以太坊虛擬機（EVM）是一種分散式狀態機，允許使用者在交易處理中阻礙程式碼執行。這允許用戶定義複雜的支出條件和用戶交互，這在簡單的支付網路中是不可能的。 EVM 是一種在以太坊上啟用和執行智慧合約的工具，由以太坊節點維護。
每個以太坊節點都維護自己的 EVM 副本，而 EVM 的規範或「正確」狀態通常是透過節點之間的多數共識來確定的。這種結構保留了區塊鏈的去中心化性質，同時為比簡單的點對點交易更複雜的鏈上活動打開了大門。
雖然 EVM 並不是唯一可以創建可程式區塊鏈的機制，但它自誕生以來就一直主導著智慧合約的世界。以太坊發布後，創建了智慧合約語言 Solidity，為開發人員編寫 EVM 合約提供更具可讀性和可審計性的語言。不使用像 Solidity 這樣的高階語言將迫使開發人員從字節碼手動建立合約，這更容易出錯且更難以審計。儘管創建了大量用於與 EVM 互動的新工具和編譯器，Solidity 仍然是編寫 EVM 合約時使用最廣泛的語言。
相容 EVM 意味著什麼？
雖然以太坊是第一個引入 EVM 的區塊鏈，但現在有許多其他區塊鏈利用以太坊的 VM 來實現智慧合約支援。
如果區塊鏈的 VM 包含與 EVM 相同的操作碼，則該 VM 被認為是 EVM 相容的。如果所有 EVM 操作碼都可以執行，那麼任何僅使用 EVM 操作碼的語言也可以用於創建智慧合約並與任何其他 EVM 相容的區塊鏈進行互動。
實際上，這意味著相同的應用程式可以部署在任何 EVM 相容鏈上，而無需對流程或程式碼進行過多（或通常是任何）修改。一些與 EVM 相容的鏈，例如 Quai Network，利用多個互連、同時運行的 EVM 來提供成本更低的合約互動和狀態修改。
有趣的是，區塊鏈不一定要相容 EVM 才能相容於 Solidity。無需修改即可支援完整 EVM 指令集的 VM 是 EVM 相容的，但不與 EVM 相容的 VM 仍可能成為 Solidity 的目標。例如，基於 Web Assembly (WASM) 的虛擬機器可以與 Solidity 相容，只要它提供將 Solidity 編譯到新 VM 位元組碼的機制。 EVM 相容和EVM 不相容之間的差異可以在字節碼中看到——原始合約字節碼可以在EVM 相容鏈之間複製貼上並可用，而相同的程式碼在非EVM 相容鏈中將不可用。
EVM 的一些替代方案包括 LLVM（用於編譯為 Solana 字節碼）和 IELE（Cardano 使用），它們培養了新興的開發者社區，但與 EVM 的普及相比仍然相形見絀。
相容 EVM 的優勢是什麼？
與 EVM 相容的區塊鏈和第 2 層維護最大的活躍開發人員和用戶社群。由於 EVM 現有的流行度和多樣化的操作碼集，絕大多數的智慧合約和去中心化應用程式都是為 EVM 相容鏈編寫和部署。
有瞭如此強大的開發人員社區，EVM 的建構過程已由分散且高度多樣化的個人進行了大量記錄和完善。成功（和不成功）EVM 應用程式的悠久歷史為安全且易於理解的開發人員環境奠定了基礎。
用於在 EVM 上開發的語言可能很複雜，但由於 EVM 的圖靈完備性，它們能夠滿足幾乎任何可以想像的需求，從而彌補了這種複雜性。然而，圖靈完備的虛擬機器確實存在無限循環的風險，這可以透過對智慧合約程式碼進行徹底的審計和審查來避免。
EVM 最有價值的方面是它的社群和文件。數以千計的資源，包括 Solidity 開發人員的實務經驗，可供有抱負的建構者參考。
雖然 EVM 相容性有許多優點，但 EVM 也有一些弱點，例如其複雜性和 Gas 定價。作為區塊鏈世界首次涉足智能合約，EVM 優先考慮功能而非簡單性。雖然像 Solidity 這樣的語言非常複雜，但近年來為補充基於 EVM 的開發人員而構建的工具極大地改善了開發人員環境和體驗，同時保留了 EVM 的完整圖靈完備功能。
EVM 也存在 Gas 定價方面的問題，特別是圍繞阻礙網路的狀態租金：
「以太坊真正面臨的問題是它沒有狀態租金。因此，狀態大小已經膨脹到受到輸入/輸出操作高度限制的程度。因此，這不一定是 EVM 的固有問題，它攜帶大量狀態並且沒有支付機制。他們並沒有花費明顯的外部性成本。我們解決這個問題的方法是——就像分片狀態允許更有效地傳播交易一樣，它也允許在任何給定上下文中更小的狀態大小。我們正在做的另一件事是增加國家租金，這樣我們就可以限制國家的膨脹，這將使我們能夠處理更多的交易。
-Quai Network 共同創辦人 K 博士
最受歡迎的 EVM 代幣有哪些？
毫不奇怪，使用以太坊虛擬機器的最受歡迎的代幣是以太坊。作為第一個支援任何容量的智慧合約功能的協議，以太坊享有強大的先發優勢，並鞏固了自己作為 DeFi、NFT 等的首選平台的地位。然而，以太坊在高需求時期經常經歷的高額費用促使用戶尋找替代協議，這些協議能夠提供與以太坊相當的安全性、去中心化和功能，而無需高昂的使用成本。
還有大量項目，例如 BSC、Tron 和 EOS，以去中心化和/或安全性為代價提供低費用的 EVM 相容性。然而，這些項目都無法在保持低費用的同時保留與以太坊相當的去中心化、安全性和功能。
相較之下，Quai Network 是一個預主網區塊鏈網絡，利用合併挖礦和分片以低成本提供 EVM 的功能，而不會對去中心化或安全性做出任何妥協。透過使用許多相互交織的區塊鏈非同步生成區塊，每個區塊鏈運行一個獨立的 EVM，Quai Network 將去中心化和智能合約擴展到前所未有的水平。
結論
EVM 作為在區塊鏈上實施智慧合約的第一種方法，在過去十年中隨著新開發活動和工具的爆炸式增長而蓬勃發展。然而，儘管有這條巨大的護城河，EVM 仍然可以進行許多改進，有可能進一步完善激勵措施並改善智慧合約的現有狀態。
Quai Network 是一個開源工作量證明區塊鏈網絡，利用合併挖礦功能來提高吞吐量和安全性。 Quai Network 的用戶將享受快速的交易時間，而不會影響去中心化和安全性。礦工將在網路內的許多區塊鏈上獲得有競爭力的挖礦機會。
Quai 網路每秒能夠處理數千筆交易，是一種可擴展性的工作量證明解決方案，很快就會為主網發布做好準備。
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