Чому VM стає опорою блокчейну? Повний посібник з віртуальної машини

Що потрібно знати вам

Віртуальна машина (VM) — це не просто звичайна комп’ютерна технологія — це серце всіх транзакцій у блокчейні, які ви здійснюєте щодня. VM дозволяє запускати різні операційні системи або додатки на одному пристрої без необхідності додаткового обладнання. Що важливіше, VM, такі як Ethereum Virtual Machine (EVM), забезпечують стабільну роботу смарт-контрактів і DApp у всій глобальній мережі. Хоча VM є гнучкими та потужними, вони мають і свої недоліки: проблеми з продуктивністю, споживання ресурсів і складність операцій.

Як працює віртуальна машина?

Уявіть, що ви хочете запускати Windows на MacBook без зміни основної системи або купівлі нового комп’ютера. Саме це робить VM — створює ізольоване середовище, у якому можуть працювати різні ОС і додатки безпечно.

З технічної точки зору, програмне забезпечення під назвою гіпервізор керує всім із тіньового режиму. Гіпервізор бере фізичні ресурси вашого комп’ютера (CPU, RAM, сховище) і ділить їх так, щоб багато VM могли використовувати їх одночасно.

Існує два основних типи гіпервізорів:

Тип 1 (Фізичний сервер): встановлюється безпосередньо на обладнання, зазвичай у дата-центрах або хмарних платформах. Оптимізований для максимальної продуктивності та ефективності.

Тип 2 (Встановлений): працює як звичайна програма у вашій операційній системі, підходить для тестування та розробки.

Після налаштування ви можете запускати VM як справжній комп’ютер — встановлювати програми, переглядати інтернет або розробляти додатки.

Чому люди використовують віртуальні машини?

Тестування ОС без ризику: випробуйте різні операційні системи у ізольованому середовищі без зміни основної системи.

Ізоляція ризикованого програмного забезпечення: потрібно відкрити невідомий файл або недовірений додаток? Запустіть його у VM — якщо з’явиться шкідливе ПО або збої, основний комп’ютер залишиться безпечним.

Запуск застарілого програмного забезпечення: деякі програми працюють лише у старих ОС, таких як Windows XP. VM може відтворити таке середовище.

Розробка та тестування: розробники можуть тестувати код у різних ОС одночасно, імітуючи, як новий додаток працюватиме у різних середовищах.

Підтримка хмарних сервісів: AWS, Azure, Google Cloud — всі побудовані на VM. Запускаючи хмарний інстанс, ви фактично вмикаєте VM у віддаленому дата-центрі.

VM у світі блокчейну: що важливо знати

У той час як традиційні VM працюють як ізольовані пісочниці, блокчейн-віртуальні машини виступають як виконавчі машини для смарт-контрактів у мережі блокчейну.

Ethereum Virtual Machine (EVM) дозволяє розробникам писати смарт-контракти мовами, такими як Solidity, Vyper і Yul, а потім розгортати їх у Ethereum і сумісних з EVM мережах. EVM гарантує, що кожен вузол у мережі дотримується однакових правил при створенні або взаємодії зі смарт-контрактами.

Різні блокчейни мають свої стратегії VM відповідно до їхнього дизайну. Деякі зосереджені на швидкості та масштабованості, інші — на безпеці або гнучкості для розробників.

Мережі, такі як NEAR і Cosmos, використовують VM на базі WebAssembly (WASM), що підтримує смарт-контракти різними мовами програмування. Sui використовує MoveVM для виконання смарт-контрактів мовою Move. Solana має спеціальну Solana Virtual Machine (SVM), яка розроблена для обробки паралельних транзакцій і високого обсягу активності мережі.

Коли ви використовуєте VM (незалежно)

Кожен ваш взаємодія з DApp — це залежність від VM:

DeFi Trading: обмін токенів на платформах, таких як Uniswap? Ваша транзакція обробляється смарт-контрактом, що працює у EVM.

Мінтинг NFT: при створенні NFT VM виконує код для відстеження власності кожного NFT. Коли ви купуєте або переказуєте токен, VM оновлює історію, щоб гарантувати точність власності.

Layer 2 Rollups: ваша транзакція може оброблятися спеціальним VM, наприклад zkEVM — що дозволяє zk-rollup виконувати смарт-контракти з використанням доказів з нульовою правдоподібністю (ZKP).

Обмеження віртуальної машини, які потрібно знати

Перевантаження продуктивності: VM додає ще один шар між обладнанням і виконуваним кодом. Це може сповільнити швидкість або вимагати більше обчислювальних ресурсів порівняно з запуском додатків безпосередньо на фізичній машині.

Складні операції: підтримка VM (особливо у хмарі або блокчейні) вимагає значних зусиль для налаштування та оновлення — потрібні інструменти та спеціальні знання.

Обмежена сумісність: смарт-контракти розробляються для конкретних середовищ VM. Код, написаний для Ethereum, потрібно переписати або адаптувати для роботи у інших блокчейнах, таких як Solana. Розробникам доводиться витрачати більше часу, якщо вони хочуть розгортати однакові додатки у різних середовищах.

Підсумки

Віртуальні машини відіграють ключову роль у роботі сучасних комп’ютерів і систем блокчейну. Вони дозволяють запускати різні ОС, безпечно тестувати програмне забезпечення і використовувати одне обладнання для різних завдань. У блокчейні VM підтримують смарт-контракти і DApp, що робить екосистему DeFi можливою. Навіть якщо ви не є технічним фахівцем, розуміння роботи VM допоможе краще зрозуміти, що відбувається за лаштунками багатьох інструментів і платформ DeFi, які ми використовуємо щодня.