ما هي آلة الإيثريوم الافتراضية؟ EVM في لمحة

عامل تمكين للعقود الذكية

يعد EVM، أو Ethereum Virtual Machine، مكونًا مهمًا في منصة Ethereum blockchain. وهي مسؤولة عن تنفيذ العقود الذكية، وهي عقود ذاتية التنفيذ مع كتابة شروط الاتفاقية بين المشتري والبائع مباشرة في سطور من كود الكمبيوتر.

إذا كنت تفكر في الإيثريوم كنظام بيئي كامل للعملة ومنصة عقود ذكية، فيمكنك أن تتخيل EVM باعتباره المحرك أو العقل بداخله. هذا المحرك قادر على فهم البرمجة، وبالتالي العقود الذكية التي يتم إنشاؤها. وبهذه الطريقة، يمكن لأي شخص، سواء كان مطورًا أو حتى مستخدمًا مثلك، استخدام هذا العقل لبناء وإطلاق التطبيقات اللامركزية أو التطبيقات اللامركزية أو Dapps على شبكة Ethereum.

عندما يتم نشر عقد ذكي على شبكة إيثريوم، فإنه يعمل على EVM، الذي يعالج المعاملات ويضمن أن العقد يتصرف على النحو المنشود. إن تنفيذ العقود الذكية على EVM هو ما يسمح بتشغيل Dapps على blockchain Ethereum.

سواء كانت بورصة لا مركزية (DEX)، أو تطبيق DeFi Dapp آخر مثل نظام الإقراض، أو حتى لعبة أو سوق NFT، فإن كل تطبيق Dapp يتم إطلاقه على Ethereum يتم تشغيله بواسطة EVM.

تاريخ الآلة الافتراضية للإيثريوم

بدأ الأمر برمته عندما اقترح فيتاليك بوتيرين، المؤسس المشارك لـ Ethereum، أن أحد أقدم الأمثلة على Dapp هو BitTorrent - البرنامج الذي غير الطريقة التي يقوم بها الأشخاص بتنزيل الملفات ومشاركتها عن طريق تقسيم الملفات الكبيرة إلى أجزاء متعددة لتسريع التنزيلات.

لم يجعل BitTorrent مشاركة الملفات أسهل وأسرع فحسب، بل إنه لا يزال نشطًا حتى اليوم، بعد مرور أكثر من 20 عامًا على تطويره بواسطة Bram Cohen. لقد أنتج بروتوكول مشاركة الملفات العشرات من الإصدارات، ويستمر الأشخاص في مشاركة ملفات التورنت، وخاصة الملفات التي يصعب الحصول عليها.

كما أن طول عمره ملفت للنظر أيضًا عندما نأخذ في الاعتبار وجود محاولات متعددة لإزالته - ويرجع ذلك أساسًا إلى القرصنة المزعومة للحقوق الفكرية، المرتبطة بمشاركة المحتوى المحمي مثل الكتب والأفلام المحمية بحقوق الطبع والنشر.

لكن ربما تشير مقارنة بوتيرين إلى شبكة BitTorrent الواسعة من أجهزة الكمبيوتر الموزعة في جميع أنحاء العالم. لن يكون كافيًا إزالة واحد أو معظم أجهزة الكمبيوتر التي تقوم بتشغيلها - سيتعين عليك إزالة كل كمبيوتر يقوم بتشغيل عميل BitTorrent لقتل الشبكة.

لذا أرادت إيثريوم أن تفعل الشيء نفسه – أن تكون آلة افتراضية، ليس لها حدود مادية، ولا تتطلب أجهزة كمبيوتر باهظة الثمن، ويمكن استخدامها على الفور من قبل معظم القادمين الجدد الذين لديهم معرفة أساسية بالكمبيوتر.

في حين أن البيتكوين وشبكات التشفير المبكرة تطلبت من الأشخاص معرفة المزيد عن أجهزة الكمبيوتر، وفهم البايتات، والتشفير، وإثبات العمل، لم تكن بالضرورة بحاجة إلى تعلم أكثر من مجرد لغة برمجة لإنشاء تطبيق على إيثريوم.

لماذا تستخدم blockchains للعقود الذكية EVM؟

تستخدم Blockchains EVM لأنها منصة حوسبة عالية الكفاءة وآمنة تسمح للمطورين بإنشاء Dapps على شبكة blockchain.

EVM هي بيئة التنفيذ (التي تسمى أحيانًا بيئة التشغيل) للعقود الذكية على سلسلة Ethereum blockchain وتوفر منصة للمطورين لكتابة وتشغيل التعليمات البرمجية بطريقة لا مركزية دون الحاجة إلى سلطة مركزية أو خادم.

بالإضافة إلى ذلك، فإن EVM قادر على إكمال تورينج. في نظرية الحوسبة، يشير اكتمال تورينج إلى قدرة الآلة - آلة بسيطة يمكنها تنفيذ خوارزمية وفقًا للقواعد. بمعنى آخر، يمكن لـ EVM، بعد اكتمال تورينج، التعرف على مجموعات القواعد أو تحديدها لمعالجة البيانات.

وهذا يعني أن العقود الذكية يمكنها تنفيذ أي مجموعة من التعليمات البرمجية والحسابات المعقدة. هذه المرونة في إجراء العمليات الحسابية المعقدة هي ما يمنح EVM القدرة على استخدامها لمجموعة متنوعة من حالات الاستخدام والتطبيقات.

بشكل عام، لا تستطيع Ethereum Dapps استخدام أمان الشبكة اللامركزية فحسب، بل تتمتع أيضًا بالمرونة اللازمة لإنشاء جميع أنواع التطبيقات اللامركزية.

بالنسبة لمطوري Dapps، تعد EVM نفسها حزمة مفيدة تعمل على تعزيز البرمجة المفتوحة لأن الرموز التي تم تحميلها إلى EVM شفافة وغير قابلة للتغيير. كما يسمح للمطورين بالبرمجة بلغات برمجة أبسط، بالمقارنة مع الأنظمة الأخرى.

نظرًا لأن معظم رموز العقود الذكية على Ethereum مفتوحة، فمن السهل أيضًا على المطورين نسخ هذه العقود الذكية وتعديلها وفقًا لاحتياجاتهم لإنشاء إصدارات مختلفة أو إضافة تحسينات إلى التطبيقات اللامركزية الموجودة. تم إنشاء العديد من التطبيقات اللامركزية (Dapps) الموجودة بالفعل من نفس كود المصدر الخاص بأسلافها.

أدى نجاح EVM بمجموعته الفريدة من المزايا إلى بقاء Ethereum باعتباره النظام الأساسي الأكثر رسوخًا واعتمادًا على نطاق واسع.

هل هناك أي عيوب لEVM؟

مثل أي نظام، هناك بعض العيوب في EVM. أحد الانتقادات الرئيسية هو مدى تكلفة ذلك.

عادةً ما يشير كل تفاعل على Ethereum إلى معاملة. بخلاف معاملات الإرسال المنتظمة التي يتم فيها نقل الرموز المميزة، تتطلب معظم أنواع التفاعل الأخرى عقدًا ذكيًا للتنفيذ. تشمل الأمثلة الموافقة على نوع جديد من التفاعل (مثل الموافقة على مبادلة USDT/ETH جديدة) أو الموافقة على طلب مشاركة الرموز المميزة في مجمع سيولة (مثل مشاركة ETH وUSDT في مجمع سيولة USDT/ETH على DEX).

تتطلب أي معاملة على Ethereum أيضًا رسومًا، والتي يُشار إليها بالغاز. يتم دفع ثمن هذا الغاز بالأثير (ETH).

وفي حالة نشاط الشبكة العالي ترتفع رسوم الغاز. في بعض الأحيان، يفشل التنفيذ، وتستعيد الغاز الخاص بك - ولكن إذا نفد الوقود أثناء تنفيذ التنفيذ (على سبيل المثال، زيادة الرسوم قبل تأكيد معاملتك)، فسوف يفشل التنفيذ أيضًا.

عيب آخر مقترح هو المراوغات العديدة في Solidity، وهي لغة البرمجة الرئيسية المستخدمة للتشفير على Ethereum. على الرغم من أنها لغة ترميز بسيطة إلى حد ما، إلا أنها كانت موضوعًا لمجموعة من الأخطاء والمآثر. كان استغلال DAO الذي تسبب في انقسام Ethereum، وخطأ محفظة Parity multi-sig، من الأمثلة البارزة التي تسببت في خسائر فادحة في الأموال.

يجب أن تكون أداة EVM مرنة، وربما تضحي ببعض الجوانب الأمنية، مثل التفتيش والتتبع. نظرًا لأنه يمكن لأي شخص تحميل التطبيقات اللامركزية، فإن الكثير من الترميز الموجود على السلسلة غير مقروء للبعض، ويسمح بما يمكن أن يكون مكالمات خطيرة للعقود الذكية الخارجية.

أخيرًا، على الرغم من أن إيثريوم نفسها لا مركزية، فإن العديد من التطبيقات اللامركزية تعتمد فعليًا على منشئيها أو مالكيها لمواصلة استخدام إيثريوم. إذا توقف مالك Dapp عن استخدام Ethereum، فمن المحتمل أن تفشل الخدمة أيضًا إذا توقفت العقد عن العمل لها.

ونتيجة لذلك، توفر البدائل المتوافقة مع EVM مثل Binance Smart Chain وAvalanche وPolygon وFantom ما يشعرون أنها حلول واعدة لقضايا مثل قابلية التوسع ورسوم المعاملات والسرعة.

هل هناك أنواع أخرى من سلاسل العقود الذكية التي لا تستخدم EVM؟

هناك العديد من منصات blockchain التي لا تستخدم EVM.

إن سلاسل الكتل غير EVM هي تلك التي لا تتبع مبادئ Ethereum ولا تتطلب مراقبة مستمرة من محرك حسابي. من المرجح أن تنمو السلاسل غير المتوافقة مع EVM في الفئات والمنافذ الرائجة التي تظهر فيها أفكار جديدة. يمكن أن تزدهر السلاسل العامة المتنوعة في مجالات مثل NFTs وGameFi والمدفوعات.

أكثر أنظمة blockchain شهرة بدون EVM هي Bitcoin، والتي تستخدم خوارزمية توافقية لإثبات العمل (PoW) للتحقق من صحة المعاملات. على الرغم من أنها تعتبر أقل عرضة للخطر من حيث الثغرات الأمنية، إلا أن هذا يرجع أساسًا إلى أن Bitcoin تم تصميمه كنظام كامل غير تورينج مع وظائف محدودة.

تستخدم Bitcoin لغة البرمجة النصية، مع وظيفة شديدة التركيز لمعالجة معاملات Bitcoin، غير قادرة على دعم منطق العقد الذكي الأكثر تعقيدًا الذي يتطلب خطوات متعددة للتنفيذ.

كانت EOS عبارة عن منصة blockchain أخرى لم تستخدم EVM في البداية. لقد استخدمت خوارزمية توافقية مفوضة لإثبات الملكية (DPoS)، والتي لا تتطلب من القائمين بالتعدين التحقق من صحة المعاملات. بدلاً من Solidity، استخدم معيار WebAssembly (WASM)، مما يسمح للمطورين بكتابة التعليمات البرمجية بأي لغة برمجة، والتي يمكن تشغيلها على أي متصفح يدعم WASM. وكان يُعتقد أن هذا يؤدي إلى زيادة الكفاءة والسرعة وسهولة الاستخدام.

ومع ذلك، نظرًا لأن EVM لا يزال حتى اليوم الحل الأكثر استخدامًا للتطبيقات اللامركزية، فقد طورت EOS أيضًا إصدارًا متوافقًا مع EVM مع ترقية آلية الإجماع في أبريل 2024، مما يجعلها، إلى حد بعيد، الشبكة "الأسرع" المتوافقة مع EVM في الوقت الحالي.

هل محافظ Web3 EVM أم مخصصة لشبكة Ethereum فقط؟

محافظ Web3 ليست أجهزة إلكترونية في حد ذاتها، ولكنها مصممة للتفاعل مع blockchain Ethereum، والتي يتم تشغيلها بواسطة EVM. تختلف محافظ Web3 عن المحافظ التقليدية حيث أنها تحتوي على دعم مدمج للتفاعل مع شبكات العقود الذكية، مما يسمح للمستخدمين بتوقيع المعاملات والموافقة على تفاعلات العقود الذكية دون مغادرة واجهة المحفظة.

تطلق العديد من محافظ Web3 أيضًا على نفسها اسم "متوافق مع EVM". MetaMask هي إحدى هذه المحافظ. وهذا يعني أن المحفظة قادرة على التفاعل مع التطبيقات اللامركزية التي تستخدم سلسلة EVM.

على Ethereum، تسمح للمستخدمين بتخزين وإدارة أصولهم المستندة إلى Ethereum بشكل آمن، مثل الرموز المميزة Ether وERC-20، بالإضافة إلى التفاعل مع Dapps المبنية على blockchain Ethereum. في سلسلة BNB، يفعلون الشيء نفسه، ولكن مع رموز BNB وBNB ERC-20.

تشمل محافظ Web3 الشهيرة MetaMask، وMyEtherWallet، وTrust Wallet، وCoinbase DApp Wallet، وBitpie، وBrave، وWallet3، وXDEFI.