EVM, или Ethereum Virtual Machine, — это виртуальная машина, которая выполняет код смарт-контрактов внутри сети Ethereum. Она является абстрактным вычислительным слоем, позволяющим каждому узлу блокчейна выполнять одни и те же инструкции и получать одинаковый результат. Благодаря EVM обеспечивается согласованность работы всей сети и выполнение правил без доверия к отдельным участникам.

Универсальность и изоляция

EVM работает как универсальный компьютер внутри блокчейна. Код, который запускается в ней, полностью изолирован от операционной системы и внешнего окружения. Это означает, что смарт-контракты не могут напрямую взаимодействовать с файлами или интернетом, что повышает их безопасность. Такой принцип sandbox гарантирует, что выполнение кода не повредит работе узлов.

Байт-код и компиляция

Смарт-контракты пишутся на языках высокого уровня, чаще всего на Solidity, а затем компилируются в байт-код, понятный EVM. Этот байт-код состоит из инструкций низкого уровня, которые виртуальная машина способна интерпретировать и выполнять. Таким образом достигается единый стандарт исполнения кода во всей сети.

Детерминированность

Особенностью EVM является детерминированность выполнения. Это значит, что если один и тот же смарт-контракт будет запущен на разных нодах, результат работы будет абсолютно одинаковым. Благодаря этому свойству блокчейн может синхронизироваться и достигать консенсуса по поводу состояния сети.

Работа с газом

EVM использует механизм газа для контроля вычислительных ресурсов. Каждая операция в байт-коде имеет стоимость, измеряемую в газе. Когда пользователь запускает транзакцию или вызывает функцию контракта, он указывает лимит газа и платит комиссию. Это позволяет:

• избегать бесконечных циклов и атак типа DoS,

• стимулировать разработчиков к написанию оптимального кода,

• регулировать нагрузку на сеть.

Управление состоянием

EVM управляет состоянием Ethereum — то есть данными всех аккаунтов и контрактов. Внутри виртуальной машины определены правила изменения этого состояния: перевод средств, запись переменных, вызов функций других контрактов. Именно через EVM реализуется возможность создавать децентрализованные приложения и токены.

Совместимость и расширяемость

EVM обеспечивает совместимость между различными проектами и инструментами в экосистеме Ethereum. Контракты, написанные для EVM, можно запускать на совместимых блокчейнах, так называемых EVM-compatible сетях, таких как Binance Smart Chain, Polygon или Avalanche. Это делает технологию универсальной и облегчает перенос решений между разными блокчейнами.

Роль в безопасности

EVM строго определяет, какие операции разрешены, а какие запрещены. Это снижает вероятность некорректного исполнения кода и упрощает аудит безопасности. Кроме того, ограничение взаимодействия с внешними системами позволяет минимизировать риски несанкционированного доступа.

Развитие и ограничения

Хотя EVM является мощным инструментом, у нее есть ограничения: низкая скорость выполнения и высокая стоимость сложных вычислений. Именно поэтому активно развиваются решения второго уровня (Layer 2), которые берут на себя часть нагрузки, оставляя EVM основной средой для финальной фиксации транзакций и обеспечения безопасности.