虛擬機之戰：WASM 與 EVM_以太坊:WAS

什么是以太坊虛擬機(EVM)？

以太坊虛擬機是一種輕量級虛擬機，用于在以太坊網絡上運行各種智能合約。EVM的功能不同于Windows等傳統操作系統，后者一次只能在一臺機器上運行。EVM是構建在本機操作系統上的高級抽象，用于模擬物理機。

通過使用EVM，相同的平臺可以在許多不同的操作系統和硬件架構上運行。該特性使虛擬機適合以太坊等網絡，可以通過分布在世界各地的不同機器上的不同客戶端訪問這些網絡。EVM可以模擬在物理CPU上執行的功能，并負責以太坊網絡上的大部分功能。

EVM具有以下特點:

確定性

確定性程序對相同的輸入集提供相同的輸出，而與它執行相同代碼的次數無關。在以太坊中，dApp每次處理數百萬美元，各種用戶需要知道代碼在執行的每個階段是如何反應的。

Filecoin介紹與EVM兼容的Filecoin虛擬機，計劃今年2季度引入可編程性:3月28日消息，Filecoin介紹與 EVM 兼容的 Filecoin 虛擬機（FVM），旨在為 Filecoin 網絡引入智能合約的可編程性。FVM 原生代碼語言為 WASM（WebAssembly），還將首先實現 EVM（以太坊虛擬機）兼容。借助 FVM，除了現有的存儲功能外，Filecoin 網絡還可以獲得計算能力。此外 FVM 將分階段上線，2022 年第 1 季度計劃引入協議分叉，在開發者可編程之前引入準備性調整，包括 Gas 機制和架構調整，隨后 2022 年第 2 季度將引入可編程性，重新設計系統角色和更深層次的協議更改，使其更容易針對系統角色進行編程。[2022/3/28 14:21:35]

可隔離

Kava 增加對以太坊虛擬機智能合約的支持:金色財經報道，Kava 在其以太坊 Co-Chain 的 Alpha 版發布中增加了對以太坊虛擬機 (EVM) 智能合約的支持。EVM 的發布使來自以太坊生態系統的開發人員和去中心化應用程序或dapps能夠在 Kava 上構建和部署。作為 Kava Pioneer Program 的一部分，以太坊 Co-Chain 的封閉測試網將部署超過 15 個協議，包括收益農業協議 Beefy Finance、收益聚合器 AutoFarm 和流動性協議 RenVM。這些項目將在主網啟動之前測試 Kava 的以太坊和 Cosmos 聯合鏈之間的互操作性。在主網啟動后，在 Kava 網絡上啟動的協議也將能夠利用其 7.5 億美元的 Kava Rise 開發者激勵計劃。（coindesk）[2022/3/9 13:46:37]

智能合約需要在完全隔離的環境中運行。這確保了如果智能合約發生黑客或bug，它不會影響底層協議的其他部分。

動態 | 以太坊Layer 2項目Plasma發文介紹可支持所有Layer 2協議的虛擬機OVM:以太坊Layer 2項目Plasma發文介紹Optimistic Virtual Machine （OVM），一個可以支持所有Layer 2協議的虛擬機。其通用性來自于將Layer 2重新定位為一種基于以太坊協議之上最佳的分叉選擇機制。OVM的規范很大程度上借鑒CBC Casper共識協議的論文，把Layer 2描述為基于Layer 1共識的直接擴展。這提供了一種通過一個虛擬機OVM就可以統一所有Layer 2協議（閃電網絡、Plasma等） 的可能性。[2019/7/14]

可終止

以太坊智能合約是圖靈完備的。因此，只要有足夠的時間和資源，他們就應該能夠解決任何問題。智能合約應該有終止機制，因為很難確定合約是否會在規定的期限內完成所有操作。以太坊使用“gas”限制來終止超出執行限制的智能合約。

動態 | 迅雷鏈發布“支持EVM、WASM雙虛擬機模式”等四項技術升級:4月10日，在2019中國國際區塊鏈技術與應用大會上，迅雷鏈總工程師來鑫受邀出席并發表了\"支撐億級用戶的區塊鏈技術革新\"的演講，在迅雷鏈原有的百萬TPS、秒級確認的領先性能的基礎上，發布四大技術革新：1.首家支持EVM、WASM雙虛擬機模式，兼容能力再擴展；2.率先實現國密體系中簽名逆推公鑰的算法，提升主鏈運行效率；3.創新實現存儲快照化，從根本上降低節點存儲壓力，提高節點啟動速度；4.實用可行的隱私保護方案。此次技術革新將極大提升區塊鏈開發效率、降低開發門檻，進一步促進區塊鏈技術賦能實體經濟。[2019/4/10]

EVM的功能

它是以太坊網絡的去中心化處理單元。每個交互、交易和智能合約執行都只能在這里發生。

獲取并執行指令，然后通過給定的指令分派器解碼操作數。

負責所有的數據結構，如操作數，數據處理和指令。

跟蹤網絡組件，如存儲狀態、區塊信息和世界狀態。

負責為以太坊網絡上的不同智能合約創建運行時環境。

EVM的挑戰

EVM處理如此多不同的操作并不快，但是它的操作碼規范還沒有發展到可以處理變化的需求。

未能進化意味著語言也有局限性。

什么是WebAssembly(WASM)?

WebAssembly(WASM)是一種新型代碼，可以在現代瀏覽器上高效地執行。這個新代碼是由萬維網聯盟(W3C)創建和定義的。WASM是為網絡而建的，包括來自谷歌、Mozilla和蘋果的工程師。本質上，WASM通常被稱為Ethereum2.0，它具有EVM的所有功能，并附帶了額外的功能。

專為網絡打造

如前所述，來自谷歌、微軟和蘋果等大型技術公司的工程師都是開發團隊的一部分。因此，這些工程師要確保WASM與他們的引擎和協議兼容。

設計時考慮了一組特定的目標

創建WASM是為了快速、高效和便攜。WASM將利用常見的硬件能力，以“接近本地速度”執行。

易于閱讀和調試。它具有人類可讀的文本格式，代碼可以手動查看、編寫和調試。

確保安全。它通過增強主機瀏覽器的權限策略和保持向后兼容性來實現這一點。

EVM與WASM

速度

簡單地說，EVM是一個萬事通，但卻什么都不懂。EVM如何處理編譯就是這一點的一個很好的例子。本機引擎努力尋找執行某些操作的最佳路徑，最終影響EVM的總體吞吐量。

EVM只能處理256位字節碼，這意味著小于256位的字節碼必須先轉換為256位格式，然后才能發送給EVM。EVM的可擴展性問題很明顯，因為它每秒只處理25個交易。

WASM直接轉換為編譯后的代碼，這使它能夠更快地加載，同時增加每個區塊所處理的交易數量。

預編譯

EVM依賴于預編譯(預編譯合約)。當發出預編譯調用時，EVM將執行預定義的本機代碼，然后顯示結果。這些預編譯特定于用于基本操作的特定協議，例如簽名方案和哈希。

盡管預編譯在不消耗大量gas的情況下使加密計算變得高效，但它們也帶來了問題。引入新的預編譯器通常要求網絡經歷一個系統范圍的硬分叉。

WASM消除了以太坊對預編譯合同的依賴。由于WASM非常高效，開發人員可以創建高效、快速的智能合約，而無需擔心潛在的硬分叉。

靈活性和互操作性

WASM支持更多的語言，并且提供了比EVM更廣泛的工具集。WASM支持傳統語言，如Rust、C和c++。WASM也被本地JavaScript引擎支持，例如Google的V8引擎、微軟的Chakra引擎和Mozilla的Spidermonkey引擎。

小結

以太坊引入了比特幣區塊鏈上不可用的某些功能。以太坊虛擬機的引入允許開發人員輕松地創建和部署智能合約。然而，EVM也有許多局限性，而WASM正試圖解決這些局限性。根據WebAssembly.org,WebAssembly1.0已經被提供給四個主要的瀏覽器引擎。

Source：https://medium.com/momentum6/the-war-on-virtual-machines-wasm-vs-evm-8e68f9d53ef4

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