Ethereum là mạng blockchain phi tập trung phổ biến hàng đầu hiện nay trong lĩnh vực tiền điện tử. Trong đó, máy ảo EVM (Ethereum Virtual Machine) được ví như là trái tim của Ethereum, cho phép các nhà phát triển tạo hợp đồng thông minh bằng ngôn ngữ lập trình Solidity. Để hiểu chi tiết hơn về khái niệm này, mọi thông tin bạn cần biết về máy ảo Ethereum (EVM) sẽ được cung cấp trong bài viết dưới đây!
Nội dung chính
Khái niệm về máy ảo Ethereum (EVM)
Để không bị nhầm lẫn, trước tiên, bạn cần hiểu về khái niệm và cách thức hoạt động của hợp đồng thông minh.
Hợp đồng thông minh là gì?
Trên chuỗi khối Ethereum, hợp đồng thông minh là một tập hợp các dữ liệu và mã tồn tại trên một địa chỉ Ethereum. Các mã này có thể truyền các giao dịch qua mạng và hoạt động tự động theo những gì đã được lập trình.
Bên trong hợp đồng thông minh là danh sách các việc sẽ được thực thi mỗi khi điều kiện được đáp ứng trên mạng, bao gồm việc chuyển tiền đến một địa chỉ nhất định trên chuỗi, giao tiếp với một hợp đồng khác hoặc thậm chí là tạo một hợp đồng mới. Thay vì phụ thuộc vào bên thứ ba để thực hiện giao dịch, bất kỳ người gửi nào cũng có thể gửi tiền đến địa chỉ của hợp đồng thông minh để kích hoạt các hoạt động này.
Đặc điểm làm cho các hợp đồng thông minh trở thành một phương thức giao dịch an toàn là các mã bên trong hợp đồng không thể bị thay đổi. Theo đó, bất cứ khi nào hợp đồng được thực hiện sẽ tạo ra sự thay đổi trạng thái của EVM.
EVM có thể được mô tả như một “máy trạng thái” khi chịu trách nhiệm tính toán các thay đổi trạng thái sau khi thực thi các mã của hợp đồng thông minh. Các nhiệm vụ này bao gồm việc duy trì số dư ether trong tài khoản, lưu trữ dữ liệu của các hợp đồng thông minh và các giao dịch khi chúng hoàn thành.
Bởi vậy, để có thể tạo ra một hợp đồng thông minh trên chuỗi khối Ethereum, bạn cần phải hiểu về thuật ngữ Máy ảo Ethereum (EVM).
Máy ảo Ethereum (EVM) là gì?
Máy ảo Ethereum là nền tảng phần mềm mà các nhà phát triển có thể sử dụng để tạo các ứng dụng phi tập trung (DApps) trên Ethereum. Máy ảo này là nơi chuyên thực hiện mã bytecode của hợp đồng và được tích hợp vào mỗi nút Ethereum. Theo đó, tất cả các tài khoản Ethereum và hợp đồng thông minh đều được lưu trữ trên máy tính ảo này.
Hợp đồng thông minh được viết chủ yếu bằng ngôn ngữ của Solidity. EVM không thể trực tiếp thực thi Solidity nên trước tiên mã phải được biên dịch thành các ngôn ngữ cấp thấp hơn được gọi là opcodes, sau đó được biên dịch thành EVM bytecode.
Máy ảo Ethereum (EVM) hoạt động như thế nào?
Mục đích của EVM là xác định trạng thái tổng thể của Ethereum đối với mỗi khối trong chuỗi. Ethereum hoạt động tương tự như các mạng dựa trên blockchain khác, điểm khác là nền tảng sử dụng tiền điện tử riêng (ETH) và sổ cái phân tán để duy trì cơ sở dữ liệu. Mặt khác, Ethereum cũng cung cấp cho người dùng nhiều tính năng bổ sung thông qua hợp đồng thông minh.
EVM sẽ đóng vai trò như là một cơ sở dữ liệu tổng chứa tất cả các tài khoản và số dư ETH. Máy ảo Ethereum sẽ kiểm soát việc thay đổi trạng thái trong mỗi khối mới.
Ví dụ dưới đây sẽ giúp bạn dễ hiểu hơn về cách hoạt động của EVM. Giả sử bạn muốn tạo một biên bản về vấn đề mua đồ chung cùng ba người bạn khác sống trong ngôi nhà. Về cơ bản, đây chính là cách thức để bạn xây dựng hợp đồng thông minh với quy trình như sau:
- Bạn và ba người bạn của bạn phải tạo tài khoản cá nhân.
- Mọi người đều đồng ý trích một ít tiền từ tài khoản cá nhân để gửi vào tài khoản chung mỗi tháng.
- Tất cả đưa ra thỏa thuận rằng không ai có thể lấy tiền từ tài khoản đó trừ khi được tất cả mọi người đồng ý.
- Số tiền đó chỉ có thể được rút ra khỏi tài khoản nếu có chữ ký của 4 bạn.
Sau đó, giả sử bạn muốn dành một số tiền nhất định hàng tuần để mua sắm vật dụng trong nhà. Bạn tạo một hợp đồng thông minh riêng có nội dung như sau:
- Chỉ dành $ 10 một tuần cho việc mua sắm.
- Chỉ mua đồ gia dụng từ một cửa hàng quen biết.
- Đảm bảo đồ dùng sẽ được chuyển đến địa chỉ nhà của 4 bạn.
Trong ví dụ trên, tất cả các hợp đồng này đều được xây dựng dựa trên các hợp đồng trước. Theo đó, máy ảo Ethereum là một môi trường nơi xảy ra mọi sự thay đổi đến từ hợp đồng.
Hiện nay, máy ảo Ethereum đã được xây dựng bằng nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau bao gồm C ++, Java, JavaScript, Python, Ruby,… Theo đó, EVM là một thành phần quan trọng của giao thức Ethereum và cơ chế đồng thuận của hệ thống.
Mặt khác, EVM cũng liên quan mật thiết đến ERC-20. ERC-20 là mã thông báo có thể được di chuyển giữa các địa chỉ, có số lượng cố định và đồng giá trị trên toàn mạng. Theo đó, các hợp đồng thông minh tuân theo cấu trúc dữ liệu trên EVM được sử dụng để tạo mã thông báo ERC-20. Cấu trúc dữ liệu này kiểm soát việc đặt tên, phân phối, số lượng cung cấp và giám sát mã thông báo.
Hiện nay, có nhiều ứng dụng và dự án sử dụng mã thông báo ERC-20, điển hình là Livepeer – mạng phát video phi tập trung rất phổ biến. Nexus Mutual, nền tảng cung cấp bảo hiểm trên các hợp đồng thông minh, cũng sử dụng mã thông báo NXM để giúp người dùng mua bảo hiểm và giải quyết bồi thường khi có yêu cầu.
EVM cũng được ứng dụng để tạo sàn giao dịch phi tập trung triển khai các hợp đồng thông minh cho phép người dùng trao đổi mã thông báo ERC-20. Các hợp đồng thông minh này được gọi là Nhà tạo thị trường tự động (Automated Market Makers AMM), cho phép người dùng đóng góp vào nhóm thanh khoản của một số mã thông báo. Một số sàn giao dịch phổ biến như Uniswap và SushiSwap hiện đang ứng dụng mô hình AMM vào nền tảng.
Những lợi ích của EVM
Máy ảo là một yếu tố không thể thiếu đối với sự phát triển của công nghệ blockchain – từ các giao dịch tiền điện tử trong kỷ nguyên 1.0, đến Ethereum và các hợp đồng thông minh trong kỷ nguyên 2.0, cũng như sự bùng nổ của DApp trong kỷ nguyên 3.0.
Lợi ích rõ ràng nhất của EVM là cho phép tất cả các nhà phát triển có thể tạo ứng dụng phi tập trung (dApps), một minh chứng điển hình nhất là các mã thông báo không thể thay thế (NFT). Thông qua đó, các nhà phát triển không chỉ có thể tạo ra các tác phẩm nghệ thuật kỹ thuật số, âm nhạc, v.v. mà còn có thể bán tác phẩm này thông qua các thị trường phi tập trung trên toàn cầu.
EVM cũng cho phép người dùng triển khai các chức năng bổ sung trong hệ sinh thái blockchain. Theo đó, nếu bất kỳ hợp đồng thông minh nào hoạt động trong mạng bị lỗi, hoặc chứa phần mềm độc hại, cơ sở dữ liệu vẫn không bị ảnh hưởng. Điều này giúp nâng cao mức độ bảo mật và quyền riêng tư trên mạng.
Các blockchains tương thích với Máy ảo Ethereum (EVM)
Mạng blockchain tương thích với EVM là một blockchain có khả năng truy cập vào trạng thái, thông tin giao dịch và thông số kỹ thuật hợp đồng thông minh của mạng ETH tại bất kỳ thời điểm nào. Điều này có thể giúp nền tảng khai thác được sức mạnh và ưu điểm của toàn bộ hệ sinh thái.
Một số blockchain tương thích với EVM phổ biến trên thị trường bao gồm:
Avalanche
Avalanche là một nền tảng mã nguồn mở được sử dụng để triển khai các ứng dụng phi tập trung cũng như các mạng blockchain quy mô doanh nghiệp. Không chỉ vậy, giống như Cosmos, Avalanche còn có khả năng tương tác và mở rộng.
Khi mới ra mắt, dự án được biết đến là nền tảng hợp đồng thông minh phi tập trung đầu tiên trên thế giới được xây dựng để cải thiện hệ thống tài chính trên toàn cầu khi có thể thực hiện các giao dịch nhanh chóng và an toàn. .
Telos
Telos là một mạng điện toán phi tập trung có thể cung cấp hơn 10.000 giao dịch mỗi giây – cao hơn gần 25 lần so với khả năng hiện tại của Ethereum. Không chỉ vậy, nền tảng hoạt động không tính phí, cho phép các người dùng có thể giao dịch và đầu tư tiền điện tử với số vốn hạn chế.
Kusama
Kusama là mạng cho phép các nhà phát triển thử nghiệm và kiểm tra các dự án blockchain mới trước khi phát hành để sử dụng công khai trong hệ sinh thái Polka. Nói một cách đơn giản, Kusama là “môi trường hộp cát” cho các dự án dựa trên DOT.
Cosmos
Cosmos là một hệ sinh thái dựa trên blockchain được xây dựng với mục tiêu thúc đẩy khả năng tương tác chuỗi chéo cũng như cung cấp cho các nhà phát triển khả năng mở rộng tối đa trên mạng. Cosmos được coi là “internet của các blockchain” – nơi các mạng khác nhau có thể tương tác với nhau mà không gặp phải sự cố hoặc trục trặc về kỹ thuật. Dự án sử dụng cơ chế đồng thuận bằng chứng cổ phần (PoS).
Trong tương lai, độ phức tạp, tốc độ và khả năng của máy ảo sẽ tăng lên tương tự sự phát triển của máy tính PC hiện nay. Bởi vậy, việc nắm và hiểu rõ cách thức hoạt động của máy ảo EVM là vô cùng quan trọng trong bối cảnh công nghệ blockchain đang được ứng dụng trên mọi lĩnh vực hiện nay.