在加密貨幣中，什麼是虛擬機(VM)？

虛擬機(VM)是區塊鏈的執行引擎，確保智能合約和去中心化應用程式(dApps)安全、一致地運行，並且沒有集中控制。

不同的區塊鏈使用不同的虛擬機(VM)—從EVM到SVM、MoveVM和WASM—塑造了性能、可擴展性和開發者體驗。

雖然虛擬機(VM)技術面臨性能和兼容性挑戰，但其向多虛擬機和跨鏈支持的演變推動了Web3的增長。

了解什麼是虛擬機(VM)，它如何爲區塊鏈網路提供支持，它在智能合約中的作用，局限性，以及爲什麼它是Web3創新的基石。

什麼是虛擬機(VM)?

在傳統計算中，虛擬機(VM) (Virtual Machine) 的功能就像一個可以在現有主機系統內創建和使用的“虛擬計算機”。它不需要額外的硬件，但能夠模擬完整的操作系統，使您可以安裝應用程序、存儲文件、運行程序，甚至連接到互聯網。主機機器在後臺提供內存、處理能力和存儲資源，以確保流暢的性能。這使得虛擬機在運行僅存在於不同操作系統上的軟件，或在不切換硬件的情況下測試多個環境時特別有用。

📌 區塊鏈世界中的虛擬機(VM)

在加密領域，虛擬機(VM)扮演着更爲關鍵的角色——它成爲智能合約和去中心化應用(dApps)的執行層。最顯著的例子是以太坊虛擬機(EVM)，這是一個全球共享環境，所有合約都在相同規則下運行，保證了所有節點之間的一致結果。

除了以太坊，其他區塊鏈也推出了自己的虛擬機(VM)：

SVM (Solana虛擬機(VM))：優化用於並行處理和高吞吐量。

移動虛擬機(VM) (Aptos, Sui): 以資產安全性和可編程性爲設計理念。

CosmWasm虛擬機(VM)：作爲Cosmos生態系統的一部分，支持多種語言的智能合約。

每個虛擬機(VM)作爲其網路的支柱，就像操作系統定義了可以運行哪些應用程序。它們獨特的設計塑造了每個區塊鏈的性能、開發者體驗和生態系統的增長。

🔍 爲什麼虛擬機(VM)在加密中重要

安全性：一旦部署，智能合約必須按預期行爲。虛擬機(VM)確保代碼在安全、隔離的環境中運行。

一致性：無論是由一個節點還是一千個節點執行，結果都是相同的，這要歸功於確定性計算。

生態系統增長：強大的虛擬機(VM)吸引開發者，推動創新並強化網路效應。

簡而言之，虛擬機(VM)不僅僅是一個技術層面——它是支持可擴展、安全和可信區塊鏈應用的基礎。

更多閱讀：什麼是以太坊虛擬機(EVM)？

區塊鏈網路如何使用虛擬機(VM)

與傳統計算不同，在區塊鏈中，虛擬機(VM)作爲智能合約的執行引擎。以太坊虛擬機(EVM)允許開發者使用Solidity、Vyper和Yul等語言編寫合約，然後將它們部署到以太坊及任何其他兼容EVM的鏈上。EVM強制執行一套通用規則，確保所有節點在創建或與合約交互時遵循相同的邏輯。

每個區塊鏈根據其設計目標實現自己的虛擬機(VM)。一些優化速度和可擴展性，而另一些則強調開發者的靈活性或更強的安全保證。像NEAR和Cosmos這樣的網路使用基於WebAssembly (WASM)的虛擬機，支持多種編程語言。相比之下，Sui利用MoveVM，執行用Move語言編寫的智能合約，而Solana運行Solana虛擬機(SVM)，這是一個爲並行交易處理和高吞吐量構建的自定義運行時.

📌 虛擬機(VM)在實踐中的工作原理

您可能看不到它們，但每次您與去中心化應用程式(dApp)交互時，虛擬機(VM)都在後臺運行。

✅ DeFi交易：當您在Uniswap上兌換代幣時，您的交易是由EVM內部的智能合約執行的。

✅ NFT鑄造：如果您鑄造一個NFT，虛擬機(VM)會運行代碼記錄所有權。當您購買、出售或轉讓時，虛擬機(VM)會更新記錄以確保準確性。

✅ 二層匯總：在使用 zk-rollups 的網路上，交易可能會由專門的虛擬機(VM) 處理，如 zkEVM，它結合了執行以太坊智能合約的能力與零知識證明的加密安全性 (ZKPs)。

本質上，每一次交互——從金融交易到NFT所有權跟蹤——都依賴於虛擬機(VM)靜默執行代碼並在區塊鏈上執行規則。

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虛擬機(VM)的局限性

雖然虛擬機(VM)技術對區塊鏈網路至關重要，但它並非沒有挑戰：

1️⃣ 性能開銷

因爲虛擬機(VM)在硬件和正在執行的代碼之間引入了額外的層，因此它的運行速度可能比直接在物理機器上運行的應用程序慢。這通常意味着更高的計算需求和增加的資源使用。

2️⃣ 操作復雜性

維護虛擬機(VM)——無論是在雲基礎設施還是區塊鏈網路中——都需要大量的配置、升級和持續管理的努力。這個過程可能非常耗時，並且通常需要專業的工具和專業知識。

3️⃣ 兼容性問題

智能合約通常是爲特定的虛擬機(VM)環境設計的。例如，爲以太坊虛擬機(VM)編寫的合約可能需要重新編寫或調整才能在其他區塊鏈上運行，如Solana。這給開發者在多個生態系統中部署相同應用程序時帶來了摩擦，增加了時間和開發成本。

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Web3中虛擬機(VM)的未來

隨着多鏈時代的展開，虛擬機(VM)將繼續朝幾個方向發展：

多虛擬機(VM)支持：單一鏈可以支持多個虛擬機(VM)，提高兼容性並減少開發者遷移成本。

跨鏈互操作性：爲EVM構建的dApps可以無縫部署在其他區塊鏈上，推動生態系統的融合。

平衡性能與安全性：新的虛擬機(VM)將優先考慮速度和強大的保護措施，支持DeFi和GameFi等高需求領域。

最終，虛擬機(VM)不僅僅是智能合約背後的引擎——它是Web3的基石，決定了去中心化應用程式可以走多遠，以及加密經濟能夠多快擴展。

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〈What is Virtual Machine (VM) in Crypto？〉篇文章最早發表《CoinRank》。