النشر والتحويل.

يستخدم EVM الغاز لتحفيز العقد. تحصل العقد على رسوم الغاز المدفوعة لتنفيذ المعاملات والتحقق من صحتها. هذه هي الطريقة التي يحفز بها EVM العقد على تشغيل العقود والتحقق من صحة تغييرات الحالة.

توفر EVM بيئة تنفيذ لا مركزية للعقود الذكية لتعمل بشكل موحد عبر Ethereum. يدير الدولة ويفرض القواعد. يقوم EVM أيضًا بتحديث الحالة ويستخدم الغاز لتحفيز مشغلي العقد.

حالات الاستخدام والتطبيقات لـ EVM

فيما يلي بعض حالات الاستخدام والتطبيقات الرئيسية التي تعمل بها الآلة الافتراضية لـ Ethereum:

1. نشر العقود الذكية

إحدى حالات الاستخدام الرئيسية للآلة الافتراضية الخاصة بـ Ethereum هي نشر وتشغيل أنواع مختلفة من العقود الذكية مثل الرموز المميزة وبروتوكولات التمويل اللامركزية والتطبيقات اللامركزية والرموز غير القابلة للاستبدال والمزيد. تمكن EVM هذه الأصول والمنصات الرقمية من العمل بطريقة لا مركزية.

2. بناء التطبيقات اللامركزية

تسمح الطبيعة الموزعة لـ EVM ببناء تطبيقات لامركزية بالكامل تعتمد على blockchain دون أي نقطة للفشل. يعمل EVM على تسهيل المرونة ووقت التشغيل للتطبيقات اللامركزية.

3. إنشاء اتفاقيات غير موثوقة 

يمكن لـ EVM إنشاء اتفاقيات وترتيبات ومعاملات غير موثوقة بين الأطراف دون الحاجة إلى أطراف ثالثة وسيطة. توفر العقود الذكية على EVM منطق عمل شفافًا للصفقات.

4. تطوير المنظمات اللامركزية

يمكن تطوير DAOs، أو المنظمات المستقلة اللامركزية، باستخدام منطق العقد الذكي الذي يعمل على EVM. يرمز الكود إلى الهيكل التنظيمي والقواعد والتصويت والعمليات.

استكشاف القدرات المتقدمة

تعمل أداة EVM أيضًا على تمكين قنوات الدفع والضمانات وأنظمة التصويت التي يمكن التحقق منها للحوكمة وتتبع سلسلة التوريد وغيرها من الوظائف المتقدمة بطريقة حتمية.

يوفر نظام EVM غير القابل للتغيير والشفاف طبقة أساسية للبروتوكولات الأخرى للبناء عليها، مع الاستفادة من الإجماع والتنفيذ اللامركزي.

تعمل أداة EVM على تشغيل مجموعة واسعة من الحلول اللامركزية، بدءًا من الأصول الرقمية وحتى المؤسسات والمزيد. فهو يتيح المرونة ويقلل الثقة ويوفر طبقة أساسية للتقنيات اللامركزية القائمة على الإيثريوم.

مزايا نهج EVM 

الميزة الرئيسية لنموذج EVM هي أن التنفيذ الحتمي يضمن تشغيل العقود الذكية دائمًا تمامًا كما تمت برمجتها عبر جميع العقد. هذه الموثوقية ضرورية للتطبيقات اللامركزية.

• يوفر EVM مقاومة للرقابة للتطبيقات والاتفاقيات اللامركزية. ولا يمكن لأي حزب مركزي تعديل أو منع التنفيذ. وهذا يتيح الابتكار غير المسموح به.

• يوجد تكرار عبر العديد من عقد EVM على شبكة Ethereum. إذا تعطلت بعض العقد، فستستمر الشبكة. وهذا يمنع التوقف ويعزز الموثوقية.

• تستخدم EVM آلية الإجماع لضمان موافقة جميع العقد النشطة في النهاية على تغييرات الحالة الناشئة عن تنفيذ العقد. وهذا يحافظ على دولة موحدة.

• يستخدم EVM الغاز لتخصيص الموارد بكفاءة بناءً على احتياجات الحساب والتخزين. يعمل الغاز على مواءمة التكاليف مع استخدام الموارد.

تشمل مزايا EVM الأخرى التنفيذ الحتمي، ومقاومة الرقابة، والتكرار، والإجماع، وتسعير الموارد بكفاءة. تتيح هذه الخصائص التقنية دور EVM كجهاز كمبيوتر عالمي لامركزي.

القيود والتحديات

في حين أن آلة الإيثريوم الافتراضية (EVM) توفر إمكانات قوية، فإنها تقدم أيضًا العديد من القيود والتحديات التي يجب على المطورين التغلب عليها. أولاً، يمتلك جهاز EVM وظائف مدمجة محدودة، ويعتمد على العقود الذكية للتمديدات. ويجب تنفيذ أي ميزات أو وظائف إضافية من خلال هذه العقود، مما قد يؤدي إلى تعقيد عملية التطوير.

ويكمن التحدي الآخر في تكلفة تنفيذ المعاملات على شبكة إيثريوم، والتي تسمى غالبًا "الغاز". بالنسبة للعقود والتطبيقات الذكية المعقدة، يمكن أن تكون تكاليف الغاز مرتفعة للغاية، مما قد يحد من جدوى مشاريع معينة ويثبط اعتمادها على نطاق واسع.

علاوة على ذلك، يتطلب جهاز EVM أن تكون الحسابات حتمية، مما يضمن وصول جميع العقد على الشبكة إلى توافق في الآراء. وفي حين أن هذا أمر ضروري لأمن الشبكة وسلامتها، إلا أنه يمكن أن يحد من مرونة المطورين عند تصميم تطبيقاتهم.

وأخيرًا، يمكن أن تكون التكلفة والجهد المرتبطين بإعادة نشر العقود بعد الإطلاق كبيرًا. ويشكل هذا عقبة أمام المطورين الذين يحتاجون إلى إجراء تصحيحات أو تحديثات لعقودهم الذكية بعد النشر، مما قد يؤثر على تجربة المستخدم والجداول الزمنية للمشروع.

وفي الختام

في الختام، تعد الآلة الافتراضية لـ Ethereum ابتكارًا محوريًا أدى إلى ظهور العقود الذكية وأنظمة Web3 البيئية. إن توفير وقت تشغيل محدد ومعزول لبرامج blockchain قد أتاح نموذجًا جديدًا في البرامج اللامركزية. لا يزال اعتماد تطبيقات EVM في العالم الحقيقي في مراحله الأولى ولكنه يحمل إمكانات كبيرة على المدى الطويل.

نانسي ج. ألين من عشاق العملات المشفرة وتعتقد أن العملات المشفرة تلهم الناس ليكونوا بنوكهم الخاصة والابتعاد عن أنظمة التبادل النقدي التقليدية. وهي مفتونة أيضًا بتكنولوجيا blockchain وأدائها.

آخر المشاركات التي كتبها نانسي ج. ألين (اظهار الكل)