شبکه اتریوم با هدف تبدیل شدن به یک کامپیوتر جهانی، امکان جدیدی را با عنوان ماشین مجازی اتریوم ارائه کرد. درحال حاضر برای ورود به اکوسیستم اتریوم، باید با EVM و ویژگی‌های آن آشنا باشید. در ادامه این مقاله بیتمکس به‌سراغ ماشین مجازی اتریوم و مفاهیم اصلی و پایه‌ای برای آشنایی بیشتر با این خدمات شبکه اتریوم رفته‌ایم؛ با ما همراه باشید.
شبکه اتریوم چیست؟
در حوزه ارز دیجیتال، اتریوم (Ethereum) یک شبکه بلاکچین مهم و بزرگ است و کوین بومی این شبکه اتر (با نماد ETH) نام دارد. شبکه اتریوم، تاکنون در زمینه تمرکززدایی موفق عمل کرده و ارز دیجیتال آن نیز دومین رمزارز برتر محسوب می‌شود.
در این شبکه امکان تعریف قرارداد هوشمند و میزبانی برنامه‌های غیرمتمرکز فراهم شده است. قطعا بلاکچین اتریوم بواسطه غیرمتمرکز بودن در مقابل خطراتی مثل هک شدن، تقلب، دخالت شخص ثالث و…، ایمن خواهد بود. در این بستر کاربران می‌توانند یک آدرس عمومی ناشناس داشته باشند و بدون گذاشتن ردی از هویت اصلی خود، فعالیت کنند. همچنین به علت توزیع‌پذیری شبکه، تمام اعضای آن به اطلاعات کلی سیستم دسترسی کامل دارند و امکان دست‌کاری این اطلاعلات به‌هیچ‌عنوان وجود ندارد.
ماشین مجازی چیست؟
قبلی از بررسی چیستی ماشین مجازی اتریوم، ابتدا باید با مفهوم ماشین مجازی آشنا باشیم.
ماشین مجازی (Virtual machine) نسبت به سیستم‌عامل‌های متداول امروزی در سطح بالاتری قرار دارد و حرفه‌ای‌تر عمل می‌کند.
یک ماشین مجازی را می‌توان به‌صورت رایانهای مجازی یا نرم‌افزاری، در نظر گرفت. ساختار این ماشین‌ها مبتنی بر سیستم‌‌عامل بوده و در سخت افزار‌های گوناگون قابل اجرا هستند.
عملکرد کلی آن‌ها تقریبا تفاوت چندانی با سایر ماشین‌های محاسباتی فیزیکی، مانند لپتاب و گوشی هوشمند ندارد. اما بوسیله ماشین‌های مجازی، بدون محدودیت مکانی می‌توان از منابع شرکت‌کنندگان یک شبکه برای ساخت، پردازش و اجرای اهداف خود استفاده کرد.
به‌عبارت دیگر توسعه‌دهندگان، این ماشین‌ها را به‌عنوان یک پردازنده جهانی با قدرت محاسبه کلی، برای ایجاد قراردادهای هوشمند و برنامه‌های غیرمتمرکز مورد استفاده قرار می‌دهند.
به ماشین مجازی «VM» نیز گفته می‌شود.
تورینگ کامل چیست؟
مفهوم دیگری که پیش از تعریف ماشین مجازی اتریوم باید به آن بپردازیم؛ ماشین تورینگ یا تورینگ کامل است. بر اساس طرح ارائه شده توسط آلن تورینگ (Alan Turing) رایانه‌ها از دستورالعمل‌هایی تعریف شده، برای حل مشکلات استفاده می‌کنند. زبان‌های برنامه‌نویسی نیز جز سیستم تورینگ محسوب می‌شوند. ماشین‌های تورینگ می‌توانند مسائلی که ذهن انسان براحتی قادر به درک آن نیست را حل کنند. امکان ذخیره داده و همچنین امکان تصمیم‌گیری درباره روش‌های محاسباتدر این ماشین‌ها فراهم است.
به‌طورکلی به یک سیستم محاسباتی، که هر نوع تابع قابل محاسبه با تورینگ را محاسبه کند؛ تورینگ کامل (Turing Complete) می‌گویند. ماشین مجازی اتریوم هم یک تورینگ کامل به شمار می‌رود و حافظه و طول عمر نامحدودی دارد.
Evm چیست؟
EVM نام اختصاری Ethereum Virtual Machine یا همان ماشین مجازی اتریوم است. همان‌طور که گفتیم اتریوم به‌عنوان یک شبکه غیرمتمرکز بزرگ و برتر شناخته شده و توانسته جایگاه قابل‌قبولی در دنیای غیرمتمرکزها به‌دست بیاورد.
EVM یکی از ویژگی‌های محبوب این شبکه به شمار می‌رود. توسعه‌دهندگان این بلاکچین، برای نوشتن قراردادهای هوشمند، از زبان برنامه‌نویسی سالیدیتی (Solidity) استفاده می‌کنند که نوعی شبیه‌ساز الگوی ارتباطی انسان‌هاست.
همچنین کاربران برای برقراری ارتباط با شبکه اتریوم باید به شکل یک نود (Node) فعالیت کنند. هر نود اتریوم، ماشین مجازی اتریوم خود را داشته و این ماشین، امکان خواندن کدهای نوشته شده را برای کامپیوتر فراهم می‌کند.
EVM هسته معماری بلاکچین است و اجرای همه تراکنش‌ها و قراردادهای هوشمند را بر عهده دارد. علاوه‌بر‌این، وضعیت شبکه را پس از اضافه شدن بلاک‌های جدید، بررسی می‌کند. ماشین مجازی اتریوم، می‌تواند برنامه‌‌هایی را که با زبان برنامه‌نویسی مختلفی کدگذاری شده‌اند اجرا کند. این ماشین مجازی، ایزوله شده و ایمنی قراردادهای هوشمند را تامین می‌کند.
EVM رفتاری همچون یک تابع ریاضی داشته و یک خروجی قطعی را با توجه به ورودی، تولید خواهد کرد. یعنی با ورودی یکسان، خروجی یکسان خواهد بود.
عملکرد و کاربرد ماشین مجازی اتریوم
- EVM مانند ماشین‌های فیزیکی دارای CPU عمل می‌کند؛ یعنی حافظه‌ای برای ذخیره‌سازی دارد.
- با EVM می‌توان تمامی کدهای نوشته شده جهان را، روی سیستم عامل‌های مختلف اجرا کرد.
- ماشین مجازی اتریوم امکان ایجاد برنامه غیرمتمرکز را برای همه افراد فراهم می‌کند و محدود به گروه خاصی نیست.
- این ماشین مجازی، موانع ورود کمی برای توسعه‌دهندگان دارد؛ بنابراین آن‌ها می‌توانند از ابزارهای اتریوم مثل Waffle و MetaMask کمک بگیرند و به یادگیری یک زبان برنامه‌نویسی جدید نیاز نخواهند داشت.
- EVM برای محاسبه کارمزدی که به‌ازای تعامل با شبکه و انجام محاسبات از کاربران دریافت می‌شود، از مکانیزم گس (Gas) استفاده می‌کند. این کارمزد با تشخیص میزان تلاش برای انجام محاسبات، تعیین می‌شود.
- عملکرد ماشین مجازی اتریوم شبیه به یک ابر کامپیوتر غیرمتمرکز، همراه با تعداد زیادی از پروژه‌های قابل اجرا است. از آنجایی‌که این ماشین، یک تورینگ کامل است، می‌تواند هر نوع عملیات محاسباتی را انجام دهد.
نکته: حدود ۲۵ درصد از نودهای شبکه اتریوم، روی آمازون وب سرویس عمل می‌کنند؛ بنابراین ماشین مجازی EVM را نمی‌توان بطور ۱۰۰ درصدی غیرمتمرکز دانست.
سخن آخر
ماشین مجازی اتریوم وضعیت شبکه را بررسی می‌کند و به‌عنوان رایانهای مجازی، تعامل قراردادهای هوشمند و توسعه برنامه‌های غیرمتمرکز را ممکن می‌سازد.
ایزوله بودن، تورینگ کامل و عملکرد قطعی از قابلیت‌های مهم EVM هستند. ماشین مجازی درحال حاضر یکی از پرکاربردترین و مهم‌ترین امکانات شبکه اتریوم به‌شمار می‌رود.
برای آشنایی بیشتر با امکانات این شبکه و همچنین دریافت اطلاعالت بیشتر درخصوص سایر بلاکچین‌های مطرح جهان غیرمتمرکزها، پیشنهاد می‌کنیم سری به وبلاگ بیتمکس بزنید.
