EVM Là Gì? Điểm Nổi Bật Của EVM

EVM là một thuật ngữ rất phổ biết trong Blockchain và có từ lâu đời, được giới thiệu bởi Ethereum. EVM được nhiều dự án Blockchain khác sử dụng để hỗ trợ cho các dApp được xây dựng trên đó. Bài viết này, mình sẽ giới thiệu EVM và các chi tiết liên quan đến EVM!

Lịch Sử Hình Thành

EVM là viết tắt của Ethereum Virtual Machine (Máy ảo Ethereum) - một phần mềm chạy trên mạng Ethereum. EVM được sáng tạo và phát triển bởi nhóm phát triển Ethereum dưới sự lãnh đạo của Vitalik Buterin.

EVM đã được giới thiệu cùng với mạng Ethereum vào năm 2015 khi phiên bản đầu tiên của Ethereum, gọi là Frontier, được phát hành. Mục đích của EVM là cung cấp một môi trường thực thi hợp đồng thông minh (smart contract) trên mạng Ethereum.

Tuy EVM được phát triển dựa trên ngôn ngữ lập trình Turing Complete, tuy nhiên, nó được thiết kế để chạy trên một môi trường ảo hóa riêng biệt. EVM sử dụng một ngôn ngữ lập trình gọi là "Ethereum Virtual Machine Bytecode" (EVM bytecode), tương tự như mã máy trong các hệ thống máy tính khác.

EVM hoạt động bằng cách lấy các giao dịch từ mạng Ethereum và thực thi các hợp đồng thông minh bằng cách chạy mã bytecode trên máy ảo. Nó kiểm tra và thực hiện các giao dịch và hợp đồng thông minh theo các quy tắc đã được định nghĩa trong giao thức Ethereum.

EVM đã trở thành một phần quan trọng trong việc phát triển ứng dụng dựa trên blockchain và giao thức Ethereum. Nó cung cấp một môi trường tin cậy và bảo mật để chạy các hợp đồng thông minh và thực hiện các giao dịch trên mạng Ethereum.

EVM Là Gì? 

EVM là viết tắt của Ethereum Virtual Machine, tức là Máy ảo Ethereum. EVM là một phần mềm chạy trên mạng Ethereum và đóng vai trò là một môi trường thực thi hợp đồng thông minh. Nó cho phép người dùng tạo ra và chạy các ứng dụng phi tập trung (decentralized applications) trên mạng Ethereum.

EVM là một máy ảo Turing-complete, có thể thực hiện các hợp đồng thông minh bằng cách xác thực và thực thi mã bytecode. Mã bytecode của các hợp đồng được viết bằng ngôn ngữ Solidity hoặc Vyper, sau đó được biên dịch thành bytecode và triển khai trên EVM.

EVM được thiết kế để đảm bảo tính nhất quán, bảo mật và phân tán. Nó sử dụng cơ chế xác thực dựa trên chứng thực và thực hiện các phép tính trên một mạng lưới các nút (nodes) được điều hành bởi các thợ đào (miners). Mỗi nút trong mạng Ethereum chạy một phiên bản EVM độc lập với nhau để thực thi các giao dịch và hợp đồng thông minh.

Với EVM, người dùng có thể lập trình và triển khai các hợp đồng thông minh phục vụ mục đích đa dạng, từ tài chính phi tập trung, chứng khoán số đến ứng dụng phi tập trung trong lĩnh vực chứng chỉ số, trò chơi và nhiều lĩnh vực khác. EVM đã đóng góp quan trọng vào sự phát triển của kinh tế số và công nghệ blockchain.

Các blockchain EVM (EVM-based blockchains) là các blockchain mà sử dụng Ethereum Virtual Machine (EVM) làm công cụ để thực thi các hợp đồng thông minh. Nói cách khác, các blockchain EVM xây dựng trên cơ sở hạ tầng của Ethereum và có khả năng hỗ trợ các hợp đồng thông minh và ứng dụng phi tập trung (DApps) tương tự như Ethereum.

Các ví dụ về các blockchain EVM bao gồm:

1. Ethereum (ETH): Đây là blockchain chính và gốc của Ethereum, nơi EVM được phát triển và triển khai ban đầu.
2. Binance Smart Chain (BSC): Đây là một blockchain phụ xây dựng trên cơ sở hạ tầng của Binance và sử dụng EVM để hỗ trợ hợp đồng thông minh và ứng dụng phi tập trung.
3. Avalanche (AVAX): Avalanche là một blockchain phân cấp và cũng hỗ trợ EVM. Nó cho phép triển khai các hợp đồng thông minh và DApps bằng ngôn ngữ Solidity trên EVM.
4. Fantom (FTM): Fantom là một blockchain công cộng và cũng tự hào là một blockchain EVM, cho phép triển khai và thực thi hợp đồng thông minh tương tự như trên Ethereum.

Các blockchain EVM cung cấp khả năng tương thích ngược với các ứng dụng đã được phát triển cho Ethereum và đồng thời mở ra rất nhiều cơ hội cho việc phát

Cấu Trúc Của EVM 

EVM (Ethereum Virtual Machine) là một máy ảo tổ chức dựa trên ngăn xếp (stack-based) và hoạt động dựa trên việc thực thi bytecode. Dưới đây là một quan sát sơ bộ về cấu tạo của EVM:

1. Ngăn xếp (Stack): EVM sử dụng một ngăn xếp để lưu trữ và xử lý dữ liệu. Nó sử dụng mô hình Last In, First Out (LIFO), trong đó các phần tử mới được đẩy vào ngăn xếp, và các phần tử cũ được gỡ bỏ từ đỉnh của ngăn xếp.
2. Bộ nhớ (Memory): EVM cung cấp một vùng bộ nhớ để lưu trữ dữ liệu tạm thời trong quá trình thực thi. Bộ nhớ có thể được truy cập thông qua các chỉ mục số và hỗ trợ các phép toán trên dữ liệu lưu trữ trong bộ nhớ.
3. Mã lệnh (Instruction set): EVM sử dụng một tập hợp các mã lệnh (instruction set) để thực thi hợp đồng thông minh. Mã lệnh này bao gồm các phép toán logic, phép gán, phép tính toán số học và các phép toán khác để thực hiện các chỉ thị của hợp đồng.
4. Ô nhớ (Storage): EVM cung cấp ô nhớ lưu trữ dữ liệu dài hạn của các hợp đồng. Dữ liệu trong ô nhớ được lưu trữ thông qua các khóa (keys) và giá trị (values).
5. Gas và Gas Cost: EVM sử dụng khái niệm "gas" để đo lường công việc thực thi hợp đồng. Mỗi mã lệnh và hoạt động trong EVM có một chi phí gas tương ứng. Số gas này quyết định việc thực hiện một giao dịch hay hợp đồng và có thể kiểm soát việc thực thi để tránh sử dụng tài nguyên quá mức.

Cơ Chế Hoạt Động Của EVM

Cơ chế hoạt động của EVM (Ethereum Virtual Machine) bao gồm các bước sau:

1. Biên dịch và triển khai hợp đồng: Người dùng viết mã hợp đồng thông minh bằng ngôn ngữ Solidity hoặc Vyper và sau đó biên dịch nó thành mã bytecode. Mã bytecode được triển khai lên mạng Ethereum, tạo thành một hợp đồng thông minh.
2. Thực thi bytecode: Khi một giao dịch hoặc một cuộc gọi hợp đồng xảy ra trên mạng Ethereum, EVM nhận và thực thi mã bytecode của hợp đồng thông minh tương ứng. Quá trình thực thi bao gồm các bước sau đây:
3. Kết quả và sự thay đổi trạng thái: Sau khi quá trình thực thi hoàn thành, EVM trả về kết quả của hợp đồng thông minh và cập nhật trạng thái của hợp đồng trong bộ nhớ và ô nhớ.

Thực thi bytecode bao gồm các bước sau đây:

• Xác thực: EVM kiểm tra tính hợp lệ của giao dịch hoặc cuộc gọi hợp đồng bằng cách kiểm tra chữ ký và các ràng buộc khác.
• Gas và quyết định gas cost: EVM xác định số gas cần thiết để thực thi mã bytecode và ước tính chi phí gas tương ứng với từng mã lệnh và hoạt động.
• Thực thi mã lệnh: EVM thực thi từng mã lệnh trong mã bytecode của hợp đồng thông minh, sử dụng ngăn xếp, bộ nhớ và các biến trạng thái để thực hiện các phép toán.
• Cập nhật trạng thái: Trong quá trình thực thi, EVM cập nhật trạng thái của hợp đồng và sự thay đổi trong bộ nhớ và ô nhớ.
• Tiêu thụ gas: Khi thực hiện mỗi mã lệnh, EVM tiêu thụ một lượng gas tương ứng với chi phí gas của đó. Nếu gas tiêu thụ hết, quá trình thực thi dừng lại và giao dịch hoặc cuộc gọi hợp đồng bị hủy.

Cơ chế hoạt động của EVM nhằm đảm bảo tính nhất quán và bảo mật trong việc thực thi các hợp đồng thông minh trên mạng Ethereum. Nó sử dụng gas để kiểm soát việc tiêu tốn tài nguyên và ngăn chặn các cuộc tấn công từ việc chạy vô hạn hoặc gian lận.

Ứng Dụng Của EVM 

EVM (Ethereum Virtual Machine) đã tạo ra nền tảng để phát triển và triển khai các ứng dụng phi tập trung (decentralized applications - DApps) trên mạng Ethereum. Dưới đây là một số ứng dụng của EVM:

1. Hợp đồng thông minh (Smart contracts): EVM cho phép việc lập trình và triển khai các hợp đồng thông minh trên mạng Ethereum. Hợp đồng thông minh là các chương trình tự thực hiện, không thể thay đổi và có thể thực hiện các thỏa thuận, giao dịch và quy tắc được định nghĩa trước. Chúng có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như tài chính, bảo hiểm, giao dịch bất động sản, tiền điện tử và phân phối nội dung.
2. Ứng dụng phi tập trung (DApps): EVM mở ra khả năng tạo ra và triển khai các ứng dụng phi tập trung trên mạng Ethereum. DApps hoạt động như các ứng dụng thông thường, nhưng không cần sự can thiệp của bên trung gian. Chúng có thể bao gồm các ứng dụng tài chính, trò chơi, thị trường phi tập trung, ứng dụng xã hội, công nghệ đám mây phi tập trung và nhiều lĩnh vực khác.
3. Phân phối token và giao dịch tiền điện tử: EVM hỗ trợ việc phát hành và quản lý các token tiền điện tử. Người dùng có thể triển khai hợp đồng thông minh để tạo mới các token và sử dụng chúng trong các giao dịch trên mạng Ethereum.
4. ICO (Initial Coin Offering): EVM đã chủ động trong việc tạo ra mô hình kinh tế cho các ICO, cho phép các dự án thực hiện việc huy động vốn thông qua việc phát hành và bán các token của họ.
5. Tiến hóa hệ sinh thái blockchain: EVM đã mở đường cho sự phát triển và tiến hóa của hệ sinh thái blockchain. Nó đã cung cấp nền tảng và công cụ cho các nhà phát triển để tạo ra các ứng dụng blockchain, mở ra những cơ hội mới cho việc sáng tạo và định hình tương lai công nghệ blockchain.

EVM đã đóng góp đáng kể vào sự phát triển và mở rộng của mạng Ethereum cũng như việc thúc đẩy sự sáng tạo và áp dụng công nghệ blockchain trong nhiều lĩnh vực.

Ưu Và Nhược Điểm Của EVM

Ưu điểm

• Đa nền tảng: EVM là một máy ảo độc lập, giúp cung cấp một môi trường thực thi tương thích trên nhiều nền tảng khác nhau. Điều này cho phép phát triển ứng dụng và hợp đồng thông minh trên nhiều hệ thống khác nhau.
• Bảo mật: EVM được thiết kế để cung cấp một môi trường thực thi an toàn và cô lập. Nó sử dụng mô hình cấp phép truy cập và quản lý tài nguyên để đảm bảo rằng các ứng dụng và hợp đồng thông minh không thể giao tiếp trực tiếp với các thành phần bên ngoài mà không được phép.
• Linh hoạt: EVM hỗ trợ ngôn ngữ khái niệm Solidity, được sử dụng phổ biến trong việc phát triển hợp đồng thông minh trên nền tảng Ethereum. Ngoài ra, EVM cũng có thể hỗ trợ các ngôn ngữ khác thông qua trình dịch hoặc biên dịch.
• Dễ sử dụng: EVM cung cấp một giao diện thân thiện cho nhà phát triển để phát triển và triển khai các ứng dụng và hợp đồng thông minh trên Ethereum. Có nhiều công cụ phát triển và khung làm việc như Truffle và Remix giúp tăng cường quy trình phát triển ứng dụng.
• Mở rộng: EVM hỗ trợ mô hình mở rộng dễ dàng và có khả năng tương tác với các dạng hợp đồng thông minh khác nhau trên blockchain Ethereum. Điều này cho phép quyết định và giao tiếp toàn cầu thông qua các giao thức và chuỗi khối khác nhau.

Nhược điểm 

• Hiệu suất: Hiệu suất của EVM có thể bị hạn chế do thiếu tài nguyên, bởi vì các nút mạng Ethereum cần phải thực thi cùng một số lượng lớn các hợp đồng thông minh. Điều này có thể dẫn đến tăng cường đông cơ mạng và thời gian xác nhận giao dịch chậm hơn.
• Chi phí giao dịch: Việc thực thi các hợp đồng thông minh trên EVM đòi hỏi việc trả phí giao dịch, được xác định bởi mức độ phức tạp và thời gian thực thi. Điều này có thể làm tăng chi phí cho người dùng và giới hạn tính khả thi của một số ứng dụng.
• Quy mô hợp đồng: EVM có một giới hạn về kích thước của mỗi hợp đồng thông minh, gọi là "giới hạn khối". Điều này có thể làm hạn chế khả năng triển khai các hợp đồng lớn hoặc phức tạp và đưa ra một số hạn chế trong việc phát triển ứng dụng.
• Phụ thuộc vào nguồn lực bên ngoài: EVM không thể trực tiếp truy cập vào dữ liệu bên ngoài blockchain Ethereum và cần phải phụ thuộc vào các công cụ và dịch vụ bên thứ ba để truy cập thông tin từ môi trường bên ngoài. Điều này có thể tạo ra sự phụ thuộc và thiếu an toàn trong truy xuất dữ liệu.
• Khả năng kiểm tra lỗi: Một số lỗi trong hợp đồng thông minh có thể khó dò tìm và gỡ lỗi trên EVM. Điều này có thể gây ra các vấn đề bảo mật và gây thiệt hại cho các người dùng và nhà phát triển.

So Sánh Blockchain EVM Và non-EVM

Dự Phóng Cá Nhân

Các Blockchain EVM đặc biệt là Ethereum vẫn đang thống thị trường về người dùng, doanh thu, dApp và đặc biệt là thống trị thị trường DeFi. Có rất nhiều dự án đưa ra các công nghệ mới nhưng người dùng vẫn đang tin dùng các Blockchain EVM như EThereum.

EVM hiện tại đang là một công nghệ được ứng dụng rất rộng lớn, nhiều Blockchain sử dụng hoặc kết nối với nó để tiếp cận với các dApp và người dùng sẵn có. Tương lai thì sự thống trị của EVM Blockchain như Ethereum vẫn không thể chối cải vì những nền tảng sẵn có và công nghệ đang được cải tiến hằng ngày. 

EVM đang nằm trong một vòng lặp đi lên, vì EVM đang chiếm phần lớn thị phần và các Blockchain mới khi xây dựng thì sẽ tích hợp EVM để hỗ trợ các dự án trên EVM của Blockchain khác dễ dàng chuyển sang cũng như cộng đồng Dev của Solidity rộng lớn dễ dàng xây dựng trên đó. 

Khi càng nhiều Blockchain sử dụng EVM thì EVM sẽ càng ngày càng phát triển hơn nữa. 

Tổng Kết 

Như vậy mình đã làm rõ EVM là gì? Những điểm nổi bật, ưu và nhược điểm của EVM. Hy vọng bài viết mang lại cho bạn nhiều thông tin hữu ích!