دستگاه مجازی اتریوم (Ethereum Virtual Machine – EVM) به زبان ساده

دستگاه مجازی اتریوم (Ethereum Virtual Machine – EVM) به زبان ساده

مقدمه

دستگاه مجازی اتریوم (Ethereum Virtual Machine – EVM) یکی از اجزای کلیدی و بنیادین شبکه اتریوم است. EVM محیطی است که قراردادهای هوشمند در آن اجرا می‌شوند و تضمین می‌کند که تمامی عملیات در شبکه به‌طور دقیق و بدون تقلب انجام می‌شوند. در این مقاله به زبان ساده توضیح می‌دهیم که EVM چیست، چگونه کار می‌کند و چرا در دنیای بلاکچین و اتریوم اهمیت زیادی دارد.

دستگاه مجازی اتریوم چیست؟

دستگاه مجازی اتریوم (EVM) یک ماشین مجازی (Virtual Machine) است که به‌عنوان “مغز” شبکه اتریوم عمل می‌کند. این ماشین مجازی تمام قراردادهای هوشمند را اجرا می‌کند و تراکنش‌های بلاکچین اتریوم را پردازش می‌کند. به بیان ساده‌تر، EVM محیطی امن و جداگانه فراهم می‌کند که در آن کدهای قراردادهای هوشمند بدون تأثیرگذاری بر سایر قسمت‌های شبکه اجرا می‌شوند.

EVM به هر نود (Node) در شبکه اتریوم اجازه می‌دهد تا به‌طور مستقل و همزمان کدهای قراردادهای هوشمند را اجرا کند و نتایج یکسانی را به‌دست آورد. این امر تضمین می‌کند که تمامی نودها به یک اجماع برسند و شبکه به‌صورت یکپارچه عمل کند.

مثال
فرض کنید شما یک برنامه کامپیوتری دارید که می‌خواهید آن را بر روی کامپیوترهای مختلف اجرا کنید. اما برای اطمینان از اینکه این برنامه بر روی تمامی کامپیوترها به‌طور یکسان و بدون مشکل اجرا می‌شود، از یک ماشین مجازی استفاده می‌کنید که محیط اجرای برنامه را کنترل می‌کند. در شبکه اتریوم، EVM نقش مشابهی دارد؛ این ماشین مجازی تضمین می‌کند که تمامی قراردادهای هوشمند در هر نود به‌طور یکسان و بدون خطا اجرا شوند.

چگونه دستگاه مجازی اتریوم کار می‌کند؟

دستگاه مجازی اتریوم (EVM) با استفاده از زبان برنامه‌نویسی سالیدیتی (Solidity)، کدهای قراردادهای هوشمند را اجرا می‌کند. هنگامی که یک قرارداد هوشمند بر روی شبکه اتریوم مستقر می‌شود، کد آن به یک زبان بایت‌کد (Bytecode) تبدیل می‌شود که توسط EVM قابل فهم و اجراست. این بایت‌کدها به‌عنوان ورودی به EVM داده می‌شوند و EVM آن‌ها را پردازش و اجرا می‌کند.

مراحل کلی عملکرد EVM به این صورت است:

1. تبدیل کد به بایت‌کد: کدهای قرارداد هوشمند که در زبان‌هایی مانند Solidity نوشته شده‌اند، به بایت‌کد تبدیل می‌شوند. این بایت‌کدها به‌عنوان ورودی به EVM داده می‌شوند.

2. اجرای قرارداد هوشمند: EVM بایت‌کدها را می‌خواند و دستورات آن‌ها را اجرا می‌کند. این شامل انجام محاسبات، ذخیره‌سازی داده‌ها و تعامل با سایر قراردادهای هوشمند یا تراکنش‌های بلاکچین است.

3. تأیید و ثبت نتایج: پس از اجرای کد، نتایج آن به بلاکچین ارسال می‌شود. همه نودهای شبکه نتایج یکسانی را از EVM دریافت می‌کنند و این نتایج در دفتر کل توزیع‌شده (بلاکچین) ثبت می‌شود.

4. محاسبه هزینه گس (Gas): برای اجرای هر دستور در EVM، مقداری هزینه به نام “گس” (Gas) مصرف می‌شود. این هزینه‌ها برای جلوگیری از سوءاستفاده و تضمین کارایی شبکه محاسبه و پرداخت می‌شوند.

مثال
فرض کنید شما یک قرارداد هوشمند ایجاد کرده‌اید که هر بار یک عدد تصادفی تولید می‌کند. این قرارداد به بایت‌کد تبدیل می‌شود و سپس EVM این بایت‌کد را اجرا می‌کند و عدد تصادفی تولیدشده را به شما برمی‌گرداند. EVM اطمینان می‌دهد که این فرآیند در هر نود به‌طور یکسان انجام می‌شود و همه نودها به همان عدد تصادفی دسترسی خواهند داشت.

چرا دستگاه مجازی اتریوم اهمیت دارد؟

دستگاه مجازی اتریوم (EVM) به دلایل مختلفی در دنیای بلاکچین و به‌ویژه در شبکه اتریوم اهمیت دارد:

1. اجرای قراردادهای هوشمند: EVM به‌عنوان محیط اجرای قراردادهای هوشمند، نقش حیاتی در اجرای صحیح و منصفانه این قراردادها ایفا می‌کند. بدون EVM، اجرای غیرمتمرکز قراردادهای هوشمند در شبکه اتریوم امکان‌پذیر نبود.

2. یکپارچگی شبکه: EVM تضمین می‌کند که تمامی نودهای شبکه نتایج یکسانی از اجرای قراردادهای هوشمند دریافت کنند. این یکپارچگی به حفظ امنیت و اعتماد به شبکه کمک می‌کند.

3. تضمین امنیت: EVM به‌عنوان یک محیط جداگانه عمل می‌کند که از تأثیرات مخرب کدهای قراردادهای هوشمند بر سایر قسمت‌های شبکه جلوگیری می‌کند. این امر به جلوگیری از حملات امنیتی کمک می‌کند.

4. مقیاس‌پذیری و گسترش‌پذیری: با استفاده از EVM، توسعه‌دهندگان می‌توانند قراردادهای هوشمند جدیدی را به‌سادگی ایجاد و اجرا کنند. این امر باعث می‌شود که اتریوم به‌عنوان یک پلتفرم توسعه‌پذیر و مقیاس‌پذیر برای ایجاد برنامه‌های غیرمتمرکز (dApps) عمل کند.