以太坊虚拟机(EVM)：简介与原理解析

以太坊区块链吸引了越来越多的去中心化应用（DApp）开发人员加入，得益于其灵活性、开发工具和庞大用户群体。

EVM是一个程序，用于执行以太坊应用代码或智能合约，并为它们提供在以太坊网络上运行的环境。它是图灵完备的，可以运行所有编程语言编写的程序，为开发人员提供自定义智能合约和DApp的便利。

EVM可以访问网络中的所有节点，处理智能合约执行并管理以太坊区块链上的所有交易，成为最强大的虚拟机之一。

2013年，程序员Vitalik Buterin提出了以太坊网络的概念。以太坊的成功得益于Gavin Wood设计的以太坊虚拟机（EVM）。

EVM由C++编写并使用LLVM项目编译器，它是一个特殊状态机，决定着以太坊区块链中每个区块的状态。

除了管理节点对分布式账本的操作范围，EVM还定义了在不同区块之间改变状态的具体规则，这是以太坊智能合约成功运行的基础。

EVM在处理交易过程中具有本质上不稳定的机器状态，并具备全局或世界状态以容纳以太坊区块链上的不同账户信息。

自2015年以太坊网络推出以来，EVM代码本身经历了多次迭代，目前存在多种EVM实现工具。EVM负责维护数千个以太坊节点和执行代码之间的抽象层级。

EVM是运行在以太坊中的智能合约的首要程序，为开发人员提供用各种编程语言编写智能合约的自由。因此，以太坊区块链在DeFi和NFT领域催生了数千个DApp。

每个DApp和智能合约被转换为字节码，并分布在以太坊网络的所有节点中。在部署智能合约时，EVM负责与所有节点联系，并在达成共识后进行状态更改。

然而，EVM并不完美，高额的Gas费用是其中之一。这些费用需要用户通过ETH进行支付，并根据智能合约的复杂性和网络拥塞情况变化。

Solidity是EVM上最受欢迎的编程语言，这意味着开发人员需要有足够的经验和技术专长，才能创建高效的智能合约。额外的计算需求会导致更高的Gas成本，不利于项目的成功。

尽管EVM给区块链生态系统带来了革命性变化，许多区块链项目也在改进这种技术。与EVM兼容的区块链以及跨链互操作性正在发展，并提供比以太坊更低的费用和更快的交易速度。

以太坊的下一个目标是完成从EVM到以太坊WebAssembly（eWASM）的转变。eWASM旨在成为一个高度模块化且独立于平台的虚拟指令集体系结构，被认为是以太坊的下一个规则改变者，并可能为其他区块链所使用。

总的来说，以太坊区块链非常适合于DApp和智能合约的可持续扩展，EVM是Web3开发的首选平台。