Hiểu về EVM: Động cơ vận hành của Ethereum và Web3

Khi Bitcoin (BTC) ra mắt phong trào tiền điện tử, Ethereum (ETH) đã tiến xa hơn bằng cách giới thiệu một blockchain có thể lập trình được. Tại trung tâm của thiết kế cách mạng này là Ethereum Virtual Machine (EVM)—một phần hạ tầng phần mềm đã định hình lại cách các ứng dụng phi tập trung hoạt động.

Chính xác EVM là gì?

EVM đóng vai trò là xương sống tính toán của Ethereum, xử lý và xác thực tất cả các giao dịch trên mạng lưới. Điều làm nó thực sự đổi mới là khả năng tích hợp để thực thi các hợp đồng thông minh—các chương trình tự thực thi với các lệnh mã hóa. Hãy nghĩ về EVM như một siêu máy tính phân tán liên tục giám sát và cập nhật trạng thái của mọi ứng dụng xây dựng trên Ethereum.

Các nút mạng theo dõi mọi tương tác trong hệ sinh thái Ethereum, làm mới chi tiết tài khoản theo thời gian thực dựa trên các quy tắc lập trình của giao thức. Vì tất cả hoạt động blockchain đều phải đi qua EVM, nhiều người trong cộng đồng crypto gọi nó là bộ não hoặc hệ thần kinh trung ương của Ethereum.

EVM xử lý các hợp đồng thông minh như thế nào

Các nhà phát triển thường viết hợp đồng thông minh bằng các ngôn ngữ như Solidity hoặc Vyper. Khi đã sẵn sàng để triển khai, các mã này được biên dịch thành bytecode—dãy 1 và 0 thân thiện với máy móc mà EVM có thể thực thi.

Việc xử lý thực tế diễn ra qua các opcode, là một tập hợp các lệnh đã định nghĩa sẵn được nhúng trong mỗi ứng dụng. Khi các nút phát hiện sự thay đổi trạng thái phù hợp với điều kiện của hợp đồng thông minh, EVM tự động thực thi các hành động tương ứng theo thứ tự, ghi lại mọi thứ trên sổ cái blockchain. Quá trình này đòi hỏi năng lượng tính toán, mà người dùng và nhà phát triển bù đắp bằng phí gas trả bằng ETH.

Vai trò của EVM trong xây dựng Web3

EVM đã tạo ra hạ tầng cho Web3—một internet phi tập trung nơi các ứng dụng chạy trên blockchain thay vì các máy chủ tập trung. Môi trường cách ly này đã cho phép các nhà phát triển xây dựng các dịch vụ đa dạng bao gồm các nền tảng tài chính phi tập trung (DeFi), hệ sinh thái chơi để kiếm tiền, và thị trường token không thể thay thế (NFT).

Ngoài Ethereum, EVM đã trở thành tiêu chuẩn ngành. Nhiều blockchain như Arbitrum (ARB), Avalanche (AVAX), và Polygon (MATIC) đều tương thích EVM, nghĩa là chúng đồng bộ với kiến trúc của Ethereum. Sự tương thích này trở nên cực kỳ quan trọng cho khả năng tương tác của Web3, cho phép các ứng dụng dễ dàng chuyển đổi qua các mạng khác nhau và mở rộng quyền truy cập của người dùng đến các dịch vụ phi tập trung.

Điểm mạnh của EVM

An toàn và Được Tin cậy Vững chắc

EVM hưởng lợi từ cộng đồng mạnh mẽ của Ethereum và hồ sơ bảo mật đã được chứng minh. Các yếu tố thiết kế như tính bất biến của hợp đồng và sổ cái minh bạch tạo ra môi trường thực thi an toàn. Thêm vào đó, cơ chế phí gas ngăn chặn vòng lặp vô hạn, bảo vệ chống các cuộc tấn công từ chối dịch vụ phân tán.

Hệ sinh thái nhà phát triển rộng lớn

Ethereum sở hữu một trong những cộng đồng nhà phát triển lớn nhất trong lĩnh vực tiền điện tử, với hàng nghìn cộng tác viên liên tục cải tiến EVM. Nguồn nhân lực này thúc đẩy đổi mới thông qua các công cụ chia sẻ, kiến thức và tài nguyên hợp tác.

Linh hoạt tính tính toán

Là một hệ thống Turing-complete, EVM có thể thực hiện bất kỳ phép tính nào có thể trên một máy tính tiêu chuẩn. Các nhà phát triển có thể sử dụng nhiều ngôn ngữ lập trình và triển khai các ứng dụng trên nhiều blockchain tương thích EVM, mang lại sự linh hoạt vô song.

Cơ sở người dùng đã được thiết lập

Là đồng tiền lớn thứ hai theo vốn hóa thị trường sau Bitcoin, Ethereum có một lượng người dùng khổng lồ. Hầu hết các tài sản Web3 và thanh khoản tập trung trên Ethereum, khiến nó trở thành lựa chọn mặc định cho các nhà phát triển muốn tăng khả năng hiển thị và thu hút.

Những hạn chế hiện tại

Tắc nghẽn mạng và tốc độ xử lý

Mô hình xử lý theo thứ tự của EVM tạo ra các điểm nghẽn trong các giai đoạn cao điểm. Khi trò chơi NFT CryptoKitties bùng nổ vào năm 2017, mạng không thể xử lý hàng tỷ yêu cầu cùng lúc. Ngay cả trong điều kiện bình thường, trung bình các giao dịch mất khoảng 14 phút để xử lý.

Chi phí giao dịch cao

Phí gas vẫn còn cao đáng kể trên Ethereum so với các blockchain hợp đồng thông minh cạnh tranh. Trong thời kỳ cao điểm, việc triển khai hợp đồng thông minh hoặc sử dụng dApps trở nên quá đắt đỏ, khiến một số người dùng và nhà phát triển chuyển sang các chuỗi EVM tương thích khác có chi phí thấp hơn.

Dễ bị lỗi do lập trình

Trong khi EVM cung cấp một sandbox an toàn cho phát triển dApp, nó thiếu các hệ thống kiểm tra mã tích hợp sẵn. Nếu không có các đánh giá bảo mật của bên thứ ba, các logic lập trình yếu có thể gây ra các lỗ hổng nghiêm trọng cho các giao thức và quỹ người dùng.

Kết luận

EVM đã biến đổi công nghệ blockchain từ một hệ thống thanh toán đơn giản thành một nền tảng cho các ứng dụng phi tập trung phức tạp. Thiết kế của nó đã tạo ra toàn bộ hệ sinh thái Web3 đồng thời trở thành tiêu chuẩn chính thức cho việc thực thi hợp đồng thông minh trên nhiều chuỗi. Mặc dù còn đối mặt với các thách thức về khả năng mở rộng và phí cao, EVM vẫn là trung tâm của cộng đồng phát triển tiền điện tử sôi động nhất và tập trung nhiều tài sản kỹ thuật số nhất.