Wat is de Ethereum Virtual Machine en hoe werkt het?

Ethereum is het populairste platform voor slimme contracten geworden, vooral dankzij de Ethereum Virtual Machine (EVM). 

In de blockchaintechnologie is de EVM onmisbaar. Deze regelt alles, van het onderhouden van slimme contracten tot het uitvoeren van gedecentraliseerde apps. 

Maar er zijn nog veel obstakels die overwonnen moeten worden, zoals schaalproblemen en inefficiëntie van het gas. 

Dit artikel is bedoeld om u te helpen de voor- en nadelen van de EVM binnen de dynamische blockchainomgeving te begrijpen door de architectuur, beschikbare tools en aankomende updateplannen te analyseren.

Key Takeaways

• De Ethereum Virtual Machine (EVM) is essentieel voor het uitvoeren van slimme contracten en gedecentraliseerde applicaties (dApps) op de Ethereum-blockchain.
• De EVM wordt breed toegepast in meerdere blockchains, zoals Binance Smart Chain en Polygon, waardoor compatibiliteit tussen blockchains mogelijk is.
• Laag 2-oplossingen zoals Optimistic Rollups en zk-Rollups gebruiken de EVM om de schaalbaarheid van Ethereum te verbeteren en gaskosten te verlagen.
• De EVM kent beperkingen, waaronder gasinefficiëntie en gebrek aan parallelle verwerking, wat de prestaties kan belemmeren.
• Ontwikkelaars hebben toegang tot diverse tools, waaronder Remix, Truffle en Hardhat, waarmee ze slimme contracten op de EVM kunnen bouwen, testen en debuggen.
• Met EVM-emulators en -simulators zoals Ganache kunnen ontwikkelaars slimme contracten lokaal testen voordat ze deze op het hoofdnetwerk implementeren, waardoor fouten en kosten worden beperkt.

Wat is de Ethereum virtuele machine (EVM)?

Bron: Medium

De Ethereum Virtual Machine (EVM) is de belangrijkste rekenmachine die Ethereum aanstuurt en die verantwoordelijk is voor het uitvoeren van slimme contracten en het draaien van gedecentraliseerde applicaties (dApps) op de blockchain. 

Het fungeert als een wereldwijde, gedecentraliseerde computer waarop iedereen op een betrouwbare manier code kan implementeren en uitvoeren. 

De EVM verwerkt instructies die geschreven zijn in hogere programmeertalen, zoals Solidity, en vertaalt deze naar low-level bytecode, die de EVM kan uitvoeren. 

Deze bytecode wordt opgeslagen op de Ethereum-blockchain en wordt op elk knooppunt in het netwerk uitgevoerd. Hierdoor wordt een uniforme uitvoering van contracten in het gehele systeem gegarandeerd.

Een van de belangrijkste kenmerken van de EVM is de mogelijkheid om slimme contracten te verwerken: zelfuitvoerende overeenkomsten met vooraf gedefinieerde regels en voorwaarden. 

Deze contracten worden in een geïsoleerde omgeving op de EVM uitgevoerd. Dit betekent dat ze geen invloed hebben op andere delen van het systeem, waardoor de veiligheid en betrouwbaarheid worden gewaarborgd. 

De EVM is bovendien een stackgebaseerde architectuur die opdrachten verwerkt door gegevens naar en van een stack te pushen en te poppen. 

Dit computerproces wordt aangestuurd door een gassysteem, waarbij gebruikers moeten betalen voor de uitvoering van handelingen. Zo wordt misbruik voorkomen en wordt efficiënt gebruik van hulpbronnen gewaarborgd.

Architectuur van de virtuele Ethereum-machine

De Ethereum Virtual Machine (EVM) werkt als een stack-gebaseerde architectuur, wat betekent dat het instructies uitvoert met behulp van een datastructuur die een stack wordt genoemd. 

In dit model verwerkt de EVM opdrachten door waarden naar en van de stack te pushen en te poppen. Elk item is 256 bits groot. 

De stack is essentieel voor het verwerken van berekeningen, aangezien de EVM geen algemene registers heeft zoals traditionele computers. In plaats daarvan dient de stack als tijdelijk geheugen voor datamanipulatie tijdens de uitvoering van smart contracts. 

Wanneer u bijvoorbeeld een wiskundige bewerking uitvoert, zoals optellen, plaatst de EVM de twee getallen op de stapel, telt ze op en slaat het resultaat vervolgens weer op de stapel op.

Dankzij dit stack-gebaseerde ontwerp kan de EVM efficiënt en voorspelbaar zijn bij het uitvoeren van instructies voor slimme contracten. 

Het vereenvoudigt het beheer van tijdelijke gegevens en vermindert de complexiteit vergeleken met registergebaseerde systemen. 

De stack van de EVM kent echter beperkingen, zoals een vaste diepte van 1024 items. Dit betekent dat te complexe bewerkingen tot stackoverloopfouten kunnen leiden als deze limiet wordt overschreden.

Componenten van de EVM

Bron: Researchgate

De Ethereum Virtual Machine (EVM) bestaat uit verschillende belangrijke componenten die samenwerken om slimme contracten uit te voeren en gedecentraliseerde applicaties te beheren.

Code-uitvoering

In de Ethereum Virtual Machine (EVM) worden smart contracts geschreven in hogere programmeertalen zoals Solidity. Deze contracten worden vervolgens gecompileerd naar bytecode, een low-level code die de EVM begrijpt. 

Deze bytecode wordt opgeslagen op de blockchain en elke keer dat een contract wordt aangeroepen, voert de EVM deze bytecode stap voor stap uit.

Wanneer een contract wordt uitgevoerd, voert de EVM elke instructie één voor één uit en verwerkt logica zoals berekeningen, gegevensopslag en communicatie met andere contracten. 

Als er bijvoorbeeld een contract wordt geschreven om tokens van de ene gebruiker naar de andere over te dragen, verwerkt de EVM de bytecode om de saldi in de opslag van het contract bij te werken. 

Hiermee wordt gegarandeerd dat de overdracht volgens de regels van het contract verloopt en dat alle knooppunten in het Ethereum-netwerk hetzelfde resultaat behalen.

Geheugen- en opslagmodel

De EVM maakt gebruik van twee verschillende soorten gegevensopslag: geheugen en mediaopslag. 

Geheugen is tijdelijk en bestaat alleen tijdens de uitvoering van een smart contract. Het wordt gebruikt om tussentijdse gegevens op te slaan, zoals berekeningen of variabelen die tijdelijk nodig zijn. 

Wanneer u bijvoorbeeld twee getallen in een contract optelt, kan het resultaat in het geheugen worden opgeslagen voordat het verder wordt verwerkt. Omdat het geheugen na afloop van de transactie wordt gewist, is het efficiënter en goedkoper in gebruik dan opslag.

Opslag is permanent en bewaart gegevens, zelfs nadat een transactie is voltooid. Opslag wordt gebruikt om belangrijke informatie, zoals tokensaldo's of contractstatussen, op te slaan die in de loop van de tijd bewaard moeten blijven. 

In een tokencontract wordt bijvoorbeeld het saldo van elke gebruiker hier opgeslagen. Het aanpassen van gegevens in de opslag is duurder in termen van gas (de kosten voor berekeningen), dus ontwikkelaars proberen de opslag spaarzaam te gebruiken om de kosten te optimaliseren.

Opstapelen

De EVM is een stack-gebaseerde machine, wat betekent dat deze een datastructuur gebruikt die een stack om de operaties te beheren. 

De stapel is als een lijst waaraan alleen bovenaan gegevens kunnen worden toegevoegd of verwijderd, volgens het "Last In, First Out" (LIFO)-principe. Elk item op de stapel is 256 bits groot, wat overeenkomt met de woordgrootte van de EVM.

Als de EVM bijvoorbeeld twee getallen moet optellen, worden deze getallen op de stapel geplaatst. 

Vervolgens worden de items opgeteld door ze te verwijderen, te verwerken en het resultaat terug te plaatsen op de stapel. De stapel kan maximaal 1024 items bevatten. Als deze limiet wordt overschreden, mislukt de transactie. 

De eenvoud van de stack zorgt ervoor dat de EVM berekeningen efficiënt kan uitvoeren, maar het betekent ook dat te complexe bewerkingen tot fouten kunnen leiden als de stack vol raakt.

Gas en kosten

Gas is een fundamenteel onderdeel van de EVM en zorgt ervoor dat het netwerk efficiënt en veilig blijft. Elke bewerking die op de EVM wordt uitgevoerd, vereist een bepaalde hoeveelheid gas, waarvoor gebruikers moeten betalen in Ether (de eigen cryptocurrency van Ethereum). Gas fungeert als vergoeding voor het gebruik van de rekenkracht van de EVM, waardoor misbruik en spam worden voorkomen.

Eenvoudige bewerkingen, zoals het optellen van twee getallen, kosten bijvoorbeeld al 3 gaseenheden, terwijl complexere taken, zoals het wegschrijven van gegevens naar een opslagmedium, veel duurder zijn. 

Als een transactie geen gas meer heeft voordat deze is voltooid, mislukt de transactie en worden eventuele wijzigingen teruggedraaid. Het verbruikte gas wordt echter niet terugbetaald. 

Dit gassysteem stimuleert ontwikkelaars om efficiënte code te schrijven en voorkomt dat inefficiënte of schadelijke bewerkingen het netwerk overbelasten.

EVM-opcodes

Opcodes (bewerkingscodes) zijn de basisinstructies die de EVM begrijpt en uitvoert. Elke opcode is een eenvoudige opdracht die de EVM vertelt welke actie hij moet uitvoeren, zoals getallen toevoegen, gegevens opslaan of naar een ander deel van de code springen. 

Er zijn meer dan 140 opcodes in de EVM en aan elke opcode zijn specifieke gaskosten gekoppeld.

Bijvoorbeeld:

• ADD: Neemt twee getallen van de stapel, telt ze op en schuift de uitkomst terug. Dit kost 3 gaseenheden.
• SWINKEL: Slaat gegevens op in de opslag van het contract. Dit is een van de duurste operaties, met een kostprijs van 20,000 gaseenheden.

De EVM verwerkt slimme contracten en zorgt ervoor dat elke instructie nauwkeurig wordt uitgevoerd in het gehele Ethereum-netwerk door deze opcodes stapsgewijs uit te voeren.

Oproepgegevens

Call data verwijst naar de invoergegevens die met een transactie worden meegestuurd bij het aanroepen van een smart contract. Deze bevatten informatie over de uit te voeren functie en eventuele parameters die voor die functie vereist zijn. 

Als u bijvoorbeeld tokens overdraagt ​​met behulp van een slim contract, bevatten de oproepgegevens de functienaam (bijv. overdracht) en de parameters (het adres van de ontvanger en het over te maken bedrag).

De EVM leest deze oproepgegevens om te bepalen welke functie moet worden uitgevoerd en hoe de transactie moet worden afgehandeld. 

Hoewel oproepgegevens deel uitmaken van de transactie, kost het geen benzine om ze te lezen. Er zijn echter wel benzinekosten verbonden aan de omvang ervan als ze in de transactie worden opgenomen.

Woordgrootte in de EVM

De EVM werkt met een vaste woordgrootte van 256 bits (32 bytes). Dit betekent dat alle gegevens die het verwerkt, of het nu getallen, adressen of instructies zijn, 256 bits lang zijn. 

Deze ontwerpkeuze sluit aan bij de nadruk die Ethereum legt op cryptografische beveiliging, aangezien de meeste cryptografische bewerkingen (bijvoorbeeld hashing) de verwerking van grote getallen vereisen.

Wanneer de EVM bijvoorbeeld een adres van 32 bytes verwerkt of het resultaat van een transactie berekent, wordt de woordgrootte van 256 bits gebruikt. 

Deze consistente woordgrootte zorgt ervoor dat de EVM veiliger en efficiënter is bij het verwerken van de complexe wiskundige bewerkingen die nodig zijn voor cryptografische taken. 

Het betekent echter ook dat nog kleinere waarden worden uitgebreid tot 256 bits, wat soms tot inefficiënties in de gegevensverwerking kan leiden.

EVM-uitvoeringsmodel

Bron: Basisdocumenten

Het EVM Execution Model definieert de regels en processen voor de manier waarop de gedecentraliseerde applicaties en slimme contracten van Ethereum op de blockchain worden uitgevoerd.

Ethereum-accountmodel

De Ethereum Virtual Machine (EVM) werkt met twee soorten accounts: Extern eigendomsrekeningen (EOA's) en Contractrekeningen.

• Extern eigendomsrekeningen (EOA's) Worden beheerd door privésleutels en vertegenwoordigen gebruikers op het netwerk. Deze accounts kunnen Ether verzenden en ontvangen en transacties initiëren.
• Contractrekeningenbevatten daarentegen codes voor slimme contracten en kunnen alleen acties uitvoeren wanneer ze worden geactiveerd door een EOA of een ander contract. Ze hebben geen privésleutels, maar reageren op oproepen van andere accounts.

Wanneer u bijvoorbeeld Ether van uw wallet naar een smart contract verzendt, communiceert uw EOA met het contractaccount en activeert de code om een ​​specifieke functie uit te voeren, zoals het overdragen van tokens of het opslaan van gegevens.

Berichtoproepen en transacties

In de EVM vinden interacties tussen accounts plaats via berichtenoproepen en transacties.

• A transactie is een ondertekend datapakket dat wordt verzonden vanuit een EOA. Het kan Ether overdragen of een functie in een smart contract aanroepen. Transacties worden uitgezonden naar het Ethereum-netwerk en verwerkt door miners of validators.
• A bericht oproep Treedt op wanneer een contract interageert met een ander contract of een EOA. In tegenstelling tot transacties zijn berichtenoproepen intern en hoeven ze niet met een privésleutel te worden ondertekend.

Wanneer een gebruiker bijvoorbeeld een transactie naar een gedecentraliseerd beurscontract stuurt, kan het contract een berichtoproep doen naar een tokencontract om namens de gebruiker tokens over te dragen.

Gasmechanica in uitvoering

De EVM maakt gebruik van gas Om de kosten van de uitvoering van operaties te beheersen en misbruik van het netwerk te voorkomen. Gas is een eenheid die meet hoeveel rekenkracht een transactie of contractuitvoering vereist.

Elke bewerking in de EVM, van simpele wiskunde tot het opslaan van gegevens, heeft vaste gaskosten. Voordat een transactie wordt uitgevoerd, moet de gebruiker een gaslimiet opgeven, die de maximale hoeveelheid gas bepaalt die hij bereid is te betalen voor die uitvoering. 

Als de transactie geen gas meer heeft voordat deze is voltooid, mislukt deze en worden eventuele wijzigingen teruggedraaid. Het gasverbruik wordt echter niet terugbetaald.

Het versturen van Ether kost bijvoorbeeld 21,000 gas-eenheden, terwijl het opslaan van gegevens in een contract aanzienlijk meer kost, mogelijk meer dan 20,000 gas-eenheden.

EVM-uitvoeringscyclus

De EVM voert transacties uit op een gestructureerde manier ophalen-decoderen-uitvoeren cyclusDit proces bestaat uit verschillende stappen:

• halen:De EVM haalt de volgende instructie (opcode) op uit de bytecode van het contract.
• Decoderen:De EVM decodeert de instructies, zodat u weet welke bewerking u moet uitvoeren.
• Uitvoeren: De EVM voert de bewerking uit, zoals een wiskundige berekening, het ophalen van gegevens of het aanroepen van een contract.

Deze cyclus herhaalt zich totdat alle instructies verwerkt zijn of de transactie geen gas meer heeft. De uitvoeringscyclus zorgt ervoor dat elke node in het Ethereum-netwerk dezelfde instructies verwerkt, waardoor consensus behouden blijft.

Contractlevenscyclus in de EVM

Slimme contracten in de EVM volgen een specifieke levenscyclus, van implementatie tot uiteindelijke beëindiging:

• Creatie: Een contract wordt geïmplementeerd door een transactie te versturen die de bytecode van het contract bevat. Na implementatie krijgt het contract een uniek adres op het Ethereum-netwerk.
• deelname: Contracten worden geactiveerd door transacties of berichten. Zodra de EVM is geactiveerd, voert hij de code van het contract uit, wat kan bestaan ​​uit het lezen of schrijven van gegevens, het aanroepen van andere contracten of het overmaken van geld.
• Zelfvernietiging: Contracten kunnen worden beëindigd door te bellen naar de ZELFVERNIETIGING opcode. Hiermee wordt het contract uit de blockchain verwijderd en wordt de resterende Ether naar een opgegeven adres verzonden.

Zo kan een contract voor het beheer van een crowdfundingcampagne zichzelf vernietigen zodra de campagne eindigt. Hierdoor kan het niet meer worden gebruikt.

Programmeertalen en de EVM

De Ethereum Virtual Machine (EVM) ondersteunt meerdere programmeertalen, waardoor ontwikkelaars naadloos slimme contracten kunnen schrijven en implementeren.

Soliditeit en de EVM

Bron: Medium

Stevigheid is de meest gebruikte programmeertaal voor het schrijven slimme contracten op Ethereum. Het is een hoogwaardige, statisch getypeerde taal die speciaal is ontworpen voor de Ethereum Virtual Machine (EVM). 

Met Solidity kunnen ontwikkelaars slimme contracten schrijven die op de Ethereum-blockchain kunnen worden geïmplementeerd en die kunnen interacteren met andere contracten of extern beheerde accounts (EOA's). 

De code die in Solidity is geschreven, wordt gecompileerd in EVM-bytecode, dit is de machinecode op laag niveau die de EVM begrijpt en uitvoert.

Een basis Solidity-contract voor het overdragen van tokens zou bijvoorbeeld functies definiëren zoals overdracht() om de verplaatsing van tokens tussen gebruikers te verwerken. 

Wanneer dit contract wordt geïmplementeerd, wordt de Solidity-code gecompileerd naar bytecode. De EVM voert deze bytecode uit telkens wanneer het contract wordt aangeroepen. 

Solidity ondersteunt een verscheidenheid aan gegevenstypen en besturingsstructuren, waardoor het flexibel is voor het maken van complexe gedecentraliseerde applicaties (dApps) zoals gedecentraliseerde beurzen, leenprotocollen of tokenstandaarden (bijv. ERC-20, ERC-721).

Andere EVM-compatibele talen

Hoewel Solidity de dominante taal is, zijn er andere EVM-compatibele programmeertalen Ontworpen om verschillende functies te bieden of in te spelen op specifieke gebruikssituaties. Twee opvallende voorbeelden zijn:

• Viper:Vyper is een eenvoudiger en veiliger alternatief voor Solidity. Het is gericht op het verminderen van de complexiteit van smart contracts door minder functies te bieden, waardoor de code gemakkelijker te controleren en te begrijpen is. Vyper wordt vaak gebruikt in toepassingen waar beveiliging cruciaal is, zoals gedecentraliseerde financiering (DeFi) protocols.
• yul:Yul is een tussenliggende taal, ontworpen voor geavanceerdere optimalisaties. Het is een lagere programmeertaal dan Solidity, waardoor ontwikkelaars de prestaties nauwkeurig kunnen afstemmen, wat het nuttig maakt voor het optimaliseren van gaskosten. Yul wordt vaak gebruikt in gevallen waarin ontwikkelaars nauwkeurige controle over de contractuitvoering nodig hebben.

Deze talen compileren ook naar EVM-bytecode, waardoor ze net als op Solidity gebaseerde contracten op het Ethereum-netwerk kunnen worden geïmplementeerd en uitgevoerd. 

Vyper kan bijvoorbeeld worden gekozen voor een project dat strikte beveiliging vereist, terwijl Yul kan worden gebruikt in een prestatie-kritische dApp die gericht is op het minimaliseren van gaskosten.

EVM-bytecode

Bron: Vertrouwen

EVM-bytecode is de laag-level machinetaal die de Ethereum Virtual Machine (EVM) uitvoert. Nadat een smart contract is geschreven in een hoog-level taal zoals Solidity of Vyper, wordt het gecompileerd naar bytecode. 

Deze bytecode wordt vervolgens opgeslagen op de Ethereum-blockchain en uitgevoerd door de EVM telkens wanneer het contract wordt aangeroepen.

EVM-bytecode bestaat uit opcodes, dit zijn afzonderlijke instructies die de EVM kan begrijpen, zoals rekenkundige bewerkingen, opdrachten voor gegevensopslag of instructies voor de besturingsstroom. 

Een ADD-opcode vertelt de EVM bijvoorbeeld om twee getallen op de stack toe te voegen, terwijl een SSTORE-opcode een waarde opslaat in de opslag van het contract. 

Elke opcode heeft specifieke gaskosten. Door de structuur van bytecode te optimaliseren, kunt u de hoeveelheid gas die nodig is om het contract uit te voeren, verminderen.

Een contract voor het verwerken van tokenoverdrachten zou bijvoorbeeld bytecode-instructies bevatten voor het controleren van saldi, het bijwerken van de opslag en het uitzenden van gebeurtenissen. 

De EVM leest en voert deze instructies elke keer uit wanneer het contract wordt aangeroepen. Zo wordt hetzelfde resultaat gegarandeerd op alle knooppunten in het Ethereum-netwerk.

Gaskosten, vergoedingen en efficiëntie

Bron: Finematica

Gaskosten en -tarieven spelen een cruciale rol bij het bepalen van de efficiëntie en schaalbaarheid van slimme contracten en dApps op de Ethereum Virtual Machine (EVM).

Gasberekening en -rendement

In de Ethereum Virtual Machine (EVM), gas vertegenwoordigt de rekenkosten die nodig zijn om een ​​transactie of smart contract uit te voeren. Elke bewerking die door de EVM wordt uitgevoerd, of het nu gaat om een ​​simpele toevoeging of het wegschrijven van data naar de opslag, heeft specifieke gaskosten.

Een basisbewerking als het optellen van twee getallen kost bijvoorbeeld 3 gaseenheden, terwijl het opslaan van gegevens in een contract met behulp van de SWINKEL opcode kan tot 20,000 gaseenheden kosten.

Gas wordt betaald in Ether (ETH), en de totale gaskosten van een transactie worden berekend door het gasverbruik van de gas prijs. 

De gasprijs wordt door de gebruiker ingesteld en geeft aan hoeveel Ether hij of zij bereid is te betalen per gaseenheid. Als het netwerk overbelast is, kunnen gebruikers een hogere gasprijs instellen om miners of validators te stimuleren hun transacties te prioriteren. 

Het is van cruciaal belang dat gas efficiënt wordt gebruikt. Slecht geoptimaliseerde contracten kunnen namelijk leiden tot hogere kosten, waardoor transacties voor gebruikers duurder worden.

Het overdragen van Ether tussen accounts kost bijvoorbeeld 21,000 gas-eenheden, maar de interactie met complexe smart contracts kan aanzienlijk meer kosten, vooral als het contract meerdere opslagwijzigingen of functieaanroepen omvat.

Technieken voor gasoptimalisatie

Gasoptimalisatie is een belangrijke overweging voor ontwikkelaars van smart contracts, aangezien het verminderen van gasverbruik de transactiekosten aanzienlijk kan verlagen. Enkele veelgebruikte technieken voor gasoptimalisatie zijn:

• Minimaliseren van opslagschrijfbewerkingenOmdat het opslaan van gegevens op de blockchain een van de duurste bewerkingen is, kunnen ontwikkelaars het gasverbruik optimaliseren door het aantal keren dat gegevens naar de opslag worden geschreven, te minimaliseren. 

In plaats van bijvoorbeeld het saldo van een gebruiker herhaaldelijk bij te werken tijdens meerdere transacties, kunnen ontwikkelaars batchgewijs updates uitvoeren om het aantal opslagbewerkingen te beperken.

• Efficiënte datastructuren: Het kiezen van de juiste datastructuren kan helpen de gaskosten te verlagen. Het gebruik van kleinere arrays of compactere datatypen kan bijvoorbeeld leiden tot minder opslaggebruik, waardoor de kosten lager worden. gas vergoedingen. 

Ontwikkelaars geven vaak de voorkeur aan uint8 or uint16 over uint256 als kleinere aantallen voldoende zijn voor de logica van het contract.

• Lus- en functie-optimalisatie: Loops en repetitieve taken kunnen het gasverbruik snel verhogen. Ontwikkelaars kunnen de gaskosten verlagen door het aantal iteraties in lussen te beperken of door code te refactoren om onnodige berekeningen te elimineren. 

Contracten moeten bijvoorbeeld complexe lussen vermijden die over grote datasets heen itereren, aangezien deze duur kunnen zijn.

Door deze en andere optimalisatietechnieken toe te passen, kunnen ontwikkelaars contracten opstellen die efficiënter en kosteneffectiever zijn voor gebruikers.

Gaslimiet en scenario's zonder gas

Elke Ethereum-transactie moet een gas limiet, waarmee het maximale bedrag aan gas wordt ingesteld dat een gebruiker bereid is te besteden aan een transactie. 

Deze gaslimiet zorgt ervoor dat gebruikers niet per ongeluk al hun Ether verbruiken in een transactie die te lang duurt. 

Als de transactie de gaslimiet overschrijdt voordat deze is voltooid, resulteert dit in een zonder gas fout en de transactie mislukt.

Als een gebruiker bijvoorbeeld een gaslimiet van 50,000 gaseenheden instelt voor een transactie waarvoor uiteindelijk 60,000 gaseenheden nodig zijn, wordt de transactie halverwege gestopt en worden er geen wijzigingen in de blockchain aangebracht. 

De gebruiker verliest nog steeds de Ether die tot het moment van de storing aan gas is uitgegeven. Daarom is het belangrijk voor gebruikers en ontwikkelaars om gaslimieten nauwkeurig in te schatten om mislukte transacties te voorkomen.

In complexe smart contracts voegen ontwikkelaars vaak gascontroles toe om ervoor te zorgen dat transacties niet onverwachts zonder gas komen te zitten. 

Gebruikers kunnen hun gaslimiet eveneens aanpassen op basis van de verwachte complexiteit van de transactie om ervoor te zorgen dat deze succesvol wordt voltooid.

Beveiliging in de EVM

Beveiliging in de Ethereum Virtual Machine (EVM) is essentieel voor het waarborgen van de integriteit en veiligheid van slimme contracten en gedecentraliseerde applicaties.

Veelvoorkomende kwetsbaarheden in slimme contracten

Slimme contracten die op de Ethereum Virtual Machine (EVM) worden geïmplementeerd, zijn blootgesteld aan verschillende kwetsbaarheden vanwege hun onveranderlijke en openbare aard. 

Eenmaal geïmplementeerd, kunnen smart contracts niet meer worden gewijzigd, waardoor het cruciaal is om de beveiliging ervan te waarborgen. Enkele van de meest voorkomende kwetsbaarheden zijn:

• Terugkeer aanvallen: Een reentrancy-aanval vindt plaats wanneer een extern contract teruggrijpt naar het oorspronkelijke contract voordat de initiële uitvoering is voltooid. Dit kan de aanvaller in staat stellen de status van het contract te misbruiken, bijvoorbeeld door herhaaldelijk geld af te schrijven voordat het saldo van het contract is bijgewerkt. 

De beruchte DAO-hack uit 2016 maakte bijvoorbeeld misbruik van een reentrancy-kwetsbaarheid, wat leidde tot de diefstal van miljoenen Ether.

• Integer overloop/onderloop: In smart contracts moeten bewerkingen op gehele getallen zorgvuldig worden beheerd. Als een getal groter of kleiner wordt dan het gegevenstype aankan, resulteert dit in een overflow of underflow. 

Dit kan leiden tot onjuist contractgedrag, zoals het ongeautoriseerd slaan van tokens of het manipuleren van de waarde.

• Denial of Service (DoS)DoS-aanvallen kunnen plaatsvinden wanneer een contract opzettelijk wordt overspoeld met een overmaat aan data of transacties, waardoor het onbruikbaar wordt. Aanvallers kunnen ook misbruik maken van gasbeperkingen, waardoor het voor legitieme gebruikers te duur wordt om contractfuncties uit te voeren.

Deze kwetsbaarheden kunnen leiden tot verlies van financiële middelen, contractstoringen of netwerkinstabiliteit. Ontwikkelaars moeten daarom best practices volgen en grondige tests uitvoeren om risico's te beperken voordat ze contracten implementeren.

EVM-beveiligingsmechanismen

De Ethereum Virtual Machine bevat verschillende beveiligingsmechanismen om contracten te beschermen en de integriteit van transacties te waarborgen. Deze mechanismen omvatten:

• Gasbeperking:Het gassysteem dient als een beschermende laag tegen oneindige lussen of overmatige berekeningen. Elke transactie wordt beperkt door de hoeveelheid gas die een gebruiker levert, waardoor een contract niet oneindig kan doorlopen of overmatige bronnen kan gebruiken. 

Hiermee wordt misbruik van het netwerk voorkomen en worden contracten beschermd tegen DoS-aanvallen als gevolg van oneindige lussen.

• IsolatieDe EVM isoleert smart contracts van elkaar. Contracten draaien in een sandboxomgeving, wat betekent dat ze alleen met andere contracten en data kunnen communiceren via expliciet gedefinieerde functies. 

Hiermee wordt gegarandeerd dat zelfs als één contract wordt gecompromitteerd, dit niet direct de uitvoering van andere contracten of gegevens die in afzonderlijke accounts zijn opgeslagen, kan verstoren.

• HandtekeningverifiëringDe EVM zorgt ervoor dat transacties die door externe rekeningen worden geïnitieerd, correct worden ondertekend met cryptografische sleutels. Dit voorkomt ongeautoriseerde toegang tot of manipulatie van transacties, aangezien alleen de eigenaar van een privésleutel een transactie vanaf zijn of haar rekening kan initiëren.

Hoewel deze mechanismen een basisniveau van beveiliging bieden, zijn ontwikkelaars nog steeds verantwoordelijk voor het beveiligen van hun contractlogica en het vermijden van bekende kwetsbaarheden.

Auditing van slimme contracten voor EVM-beveiliging

Auditing is een belangrijke stap in het waarborgen van de veiligheid van smart contracts voordat ze op het Ethereum-netwerk worden geïmplementeerd. 

Een audit van een smart contract omvat het beoordelen van de codebase van het contract, het identificeren van potentiële kwetsbaarheden en het garanderen dat het voldoet aan best practices. Het auditproces richt zich doorgaans op:

• Code recensieAuditors controleren de contractcode regel voor regel om bugs, kwetsbaarheden en inefficiënte logica op te sporen. Dit kan helpen bij het opsporen van problemen zoals integeroverflows, onjuiste toegangscontroles of kwetsbare externe aanroepen.
• Testen: Auditors voeren zowel handmatige als geautomatiseerde tests uit op het contract. Dit omvat unittests voor individuele functies en simulatietests om te evalueren hoe het contract zich gedraagt ​​in verschillende scenario's, zoals hoge transactievolumes of edge cases.
• Formele verificatie:In sommige gevallen worden formele methoden gebruikt om de juistheid van het gedrag van een smart contract wiskundig te bewijzen. Dit kan een hogere mate van zekerheid bieden, vooral bij contracten met hoge inzetten, zoals die worden gebruikt in toepassingen voor gedecentraliseerde financiën (DeFi).

Auditbureaus zoals CertiK en OpenZeppelin zijn gespecialiseerd in het uitvoeren van diepgaande analyses van smart contracts om risico's te identificeren en verbeteringen aan te bevelen. Uitgebreide audits kunnen helpen kwetsbaarheden te minimaliseren en ervoor te zorgen dat het contract veilig functioneert op de EVM.

EVM-gebruiksscenario's

De Ethereum Virtual Machine (EVM) speelt een belangrijke rol bij de aansturing van verschillende blockchaintoepassingen, van gedecentraliseerde financiën (DeFi) tot NFT's en slimme contracten.

Gedecentraliseerde applicaties (dApps)

Bron: Blauwe Manakin

Gedecentraliseerde applicaties (dApps) zijn softwareprogramma's die draaien op een blockchainnetwerk en die doorgaans gebruikmaken van slimme contracten voor hun backendlogica. 

De Ethereum Virtual Machine (EVM) speelt een belangrijke rol bij de uitvoering van deze dApps, omdat het ervoor zorgt dat ze op een veilige en gedecentraliseerde manier met de blockchain kunnen communiceren.

Populaire dApps zoals Uniswap (een gedecentraliseerde beurs) en Aave (een gedecentraliseerd leenplatform) gebruiken bijvoorbeeld de EVM om transacties, leningen en andere interacties te verwerken zonder dat ze afhankelijk zijn van een centrale autoriteit. 

Je kunt direct met de blockchain communiceren en de EVM zorgt ervoor dat alle transacties worden uitgevoerd zoals beschreven in de code van het smart contract. Deze gedecentraliseerde aanpak verbetert de veiligheid, transparantie en controle van gebruikers over hun geld of data.

Slimme contracten

Smart contracts zijn zelfuitvoerende overeenkomsten waarbij de contractvoorwaarden direct in de code zijn vastgelegd. De EVM is verantwoordelijk voor de uitvoering van deze contracten en zorgt ervoor dat ze na implementatie precies zo presteren als bedoeld. 

Deze contracten automatiseren een groot aantal processen, van eenvoudige tokenoverdrachten tot complexe financiële overeenkomsten, en vormen de basis voor veel op Ethereum gebaseerde diensten.

Zo kan bijvoorbeeld een escrow-service worden opgezet met behulp van een slim contract, waarbij gelden worden vastgehouden totdat aan vooraf gedefinieerde voorwaarden is voldaan. 

Zodra aan deze voorwaarden is voldaan (zoals de levering van de goederen), geeft de EVM het geld automatisch vrij aan de verkoper, waardoor er geen tussenpersonen meer nodig zijn. Deze toepassing van slimme contracten verlaagt de kosten, verhoogt de efficiëntie en zorgt voor betrouwbare interacties tussen partijen.

DeFi-platforms

Decentralised Finance (DeFi) Platformen maken gebruik van de EVM om financiële producten en diensten te creëren die niet afhankelijk zijn van traditionele financiële tussenpersonen. 

Deze platformen bieden gebruikers verschillende financiële hulpmiddelen, zoals lenen, uitlenen, handelen en yield farming, rechtstreeks op de blockchain.

Compound en MakerDAO zijn bijvoorbeeld twee DeFi-platformen die gebouwd zijn op het Ethereum-netwerk. Ze stellen gebruikers in staat om cryptovaluta uit te lenen of te lenen zonder dat ze een bank nodig hebben. 

De EVM zorgt ervoor dat de leenprotocollen veilig worden uitgevoerd en berekent automatisch de rentetarieven, onderpandvereisten en andere factoren. 

Door middel van slimme contracten kunt u rente verdienen of leningen afsluiten door met deze platforms te interacteren, waarbij de EVM ervoor zorgt dat alle voorwaarden worden nageleefd.

Niet-fungibele tokens (NFT's)

Niet-vervangbare tokens (NFT's) zijn unieke digitale activa die het eigendom van een specifiek item of stuk content vertegenwoordigen, zoals kunst, muziek of verzamelobjecten. 

De EVM maakt het mogelijk om NFT's te creëren en over te dragen via slimme contracten die voldoen aan standaarden zoals ERC-721 of ERC-1155.

Platformen zoals OpenSea en Rarible gebruiken de EVM bijvoorbeeld om NFT's te minen, kopen en verkopen. Wanneer een gebruiker een NFT koopt, registreert de EVM de eigendomsoverdracht op de Ethereum-blockchain, waardoor de koper een verifieerbaar en onveranderlijk eigendomsbewijs heeft. 

NFT's hebben sectoren als digitale kunst en gaming veranderd door makers de mogelijkheid te bieden hun werk te tokeniseren en rechtstreeks aan verzamelaars te verkopen, waarbij alle transacties door de EVM worden verwerkt en beveiligd.

Cross-Chain en Multi-Chain EVM-implementaties

De Ethereum Virtual Machine (EVM) is niet langer beperkt tot Ethereum, aangezien het nu applicaties op meerdere blockchains aanstuurt via Cross-keten en multi-chain implementaties.

EVM op andere blockchains

De Ethereum Virtual Machine (EVM) wordt door verschillende blockchains buiten Ethereum geadopteerd, waardoor ontwikkelaars Ethereum-compatibele smart contracts op andere netwerken kunnen bouwen en uitvoeren. 

Deze blockchains implementeren de EVM ter ondersteuning van dezelfde Solidity-gebaseerde applicaties, waardoor ontwikkelaars gemakkelijker dApps op meerdere platforms kunnen implementeren. Voorbeelden hiervan zijn:

• Binance Smart Chain (BSC): BSC is een EVM-compatibele blockchain waarmee ontwikkelaars Ethereum dApps met minimale aanpassingen kunnen porten. Het biedt snellere transacties en lagere kosten in vergelijking met Ethereum, waardoor het aantrekkelijk is voor bepaalde gedecentraliseerde applicaties zoals decentrale exchanges (DEX's) en yield farming-platforms.
• Polygon (voorheen Matic)Polygon is een Layer 2-schaaloplossing voor Ethereum die EVM ondersteunt, waardoor Ethereum dApps kunnen draaien met lagere transactiekosten en snellere verwerkingstijden. Het wordt veel gebruikt voor gaming, NFT-marktplaatsen en DeFi-applicaties.
• Lawine en FantomZowel Avalanche als Fantom zijn hoogwaardige blockchains die EVM implementeren, waardoor Ethereum-ontwikkelaars hun applicaties sneller en tegen lagere kosten kunnen opschalen naar nieuwe netwerken.

Deze EVM-compatibele ketens versterken het ecosysteem van Ethereum door alternatieve platforms te bieden met specifieke voordelen, zoals schaalbaarheid en betaalbaarheid, terwijl de compatibiliteit met op Ethereum gebaseerde dApps behouden blijft.

EVM- en Layer 2-oplossingen

Bron: BTS

Laag 2-oplossingen zijn gebouwd op Ethereum om het netwerk te helpen schalen, transactiekosten te verlagen en de doorvoer te verhogen zonder de basislaag (Laag 1) te veranderen. 

Veel Layer 2-oplossingen zijn ontworpen om EVM-compatibel te zijn, wat zorgt voor een naadloze overgang voor dApps die al op Ethereum draaien. Belangrijke voorbeelden zijn:

• Optimistische updatepakkettenOplossingen zoals Optimism en Arbitrum gebruiken optimistische rollups om meerdere transacties off-chain te bundelen en één bewijs naar de hoofdchain van Ethereum te sturen. Ze zijn EVM-compatibel, waardoor ontwikkelaars hun smart contracts met minimale aanpassingen kunnen migreren.
• zk-rollups: zk-Rollups, zoals die ontwikkeld door zkSync, gebruiken zero-knowledge proofs om de geldigheid van off-chain transacties te verifiëren. Deze rollups zijn ook EVM-compatibel en zijn ontworpen om de rekenkracht op Ethereum te verminderen en tegelijkertijd de beveiliging te behouden.

Laag 2-oplossingen verlagen de gaskosten aanzienlijk en verhogen de doorvoer van het Ethereum-netwerk, terwijl ze nog steeds de EVM gebruiken voor de uitvoering van contracten. Hierdoor zijn ze belangrijk voor de schaalbaarheidsstrategie van Ethereum.

Evolutie van de EVM

In de loop van de tijd heeft de EVM zich aangepast om de beperkingen ervan te overwinnen. Ontwikkelingen zoals Ethereum 2.0 en Layer 2-oplossingen beloven een efficiëntere virtuele machine.

Beperkingen van de EVM

De Ethereum Virtual Machine blijkt een krachtig hulpmiddel te zijn voor gedecentraliseerde applicaties, maar kent wel bepaalde beperkingen:

• Prestatie knelpunten: De EVM verwerkt transacties sequentieel, wat kan leiden tot trage verwerkingstijden, vooral tijdens netwerkcongestie. Dit resulteert in hoge gaskosten en vertraagde transactiebevestigingen.
• Gasinefficiëntie:Sommige EVM-operaties zijn duur in termen van gas, met name als het gaat om opslag en bepaalde rekenkundige bewerkingen. Dit beperkt de complexiteit van smart contracts, omdat ontwikkelaars constant moeten optimaliseren voor gasefficiëntie om te voorkomen dat transacties onbetaalbaar worden.
• Gebrek aan parallelisatie: Het huidige ontwerp van de EVM ondersteunt geen parallelle uitvoering van transacties, wat betekent dat alle bewerkingen één voor één moeten worden verwerkt. Dit beperkt de schaalbaarheid en doorvoer, vooral nu de vraag naar het Ethereum-netwerk toeneemt.

Deze beperkingen vormen de aanleiding voor voortdurend onderzoek en ontwikkeling, gericht op het verbeteren of vervangen van onderdelen van de EVM om de prestaties, schaalbaarheid en efficiëntie ervan te verbeteren.

Ethereum 2.0 en de toekomst van de EVM

Met de overgang naar Ethereum 2.0 (ETH2) Het Ethereum-netwerk gaat van een proof-of-work (PoW) naar een bewijs van inzet (PoS) consensusmechanisme.

Deze upgrade is gericht op het verbeteren van de schaalbaarheid, beveiliging en energie-efficiëntie. De EVM zelf wordt echter niet vervangen, maar ontwikkeld om binnen dit nieuwe ecosysteem te functioneren.

• Scherf Kettingen: Ethereum 2.0 introduceert sharding, waarbij het netwerk wordt opgedeeld in kleinere ketens (shards) die transacties parallel verwerken. Dit zou congestie kunnen verminderen en gaskosten kunnen verlagen, maar vereist wel aanpassingen in de manier waarop de EVM met deze shardketens communiceert.
• Uitvoeringsomgevingen: In Ethereum 2.0 zijn er plannen om uitvoeringsomgevingen, die samen met de EVM complexere applicaties zal ondersteunen en ervoor zal zorgen dat andere virtuele machines naast elkaar op Ethereum kunnen bestaan. 

Dit zou de deur kunnen openen voor meer flexibiliteit in de manier waarop slimme contracten worden uitgevoerd en de prestaties kunnen verbeteren zonder de EVM fundamenteel te veranderen.

De Ethereum 2.0-routekaart geeft aan dat de EVM een blijvende rol zal spelen in de toekomst van het netwerk, maar met verbeterde schaalbaarheid en aanpasbaarheid.

Innovaties en upgrades van de EVM

Er zijn verschillende lopende projecten om de EVM te upgraden en efficiënter en veelzijdiger te maken. Enkele opvallende innovaties zijn:

• EVM 384:Dit voorstel beoogt de native datatypen van de EVM uit te breiden, wat efficiëntere cryptografische bewerkingen mogelijk maakt, die momenteel veel gas verbruiken. Door de woordgrootte van de EVM te vergroten, zouden bepaalde berekeningen gestroomlijnd kunnen worden, waardoor de kosten van complexe bewerkingen dalen.
• eWASM (Ethereum WebAssembly):eWASM is een initiatief om de EVM te vervangen door WebAssembly (WASM), een modernere en veelzijdigere virtuele machine. WASM is sneller, ondersteunt parallelle uitvoering en wordt veel gebruikt buiten blockchaintoepassingen. 

Als eWASM volledig is geïmplementeerd, kan Ethereum contracten efficiënter verwerken en het netwerk openen voor ontwikkelaars die bekend zijn met gangbare programmeertalen.

• AccountabstractieDeze voorgestelde upgrade beoogt de interactie tussen accounts en contracten met het netwerk te vereenvoudigen. Door bepaalde complexiteiten met betrekking tot handtekeningverificatie en transactiebeheer te abstraheren, zou deze upgrade flexibelere en gebruiksvriendelijkere ontwerpen voor smart contracts mogelijk maken, wat de functionaliteit van de EVM verbetert.

Deze innovaties moeten ervoor zorgen dat de EVM concurrerend blijft en de groei van Ethereum op de lange termijn kan ondersteunen.

EVM-ecosysteem en tools

De Ethereum Virtual Machine (EVM) beschikt over een groeiend ecosysteem aan tools waarmee ontwikkelaars slimme contracten efficiënt kunnen bouwen, testen en optimaliseren.

Ontwikkelaarstools voor EVM

Er is een breed scala aan ontwikkelaarstools ontwikkeld om het werken met de Ethereum Virtual Machine (EVM) efficiënter en gebruiksvriendelijker te maken. 

Deze tools helpen ontwikkelaars bij het schrijven, compileren, implementeren en testen van smart contracts, zodat ze geoptimaliseerd zijn voor prestaties en beveiliging. Enkele van de meest populaire tools zijn:

• IDE remixen: Remix is ​​een webgebaseerde geïntegreerde ontwikkelomgeving (IDE) voor het schrijven en testen van smart contracts. Het ondersteunt Solidity, de belangrijkste programmeertaal voor het schrijven van smart contracts voor Ethereum, en biedt een reeks tools voor debuggen en implementatie. Het wordt veel gebruikt door zowel beginners als ervaren ontwikkelaars vanwege het gebruiksgemak en de flexibiliteit.
• TruffelsuiteTruffle is een ontwikkelframework dat het proces van het bouwen van decentrale applicaties (dApps) vereenvoudigt. Het bevat een set bibliotheken voor het beheren van contracten, het uitvoeren van geautomatiseerde tests en interactie met de Ethereum-blockchain. Truffle integreert ook met andere tools zoals Ganache, dat een blockchain lokaal simuleert voor testdoeleinden.
• bouwvakker:Hardhat is een andere populaire ontwikkelomgeving met uitgebreide functionaliteit voor het compileren van smart contracts, debuggen en uitvoeren van tests. Het bevat ondersteuning voor Solidity en biedt flexibele plug-ins, zoals de mogelijkheid om de EVM lokaal te draaien voor snelle iteraties tijdens de ontwikkeling.

Deze hulpmiddelen stroomlijnen het ontwikkelingsproces en zorgen ervoor dat ontwikkelaars hun EVM-gebaseerde applicaties efficiënt kunnen bouwen, testen en implementeren.

EVM-foutopsporing en -testen

Het debuggen en testen van blockchain-transacties zijn cruciale stappen in de ontwikkeling van slimme contracten, gezien het onveranderlijke karakter ervan. 

Zodra een smart contract is geïmplementeerd, kunnen fouten niet eenvoudig worden hersteld. Daarom is grondig testen essentieel. Enkele belangrijke tools voor debuggen en testen zijn:

• ganache: Ganache, onderdeel van de Truffle-suite, is een lokale blockchain-emulator waarmee ontwikkelaars een persoonlijk Ethereum-netwerk kunnen creëren. Het simuleert de blockchain, waardoor ontwikkelaars smart contracts kunnen testen zonder gaskosten te betalen of te wachten op bevestigingen van het Ethereum-netwerk. Dit maakt het ideaal voor het testen van de functionaliteit van contracten onder verschillende omstandigheden.
• Hardhat-debuggerHardhat biedt ingebouwde debugtools waarmee ontwikkelaars de uitvoering van smart contracts stap voor stap kunnen inspecteren. Dit maakt het gemakkelijker om problemen in de logica te identificeren of te ontdekken waar gasinefficiënties kunnen optreden. De tool maakt realtime testen op een lokaal netwerk mogelijk, waardoor het risico op de implementatie van buggy of inefficiënte contracten wordt verkleind.
• SoliditeitsdekkingSolidity Coverage is een tool die meet hoeveel van de code van een smart contract is getest. Dit zorgt ervoor dat kritieke functies en edge cases worden gedekt tijdens het testen, waardoor het risico op onontdekte kwetsbaarheden in het geïmplementeerde contract wordt verkleind.

Door grondig te testen met deze tools voorkomt u kostbare fouten en beveiligingsproblemen in actieve contracten.

EVM-emulators en -simulators

Met EVM-emulators en -simulators kunnen ontwikkelaars de uitvoeringsomgeving van het Ethereum-netwerk op hun lokale machines nabootsen. 

Deze tools helpen bij het testen, optimaliseren van de prestaties en het debuggen van smart contracts voordat ze in het mainnet worden geïmplementeerd. Enkele veelgebruikte simulatoren en emulators zijn:

• ganacheAls blockchain-emulator stelt Ganache ontwikkelaars in staat om een ​​lokale Ethereum-blockchain te draaien om transacties te testen, contracten te implementeren en gasverbruik te monitoren in een gecontroleerde omgeving. Ontwikkelaars kunnen interacties in de echte wereld simuleren, waardoor ze hun dApps en contracten kunnen verfijnen.
• EVM-speeltuin: EVM Playground is een browsergebaseerde tool waarmee ontwikkelaars EVM-bytecode rechtstreeks in een sandboxomgeving kunnen schrijven, compileren en uitvoeren. Dit is met name handig voor ontwikkelaars die willen onderzoeken hoe specifieke EVM-opcodes zich gedragen of problemen met contracten op laag niveau willen oplossen.
• EthFiddle: EthFiddle is een lichtgewicht online tool waarmee gebruikers in realtime kunnen experimenteren met Solidity-fragmenten. Ontwikkelaars kunnen snel codefragmenten delen en testen, waardoor het een tool is voor samenwerking bij het debuggen en testen van kleine stukjes code.

Deze emulators en simulatoren zijn essentieel om ervoor te zorgen dat slimme contracten presteren zoals verwacht voordat ze worden geïmplementeerd. Zo bespaart u tijd en middelen in het ontwikkelingsproces.

Conclusie

De Ethereum Virtual Machine (EVM) vormt de ruggengraat van de Ethereum-blockchain en ondersteunt gedecentraliseerde applicaties, slimme contracten, DeFi-platforms en NFT's. 

De compatibiliteit met meerdere ketens en de rol die het speelt in Layer 2-oplossingen benadrukken het belang ervan binnen het bredere blockchain-ecosysteem. 

Er zijn echter ook beperkingen, zoals gas-inefficiëntie en gebrek aan parallellisatie. Doorlopende upgrades zoals Ethereum 2.0 en innovaties zoals eWASM proberen deze beperkingen op te lossen. 

Dankzij een robuust ecosysteem van ontwikkelaarshulpmiddelen, debugsystemen en emulators blijft de EVM zich ontwikkelen en blijft het de belangrijkste motor voor het groeiende gedecentraliseerde landschap van Ethereum.

Naarmate de blockchaintechnologie vordert, zal de EVM zich blijven aanpassen en verbeteren, en zo de toekomst van gedecentraliseerde applicaties en slimme contracten op verschillende platforms bepalen.

Veelgestelde vragen over Ethereum Virtual Machine (EVM) 

In deze FAQ-sectie worden enkele veelgestelde vragen beantwoord, die u kunnen helpen bij het verfijnen van uw keuze:

Werkt de EVM op andere blockchains?

Ja, de EVM is compatibel met meerdere andere blockchains, zoals Binance Smart Chain, Avalanche en Polygon, waardoor ze Ethereum-gebaseerde applicaties kunnen draaien.

Welke programmeertaal wordt gebruikt voor de EVM?

De belangrijkste programmeertaal die voor de EVM wordt gebruikt, is Solidity. Deze compileert naar EVM-bytecode voor uitvoering op het Ethereum-netwerk.

Hoe berekent de EVM de gastarieven?

De EVM berekent de gasvergoedingen op basis van de rekenkracht die nodig is voor elke transactie of uitvoering van een smart contract. Voor complexere bewerkingen is meer gas nodig.

Kan de EVM elk type code uitvoeren?

Ja, de EVM is Turing-compleet. Dat wil zeggen dat hij elk rekenalgoritme kan uitvoeren, mits er maar genoeg tijd en middelen beschikbaar zijn.

Hoe verbeteren Layer 2-oplossingen de EVM?

Oplossingen van laag 2 verbeteren de EVM door transacties van het hoofdnetwerk van Ethereum af te halen, waardoor congestie wordt verminderd en gaskosten worden verlaagd.

Wordt de EVM gebruikt in alle op Ethereum gebaseerde applicaties?

Ja, alle gedecentraliseerde applicaties (dApps) en slimme contracten op het Ethereum-netwerk worden uitgevoerd met behulp van de EVM.

Hoe gaat de EVM om met de beveiliging van slimme contracten?

De EVM zorgt voor beveiliging door slimme contracten uit te voeren in een geïsoleerde omgeving. Zo wordt voorkomen dat schadelijke code andere contracten of het netwerk beïnvloedt.

Wat zijn EVM-opcodes?

EVM-opcodes zijn instructies op laag niveau die door de EVM worden uitgevoerd om taken uit te voeren, zoals wiskundige bewerkingen, gegevensopslag en controlestromen in slimme contracten.