イーサリアム仮想マシン (EVM) を 5 分以内で説明

公開: 2022-12-23

イーサリアム仮想マシンはイーサリアムの心臓部であり、開発者が DApps を構築して実行できるようにします。

イーサリアムは、依然として開発者にとって最も好まれるブロックチェーンです。トランザクション速度の遅さとガス料金の高さは、イーサリアムの需要に影響を与えていません。

イーサリアムエコシステムの成熟度は、開発者の信頼要因として機能します。さらに、イーサリアムはさまざまな開発リソースとツールを提供します。

暗号空間は、近年、さまざまな新しいブロックチェーンエコシステムの出現を目の当たりにしてきました。それでも、イーサリアムのエコシステムは時価総額が 3,680 億ドルを超えています。

イーサリアムブロックチェーンの需要を理解したら、EVM に飛び込みましょう。

EVM の紹介

イーサリアム仮想マシン (EVM) は、分散型アプリケーション (DApps) の開発を可能にする仮想コンピューターです。さらに、開発者はこの仮想マシンを使用して、イーサリアムスマートコントラクトを展開および実行します。

スマートコントラクトは、イーサリアムブロックチェーン上で機能するコンピュータープログラムとして定義できます。スマートコントラクトは、ユーザー間の合意に基づいて自動的に機能を実行します。

スマートコントラクトの助けを借りて、特定のルールや条件を設定できます。条件が整い次第、ご契約となります。

EVM の 2 つの重要な概念を理解することが重要です。仮想マシンとチューリングの完全性。

仮想マシン

仮想マシンは、コンピューターの動作をシミュレートするために使用されるプログラムで構成されています。これらの仮想マシン自体が、処理およびストレージユニットとして機能します。

仮想マシンは、当社のコンピューターソフトウェアと同じように機能します。私たちのコンピューターとは異なり、仮想マシンは複雑な機能を実行できます。

チューリング完全性

英国の数学者アラン・チューリングにちなんで名付けられたチューリング完全性は、マシンがあらゆる計算を実行できることを保証します。十分なメモリと時間があれば、チューリング完全マシンは複雑な計算を実行できます。

まとめると、EVM は Turing 完全性を備えた仮想マシンです。この技術の組み合わせは、DApp 開発者にとって祝福となります。

EVM は、イーサリアムブロックチェーンのセキュリティも保証します。さらに、複雑な計算もすばやく実行されます。

EVM は、実行を高速化するためにオペレーティングシステムにインストールされます。さらに、この仮想マシンは、オペレーティングシステムとスマートコントラクトの間の中間層です。

EVMの目的

EVM の主な目的は、DApps を強化することです。さらに、この仮想マシンは、イーサリアムネットワークの主要な中断も制限します。

前述のように、開発者はブロックチェーンネットワーク上で機能を実行するためにスマートコントラクトをデプロイします。これらのスマートコントラクトと DApps はバイトコードに変換されます。

バイトコードは、仮想マシンで実行するためにソースコードからコンパイルされたコンピューター言語です。この言語は、コンピューターで読み取り可能な形式になっています。

変換が完了すると、バイトコードが EVM にデプロイされます。最後に、これらのデプロイされたコードは、イーサリアムネットワークに存在するすべてのノードに配布されます。

バイトコードとは別に、EVM は一連の命令である「オペコード」も利用します。この一連の命令は、EVM が複数のタスクを実行するのに役立ちます。

さまざまなタイプの EVM プロセスを有効にするために、140 を超えるオペコードが使用されています。簡単に言えば、オペコードは EVM のプログラミング手順を簡素化します。

EVM は、すべてのスマートコントラクトが正しく機能することを保証する上で重要な役割を果たします。さらに、取引データはイーサリアムネットワークで更新されます。

ガスと EVM のパフォーマンスへの影響

ガスは EVM の燃料と見なすことができます。これは、Ethereum スマートコントラクトの操作を計算するために必要な料金を表します。

ガスはオペコードの複雑さに依存します。ガスは、イーサ（ETH）の最小部分であるウェイで支払われます。

ガスは、イーサリアムネットワークの安全性においても重要な役割を果たします。言い換えれば、高額な料金がネットワークを攻撃者から保護します。

トランザクションのバリデーターは、報酬としてガスを受け取ります。また、複雑さが増すと、より高い報酬が得られます。

ガスメカニズムは、バリデーターが必要な大小の料金をフィルタリングするのにも役立ちます。たとえば、バリデーターは難しいオペコードを選択して、より高いガスを取得できます。

ネットワークアクティビティは、ガス料金に大きく影響します。また、送信者は、取引後に残った未消費のガスを受け取ります。

ガスの重要性を理解したところで、EVM のデータストレージプロセスを見てみましょう。

EVM のデータストレージ

ご存知のように、データは最も価値のあるリソースです。したがって、データストレージは EVM の重要な部分です。

まず、イーサリアムにデータがどのように保存されているかを理解しましょう。

イーサリアムは、タイヤのデータ構造の形式でデータを保存します。これらのデータ構造の助けを借りて、イーサリアムは永続的および一時的なデータを管理します。

イーサリアムブロックチェーンは、次の 3 種類の試行で構成されます。

State Trie : Global State Trie は、常に更新される Ethereum の唯一の State Trie です。このトライは、すべてのイーサリアムアカウントの値とキーで構成されます。
Storage Trie : 契約データはここに格納されます。その結果、このトライはすべての Ethereum アカウントに存在します。
トランザクショントライ: このトライは、すべてのブロックのすべてのトランザクションを格納します。この試行を使用して、特定のトランザクションを見つけることができます。

3 つの試行に分散された単純なデータ分割は、イーサリアムが大量のデータを保存および管理するのに役立ちます。さらに、このデータストアメカニズムにより、ユーザーはより簡単かつ安全にアクセスできます。

EVM の場合、イーサリアムプロトコルには 2 つのデータタイプがあります。一時データと永続データです。

エフェメラルデータ: このデータは、ウォレットの残高など、新しい取引に応じて変化します。
永久データ: 名前が示すように、このデータは Ethereum のデータ構造に永久に保存されます。さらに、このデータを変更または修正することはできません。

コンピューティングデバイスの EVM と CPU の間に興味深い類似点があることに気付いたかもしれません。

イーサリアムの開発者は、コンピューターソフトウェアに似た DApps を作成します。

ここでの違いは、C++ や Java とは異なり、Solidity は Ethereum のプログラミング言語であることです。この堅牢性コードは、他のノード/システムに分散されます。

私たちのコンピューターと同様に、EVM には物理的な CPU がありません。つまり、EVM は世界中のネットワークに分散された仮想 CPU です。

EVM の利点

EVM の利点を見てみましょう。

分散化

EVM は、中央機関の役割を制限する上で重要な役割を果たします。イーサリアムネットワーク上で行われるトランザクションを制御することはできません。

さらに、デプロイされた DApps を削除することはできません。これにより、開発者は革新的なプロジェクトを自由に構築できます。

低い参入障壁

EVM は、開発者が何の制限もなく DApps を作成するのに役立ちます。この仮想マシンにより、開発者は目的に合ったスマートコントラクトを作成してデプロイできます。

複雑なスマートコントラクトの実行の容易さ

EVM は、スマートコントラクトで割り当てられた複雑なタスクを実行できます。さらに、開発者はスマートコントラクトを作成して複数のプラットフォームで実行できます。

フールプルーフ

EVM の複雑なメカニズムにより、プログラムは失敗することなくトランザクションを実行できます。ここで、開発者は複雑さに基づいてスマートコントラクトの影響を処理できます。

データの安全性

EVM は開発者のデータを保護します。この信頼要素により、開発者はさまざまな種類のコードをテストするようになります。

信頼できないコードを使用した場合、個人データは影響を受けません。計算プロセスは、他のシステム機能にも影響しません。

EVM の欠点

高いガス代

トランザクションを実行するには、ETH トークンで料金を支払う必要があります。必要なガスは、トランザクションの実行に関連する複雑さによって異なります。

さらに、トランザクションの種類と速度もガスを決定します。オンライン計算機を使用して、取引に必要なガスを見つけることができます。

ネットワークの混雑が激しい場合、ガス料金は増加します。このような状況では、非常に高いガス料金が発生します。

高いデータストレージ

前述したように、データは EVM の重要な部分です。データの保存と管理は、機械が適切に機能するために不可欠です。

ここでも、トランザクションの複雑さがデータストレージの増加につながります。ガス料金と同様に、保管料金も高額になる場合があります。

技術的な知識が必要

デプロイされたスマートコントラクトを変更することはできません。したがって、スマートコントラクトを作成する開発者には、技術的な専門知識が必要です。

チューリング完全システムとして、EVM を使用すると、開発者はあらゆるプログラミング言語を使用できます。対照的に、不適切なプログラミングスクリプトは、プロジェクト全体を台無しにする可能性があります。

EVMの未来

ブロックチェーン技術と EVM を検討していますが、まだ初期段階です。今後数年間で、EVM の速度と効率は向上します。

取引速度と高いガス料金は大きな課題です。これらの課題を克服することで、EVM の未来が明るくなります。

EVM は、主要産業の分散化において重要な役割を果たします。この変革は、主要産業に影響を与えるでしょう。

銀行、ゲーム、サイバーセキュリティ、ロジスティクス、ヘルスケア、クラウドストレージ、不動産業界は大きく変化します。さらに、より便利な DApps は人々の生活を楽にします。

マルチロールアップエコシステムを繁栄させるという Ethereum の創設者 Vitalik Buterin のビジョンも、EVM にプラスの影響を与えます。このエコシステムの実装により、EVM 機能が向上します。

相互運用機能は、EVM に影響を与えるもう 1 つの重要な変更です。ここでは、異なるブロックチェーン上の DApps が相互にやり取りできます。

インタラクティブな操作機能により、異なる暗号プロジェクト間のコラボレーションが促進されます。さらに、より多くの開発者が EVM を選択してスマートコントラクトをデプロイする傾向があります。

著者のメモ

イーサリアム仮想マシンは、分散型エコシステムを提供する上で重要な役割を果たします。 DApp 開発者は、プロジェクトをビルドするためにより多くのアクセスを取得できるようになりました。

開発者は、DApp 開発用のオールインワンプラットフォームとしてイーサリアムにアプローチしています。この要因により、EVM の将来は有望なものになります。

イーサリアム仮想マシンは完璧ではなく、いくつかの欠点があります。テクノロジーの進歩により、EVM はより優れたバージョンに進化し続けています。

次に、最高の Ethereum ウォレットを探索できます。