区块链:科普丨虚拟机之战：WASM与EVM

什么是以太坊虚拟机(EVM)？

以太坊虚拟机是一种轻量级虚拟机，用于在以太坊网络上运行各种智能合约。EVM的功能不同于Windows等传统操作系统，后者一次只能在一台机器上运行。EVM是构建在本机操作系统上的高级抽象，用于模拟物理机。通过使用EVM，相同的平台可以在许多不同的操作系统和硬件架构上运行。该特性使虚拟机适合以太坊等网络，可以通过分布在世界各地的不同机器上的不同客户端访问这些网络。EVM可以模拟在物理CPU上执行的功能，并负责以太坊网络上的大部分功能。EVM具有以下特点:

欧科云链集团正式启动区块链科普行动“星途计划”:欧科云链集团于4月26日，正式宣布启动了区块链科普行动——“星途计划”，行动包括将在全国范围展开系列沙龙，加大力度推进区块链科普进机关、进国企、进校园等，联合政府部门、行业协会等共同构建起更加完善和有效的区块链科普教育生态，与此同时，直击区块链科普现存痛点，推出简单易懂的“秒懂区块链”公益短视频课。

该计划旨在全维度推动社会建立对产业更清晰的认知，与“鲲鹏计划”一道助力数字经济及区块链产业本身健康发展夯实“人才”和“产业认知”两大基础。[2021/4/26 20:59:37]

确定性

确定性程序对相同的输入集提供相同的输出，而与它执行相同代码的次数无关。在以太坊中，dApp每次处理数百万美元，各种用户需要知道代码在执行的每个阶段是如何反应的。

TRON数字钱包科普资料《波场钱包的现在过去与未来》已上线:据最新消息显示，由TokenPocket联合波场TRON官方，以及 TokenPocket 社区志愿者共同撰写的《波场钱包的现在过去与未来》已正式上线。《波场钱包的现在过去与未来》又称为波场钱包小白书，详细介绍了当前TRON钱包与TRON生态密切结合的实例，是目前市面上最为详细的TRON数字钱包科普资料。波场钱包作为波场公链生态中极为重要的入口，是波场生态的重要构成要素。波场钱包从一开始只提供权限管理、转账收款、节点投票等基础功能，到如今不仅可以为用户提供法币交易、闪兑和去中心化交易所等方便快捷的交易服务，还能让用户直接在钱包上体验波场上DApp，挖矿、DeFi、Staking等资产增值服务。详情见原文链接。[2020/8/20]

可隔离

声音 | 浪潮集团云南分公司总经理：云南区块链产业发展需从“科普”到“专精”不断深化:据昆明日报消息，浪潮集团云南分公司总经理郑昕表示，云南区块链产业发展需从“科普”到“专精”不断深化。下一步，浪潮将继续加大云南农业产业高质量发展体系建设力度，重点以普洱茶等云南优势产业为切入点，打造云南“绿色、有机农产品高地”的品牌形象，并在此基础上，开展基于区块链的供应链金融服务，解决中小企业贷款难、贷款贵问题。[2019/11/11]

智能合约需要在完全隔离的环境中运行。这确保了如果智能合约发生黑客或bug，它不会影响底层协议的其他部分。

可终止

以太坊智能合约是图灵完备的。因此，只要有足够的时间和资源，他们就应该能够解决任何问题。智能合约应该有终止机制，因为很难确定合约是否会在规定的期限内完成所有操作。以太坊使用“gas”限制来终止超出执行限制的智能合约。

科普时报：区块链与云计算长期发展目标不谋而合:据《科普时报》今日报道，区块链与云计算两项技术的结合，从宏观上来说，一方面，利用云计算已有的基础服务设施或根据实际需求做相应改变，实现开发应用流程加速，满足未来区块链生态系统中初创企业、学术机构、开源机构、联盟和金融等机构对区块链应用的需求。另一方面，对于云计算来说，“可信、可靠、可控制”被认为是云计算发展必须要翻越的“三座山”，而区块链技术以去中心化、匿名性，以及数据不可篡改为主要特征，与云计算长期发展目标不谋而合。[2018/5/4]

EVM的功能

它是以太坊网络的去中心化处理单元。每个交互、交易和智能合约执行都只能在这里发生。获取并执行指令，然后通过给定的指令分派器解码操作数。负责所有的数据结构，如操作数，数据处理和指令。跟踪网络组件，如存储状态、区块信息和世界状态。负责为以太坊网络上的不同智能合约创建运行时环境。EVM的挑战

EVM处理如此多不同的操作并不快，但是它的操作码规范还没有发展到可以处理变化的需求。未能进化意味着语言也有局限性。什么是WebAssembly(WASM)?

WebAssembly(WASM)是一种新型代码，可以在现代浏览器上高效地执行。这个新代码是由万维网联盟(W3C)创建和定义的。WASM是为网络而建的，包括来自谷歌、Mozilla和苹果的工程师。本质上，WASM通常被称为Ethereum2.0，它具有EVM的所有功能，并附带了额外的功能。

专为网络打造

如前所述，来自谷歌、微软和苹果等大型技术公司的工程师都是开发团队的一部分。因此，这些工程师要确保WASM与他们的引擎和协议兼容。

设计时考虑了一组特定的目标

创建WASM是为了快速、高效和便携。WASM将利用常见的硬件能力，以“接近本地速度”执行。

易于阅读和调试。它具有人类可读的文本格式，代码可以手动查看、编写和调试。确保安全。它通过增强主机浏览器的权限策略和保持向后兼容性来实现这一点。

EVM与WASM

速度

简单地说，EVM是一个万事通，但却什么都不懂。EVM如何处理编译就是这一点的一个很好的例子。本机引擎努力寻找执行某些操作的最佳路径，最终影响EVM的总体吞吐量。

EVM只能处理256位字节码，这意味着小于256位的字节码必须先转换为256位格式，然后才能发送给EVM。EVM的可扩展性问题很明显，因为它每秒只处理25个交易。

WASM直接转换为编译后的代码，这使它能够更快地加载，同时增加每个区块所处理的交易数量。

预编译

EVM依赖于预编译(预编译合约)。当发出预编译调用时，EVM将执行预定义的本机代码，然后显示结果。这些预编译特定于用于基本操作的特定协议，例如签名方案和哈希。

尽管预编译在不消耗大量gas的情况下使加密计算变得高效，但它们也带来了问题。引入新的预编译器通常要求网络经历一个系统范围的硬分叉。

WASM消除了以太坊对预编译合同的依赖。由于WASM非常高效，开发人员可以创建高效、快速的智能合约，而无需担心潜在的硬分叉。

灵活性和互操作性

WASM支持更多的语言，并且提供了比EVM更广泛的工具集。WASM支持传统语言，如Rust、C和c++。WASM也被本地JavaScript引擎支持，例如Google的V8引擎、微软的Chakra引擎和Mozilla的Spidermonkey引擎。

小结

以太坊引入了比特币区块链上不可用的某些功能。以太坊虚拟机的引入允许开发人员轻松地创建和部署智能合约。然而，EVM也有许多局限性，而WASM正试图解决这些局限性。根据WebAssembly.org,WebAssembly1.0已经被提供给四个主要的浏览器引擎。

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