Bạn có thể đã nghe nói về Ether (ETH), tiền điện tử lớn thứ hai theo vốn hóa thị trường. Như với hầu hết các loại tiền điện tử, Ethereum liên quan đến cả tài sản kỹ thuật số và blockchain. Mạng Ethereum là một chuỗi khối được thiết kế cho các hợp đồng thông minh.
Các nhà phát triển có thể tạo các chương trình sử dụng hợp đồng thông minh cho nhiều mục đích khác nhau, bao gồm cả việc sử dụng các ứng dụng phi tập trung. Họ có thể làm điều này nhờ Máy ảo Ethereum (EVM).
Định nghĩa máy ảo Ethereum
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 sinh sống của tất cả các tài khoản Ethereum và hợp đồng thông minh.
Ethereum EVM loại bỏ nhu cầu về phần cứng mạnh mẽ và được cho là phù hợp với các lập trình viên mới bắt đầu. Điều đó nói rằng, hiểu sâu hơn về máy ảo Ethereum và mã EVM sẽ yêu cầu kiến thức về các thuật ngữ khoa học máy tính như bộ nhớ, byte và ngăn xếp, cũng như các khái niệm blockchain như bằng chứng công việc , Merkle Tree và các hàm băm.
Mục đích của Máy ảo Ethereum là gì?
Mục đích của EVM là xác định trạng thái tổng thể của Ethereum sẽ như thế nào đối với mỗi khối trong chuỗi khối.
Ethereum giống như các mạng dựa trên blockchain khác ở chỗ nó có tiền điện tử riêng (ETH) và sử dụng sổ cái phân tán để duy trì cơ sở dữ liệu giao dịch trong khi thực thi các quy tắc cụ thể về cách mọi người có thể hoạt động trên mạng. Tuy nhiên, Ethereum có một lớp hoạt động bổ sung do khả năng hợp đồng thông minh của nó.
Lớp thứ hai này được gọi là “máy trạng thái phân tán”. Ở cấp độ đơn giản nhất, trạng thái của Ethereum là một cơ sở dữ liệu lớn chứa tất cả các tài khoản và số dư ETH.
Đồng thời, trạng thái của Ethereum cũng là trạng thái máy, có khả năng thay đổi theo từng khối mới, phù hợp với một bộ quy tắc được xác định trước có thể thực thi bất kỳ loại mã máy nào. Các quy tắc cụ thể xác định cách máy sẽ thay đổi trạng thái trong mỗi khối mới được Máy ảo Ethereum xác định.
Hợp đồng thông minh
Hợp đồng thông minh là các chương trình chạy trên chuỗi khối Ethereum. Hợp đồng là một tập hợp dữ liệu và mã nằm tại một địa chỉ trên Ethereum.
Hợp đồng thông minh tồn tại dưới dạng một loại tài khoản Ethereum. Giống như các tài khoản khác, chúng có khả năng gửi các giao dịch qua mạng. Nhưng thay vì bị người dùng kiểm soát, các hợp đồng thông minh được triển khai tới mạng nơi chúng hoạt động theo cách chúng đã được lập trình.
Tài khoản người dùng sau đó có khả năng tương tác với hợp đồng thông minh. Làm như vậy liên quan đến việc gửi các giao dịch thực hiện các chức năng nhất định được xác định bởi hợp đồng. Hợp đồng thông minh chia sẻ một số thuộc tính khác nhau: chúng thực thi các quy tắc được xác định trước thông qua mã của chúng, chúng không thể bị xóa và không thể hoàn nguyên các giao dịch với chúng.
Khí gas liên quan như thế nào đến hiệu suất của EVM?
Mọi hành động được thực hiện trên Ethereum đều đại diện cho một giao dịch ETH. Giao dịch yêu cầu phí. Trên Ethereum, phí được gọi là Gas , như trong gas cung cấp cho các ứng dụng phi tập trung.
Trong thời gian mạng lưới hoạt động cao với nhiều giao dịch xảy ra, phí Gas có xu hướng tăng. Đôi khi, có thể tốn tới 10 đô la hoặc 20 đô la ETH để thực hiện một giao dịch đơn giản – điều mà người viết này đã trải nghiệm trực tiếp.
Dữ liệu được lưu trữ trong Ethereum như thế nào?
Dữ liệu được quản lý trên Ethereum bằng cách sử dụng cấu trúc dữ liệu trie (dạng cây). Dữ liệu như số dư tài khoản không được lưu trữ trực tiếp trong các khối của chuỗi khối Ethereum. Chỉ các hàm băm của nút gốc của các giao dịch, trạng thái và biên nhận được lưu giữ trên chuỗi.
Hai loại dữ liệu riêng biệt tồn tại trong Ethereum – dữ liệu vĩnh viễn và dữ liệu tạm thời.
Dữ liệu vĩnh viễn
Giao dịch là một loại dữ liệu vĩnh viễn. Khi một giao dịch được xác nhận, nó sẽ được ghi lại trong trie giao dịch (một cấu trúc dữ liệu dạng cây) và không bao giờ bị thay đổi.
Dữ liệu tạm thời
Số dư của một địa chỉ tài khoản sẽ là một ví dụ về dữ liệu tạm thời. Số dư được giữ trong một địa chỉ tài khoản được lưu trữ ở trạng thái trie và sẽ được thay đổi khi các giao dịch được gửi hoặc nhận đến địa chỉ đó. Theo cách này, dữ liệu vĩnh viễn như giao dịch đã khai thác và dữ liệu tạm thời như số dư tài khoản được lưu trữ riêng biệt.
Lưu trữ hồ sơ Ethereum cũng giống như lưu trữ hồ sơ ngân hàng. Một sự tương tự sẽ là sử dụng thẻ ghi nợ. Các ngân hàng theo dõi số tiền mà mỗi thẻ ghi nợ có, và khi các cá nhân cần tiêu tiền, ngân hàng sẽ kiểm tra hồ sơ để đảm bảo tài khoản có số dư cần thiết trước khi giao dịch được chấp thuận.
Lợi ích của Máy ảo Ethereum
• EVM cho phép mọi người tạo DApp của riêng họ. Có vô số trường hợp sử dụng tiềm năng cho loại phần mềm này và công nghệ không bị giới hạn cho một nhóm người nhất định hoặc những người có nhiều tiền hoặc nhiều mối quan hệ.
• Có rất nhiều lợi ích tiềm năng của hợp đồng thông minh. Một ví dụ gần đây sẽ là các mã thông báo không thể thay thế (NFT) . Bằng cách tạo NFT, bất kỳ ai cũng có thể tạo ra nghệ thuật kỹ thuật số và bán nó trên thị trường phi tập trung. Điều này dân chủ hóa việc tiếp cận thị trường nghệ thuật theo cách ảo, điều mà trước đây không thể thực hiện được.
Nhược điểm của Máy ảo Ethereum
• Mạng EVM không hoàn toàn phi tập trung. Phần lớn các nút Ethereum được lưu trữ trên các máy chủ đám mây tập trung như Amazon Web Services. Nếu chủ sở hữu của các dịch vụ như vậy quyết định rằng họ không thích Ethereum vì một lý do nào đó, các nút có thể dễ dàng bị đóng cửa, làm hỏng hoặc phá hủy mạng. Ví dụ: điều này đã xảy ra trước đây với một số ứng dụng mạng xã hội.
• EVM yêu cầu một số kiến thức kỹ thuật. Những người không biết cách viết mã không thể làm được gì nhiều với EVM. Các giao diện thân thiện với người dùng hơn vẫn đang trong quá trình phát triển. NFT lại là một ví dụ điển hình – có những chương trình có giao diện người dùng đồ họa (GUI) cho phép hầu hết mọi người tạo NFT và sử dụng các thị trường liên quan.
• Phí gas cao trong thời gian mạng bị tắc nghẽn. Đây có thể là một nhược điểm lớn đối với người dùng Ethereum. Mặc dù những người gửi các giao dịch lớn có thể không bị ảnh hưởng nhiều, nhưng mọi người cố gắng gửi các giao dịch nhỏ hơn có thể không thể sử dụng mạng trong một thời gian. Đặc biệt, điều này tạo ra vấn đề cho các ứng dụng phi tập trung. Khi nhiều người dùng tương tác với các hợp đồng thông minh của DApps và tạo ra nhiều giao dịch, mọi thứ có thể chậm lại đến mức thu thập dữ liệu hoặc thậm chí ngừng hoạt động khi phí gas tăng quá cao.
