SVM กับ EVM: ทำความเข้าใจเกี่ยวกับเครื่องเสมือนบล็อกเชน - การเจาะลึกเกี่ยวกับ Plutus และอื่น ๆ

เครื่องจักรเสมือนบล็อกเชน (BVMs) เป็นส่วนประกอบที่สำคัญซึ่งช่วยให้สามารถดำเนินการสัญญาอัจฉริยะและแอปพลิเคชันแบบกระจายศูนย์ (dApps) บนเครือข่ายบล็อกเชนต่างๆ ทำหน้าที่เป็นชั้นพื้นฐานของพวกเขา

คิดว่าพวกมันเป็นระบบปฏิบัติการของโลกบล็อกเชน ซึ่งพวกมันทำให้แน่ใจว่าบล็อกถูกประมวลผลในสภาพแวดล้อมที่สอดคล้องและปลอดภัย โดยการทำให้ความซับซ้อนของโปรโตคอลบล็อกเชน กลไกฉันทามติ และการประมวลผลธุรกรรมเป็นนามธรรม เครื่องจักรเสมือนช่วยให้นักพัฒนาสามารถมุ่งเน้นไปที่การสร้างแอปพลิเคชันโดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับรายละเอียดระดับต่ำของโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่าย

เครื่องจักรเสมือนบล็อกเชนดำเนินการไบต์โค้ด ซึ่งเป็นการแทนค่าที่กระชับของตรรกะสัญญาอัจฉริยะ ไบต์โค้ดนี้ ซึ่งเป็นการแทนค่าระดับต่ำของตรรกะของสัญญาอัจฉริยะ จะถูกตีความและดำเนินการโดยเครื่องจักรเสมือน ทำให้มั่นใจว่าการดำเนินการฟังก์ชันของสัญญาเป็นไปอย่างถูกต้อง บล็อกเชนแต่ละแห่งมีเครื่องจักรเสมือนที่ไม่ซ้ำกันซึ่งออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของตน เมตริกประสิทธิภาพ และกลไกฉันทามติ ตัวอย่างเช่น เครื่องจักรเสมือน Ethereum (EVM) เป็นที่รู้จักกันอย่างกว้างขวางในบทบาทของมันในระบบนิเวศ Ethereum ช่วยให้สามารถปรับใช้และจัดการสัญญาอัจฉริยะด้วยชุดฟังก์ชันที่แข็งแกร่ง

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของเครื่องจักรเสมือนบล็อกเชนคือความสามารถในการเพิ่มความเข้ากันได้ข้ามเครือข่ายและการทำงานร่วมกัน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการพัฒนาแอปพลิเคชันแบบกระจายศูนย์ที่สามารถทำงานข้ามเครือข่ายบล็อกเชนต่างๆ ซึ่งจะเพิ่มประโยชน์และการเข้าถึงของพวกเขา

ในขณะที่ระบบนิเวศบล็อกเชนยังคงพัฒนา นักพัฒนากำลังสร้างโซลูชันที่สามารถโต้ตอบกับหลายเครือข่ายมากขึ้นเรื่อยๆ และเครื่องจักรเสมือนที่ออกแบบมาอย่างดีสามารถทำให้กระบวนการนี้มีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยการใช้มาตรฐานและโปรโตคอลทั่วไป เครื่องจักรเสมือนเหล่านี้ช่วยส่งเสริมสภาพแวดล้อมที่แอปพลิเคชันสามารถเติบโตและสื่อสารได้อย่างราบรื่นข้ามเครือข่ายต่างๆ

เมื่อเราสำรวจเครื่องจักรเสมือนบล็อกเชนต่างๆ รวมถึงเครื่องจักรเสมือน Ethereum (EVM), SVM ของ Solana และ Plutus ของ Cardano เราจะเปรียบเทียบสถาปัตยกรรม ฟังก์ชันการทำงาน และคุณสมบัติที่ไม่เหมือนใครซึ่งมีอิทธิพลต่อการพัฒนาแอปพลิเคชันแบบกระจายศูนย์ ไม่ว่าคุณจะเป็นนักพัฒนาที่มีประสบการณ์หรือเพิ่งเริ่มต้นการเดินทางเข้าสู่บล็อกเชน การเข้าใจเครื่องจักรเสมือนเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการนำทางในโลกที่ซับซ้อนของเทคโนโลยีบล็อกเชน

สถาปัตยกรรม EVM และกลไกการทำงาน

เครื่องจักรเสมือน Ethereum (EVM) เป็นส่วนประกอบที่ทรงพลังและหลากหลายของบล็อกเชน Ethereum ออกแบบมาเพื่ออำนวยความสะดวกในการดำเนินการสัญญาอัจฉริยะและแอปพลิเคชันแบบกระจายศูนย์ (dApps) ที่แกนกลาง EVM เป็นเครื่องยนต์การคำนวณแบบกระจายศูนย์ที่ทำงานเป็นสภาพแวดล้อมสำหรับการดำเนินการไบต์โค้ด ไบต์โค้ดนี้ถูกสร้างขึ้นจากภาษาการเขียนโปรแกรมระดับสูงเช่น Solidity ช่วยให้นักพัฒนาสามารถเขียนแอปพลิเคชันที่ซับซ้อนซึ่งสามารถทำงานบนเครือข่าย Ethereum ได้โดยไม่ต้องมีตัวกลาง

สถาปัตยกรรมของ EVM

สถาปัตยกรรม EVM สร้างขึ้นจากหลายส่วนประกอบหลัก:

1. สแต็ก: EVM ใช้สถาปัตยกรรมแบบสแต็ก ซึ่งหมายความว่าใช้วิธีการเข้าถึงข้อมูลแบบเข้าล่าสุดออกก่อน (LIFO) เพื่อจัดการข้อมูล การออกแบบนี้ช่วยให้ EVM สามารถผลักและดึงค่าตามที่ต้องการได้อย่างมีประสิทธิภาพในระหว่างการดำเนินการของสัญญา เมื่อการดำเนินการต้องการข้อมูล EVM จะดึงข้อมูลจากด้านบนของสแต็ก ประมวลผลข้อมูล และจากนั้นผลักผลลัพธ์กลับไปยังสแต็ก  สแต็กของ EVM มีขนาดจำกัดที่ 1024 รายการ โดยแต่ละรายการเป็นคำ 256 บิต (32 ไบต์) คำ 256 บิตสามารถแทนค่าช่วงของจำนวนเต็มที่กว้างใหญ่ โดยเฉพาะจาก 0 ถึง 2256−12^{256} - 12256−1 ช่วงที่กว้างนี้มีความสำคัญสำหรับการใช้งานด้านการเข้ารหัสซึ่งต้องการหมายเลขสุ่มขนาดใหญ่หรือกุญแจ เพื่อให้แน่ใจว่ามันยากที่จะคาดเดาหรือใช้วิธีการ brute-force
2. หน่วยความจำ:  EVM มีหน่วยความจำที่มีพลศาสตร์และไม่คงที่สำหรับตัวแปรชั่วคราวที่ถูกรีเซ็ตหลังจากแต่ละธุรกรรม เพื่อให้แน่ใจว่ามีพื้นฐานที่สะอาดสำหรับการดำเนินการถัดไป
3. พื้นที่จัดเก็บ: สัญญาอัจฉริยะแต่ละรายการมีพื้นที่จัดเก็บของตนเอง ซึ่งมีความคงที่และเก็บข้อมูลข้ามธุรกรรม ค่าใช้จ่ายในการจัดเก็บสูงกว่าหน่วยความจำ ซึ่งกระตุ้นให้นักพัฒนาลดการใช้งานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพค่าใช้จ่ายในการใช้ก๊าซ
4. บริบทการดำเนินการ: EVM รักษาบริบทการดำเนินการซึ่งรวมถึงข้อมูลเกี่ยวกับธุรกรรมปัจจุบัน เช่น ที่อยู่ของผู้ส่ง สัญญาที่กำลังดำเนินการ และขีดจำกัดก๊าซของธุรกรรม สถาปัตยกรรมนี้ช่วยให้มั่นใจในความปลอดภัยในระหว่างการดำเนินการของสัญญา โดยป้องกันการโจมตีและลูปไม่สิ้นสุดผ่านการดำเนินการโค้ดที่แยกออกและมีความแน่นอน

การดำเนินการของ EVM

EVM ทำงานโดยการประมวลผลชุดคำสั่ง (opcodes) ที่กำหนดไว้ในข้อกำหนดของมัน คำสั่งเหล่านี้กำหนดวิธีการจัดการข้อมูลและการดำเนินการที่ทำ เช่น การคำนวณทางคณิตศาสตร์ การเปรียบเทียบเชิงตรรกะ และการจัดเก็บข้อมูล เมื่อสัญญาอัจฉริยะถูกดำเนินการ EVM:

1. ตรวจสอบธุรกรรม: ก่อนที่จะดำเนินการโค้ดของสัญญาใด ๆ EVM จะตรวจสอบว่าธุรกรรมมีความถูกต้อง โดยตรวจสอบลายเซ็นของผู้ส่งว่าถูกต้อง ลักษณะของธุรกรรมเป็นไปตามมาตรฐานของโปรโตคอล และมีเงินเพียงพอสำหรับค่าธรรมเนียมธุรกรรม รวมถึงการตรวจสอบลายเซ็นของผู้ส่งและการตรวจสอบว่ามีก๊าซเพียงพอ
2. ดำเนินการ Bytecode: EVM ประมวลผล bytecode ของสัญญาอัจฉริยะทีละขั้นตอน คำสั่งแต่ละคำสั่งจะถูกดำเนินการในลำดับที่เฉพาะเจาะจง โดยมีการอัปเดตสแต็กและหน่วยความจำตามลำดับ
3. จัดการก๊าซ: การดำเนินการแต่ละครั้งใน EVM จะใช้ก๊าซ ซึ่งเป็นมาตรการของการทำงานทางคอมพิวเตอร์ ระบบการจัดการก๊าซนี้ป้องกันไม่ให้เกิดลูปไม่สิ้นสุดและการใช้ทรัพยากรอย่างไม่เหมาะสม โดยกำหนดให้ผู้ใช้ต้องตั้งค่าขีดจำกัดก๊าซสำหรับแต่ละธุรกรรม เพื่อให้แน่ใจว่าค่าใช้จ่ายในการทำธุรกรรมสามารถคาดการณ์ได้และส่งเสริมการใช้ทรัพยากรเครือข่ายอย่างมีประสิทธิภาพ หากก๊าซหมด ธุรกรรมจะถูกย้อนกลับ  ปกป้องสถานะของบล็อกเชนและชดเชยให้กับนักขุดสำหรับทรัพยากรของพวกเขา
4. สร้างเหตุการณ์: ในระหว่างการดำเนินการ EVM สามารถสร้างเหตุการณ์ที่แอปพลิเคชันภายนอก เช่น dApps สามารถฟังเพื่อรับการอัปเดตและการแจ้งเตือนแบบเรียลไทม์
5. เหตุการณ์เหล่านี้มีความสำคัญสำหรับ dApps เนื่องจากช่วยให้มีการอัปเดตแบบเรียลไทม์ เช่น การแจ้งเตือนผู้ใช้เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสถานะ การกระตุ้นกระบวนการนอกเชน หรือการอำนวยความสะดวกในการโต้ตอบของผู้ใช้ตามเหตุการณ์ของบล็อกเชน
6. ส่งคืนผลลัพธ์: หลังจากดำเนินการสัญญา EVM จะส่งคืนผลลัพธ์ ซึ่งอาจรวมถึงการเปลี่ยนแปลงสถานะของบล็อกเชนและเหตุการณ์ใด ๆ ที่ถูกสร้างขึ้นในระหว่างการดำเนินการ หากธุรกรรมประสบความสำเร็จ ผลลัพธ์จะถูกบันทึกลงในบล็อกเชน

ความซับซ้อนและการออกแบบที่สวยงามของ EVM มีความสำคัญต่อฟังก์ชันและนวัตกรรมภายในระบบนิเวศ Ethereum สถาปัตยกรรมและการดำเนินการของมันช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชันที่มีพลังและกระจายอำนาจซึ่งใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติที่ไม่เหมือนใครของเทคโนโลยีบล็อกเชน การเข้าใจ EVM เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผู้ที่ต้องการเจาะลึกในการพัฒนา Ethereum เนื่องจากเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างโซลูชันที่สร้างสรรค์ในพื้นที่กระจายอำนาจ

การเข้าใจ Bytecode และการดำเนินการของ EVM 

เมื่อสัญญาอัจฉริยะถูกนำไปใช้บนบล็อกเชน Ethereum มันจะถูกคอมไพล์จากภาษาการเขียนโปรแกรมระดับสูงไปเป็นรูปแบบระดับต่ำที่อ่านได้โดยเครื่องซึ่งเรียกว่า bytecode Bytecode นี้เป็นลำดับของคำสั่งที่ Ethereum Virtual Machine (EVM) สามารถดำเนินการได้โดยตรง 

Bytecode มีความสำคัญต่อความสามารถในการพกพาและการทำงานร่วมกันของสัญญา Ethereum เนื่องจากช่วยให้โหนดใด ๆ ที่รันไคลเอนต์ Ethereum สามารถดำเนินการโค้ดเดียวกันได้อย่างสม่ำเสมอ โหนดใด ๆ ที่รันไคลเอนต์ Ethereum สามารถอ่านและดำเนินการ bytecode เดียวกันได้ ทำให้มั่นใจว่าสัญญาอัจฉริยะทำงานได้อย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งเครือข่าย

โครงสร้างของ EVM Bytecode

EVM bytecode ประกอบด้วยชุดของ opcodes—คำสั่งสั้นๆ ที่กำหนดการดำเนินการเฉพาะ ตัวอย่างเช่น opcode 0x60 จะผลักค่าลงใน stack ในขณะที่ 0x01 จะบวกสองหมายเลขจาก stack แต่ละ opcode จะถูกแทนที่ด้วยหมายเลขฐานสิบหกขนาดหนึ่งไบต์และสอดคล้องกับการดำเนินการที่ EVM สามารถดำเนินการได้ ตัวอย่างเช่น:

• 0x60: ผลักค่าลงใน stack

• 0x01: บวกสองหมายเลขจาก stack

• 0xf3: คืนค่าหนึ่งค่า

เมื่อมีการดำเนินการสัญญา EVM จะอ่าน opcodes เหล่านี้ตามลำดับและดำเนินการตามที่กำหนด

การไหลของการดำเนินการ EVM Bytecode

• ดึงข้อมูล: EVM จะดึง opcode ถัดไปจากลำดับ bytecode

• ถอดรหัส: มันจะถอดรหัสคำสั่ง โดยกำหนดสิ่งที่ต้องทำ (เช่น การดำเนินการทางคณิตศาสตร์ การจัดเก็บข้อมูล หรือการดำเนินการเชิงตรรกะ)

• ดำเนินการ: ตาม opcode EVM จะดำเนินการตามการกระทำที่ระบุ ตัวอย่างเช่น หาก opcode สั่งให้ EVM บวกสองหมายเลข มันจะดึงค่าจาก stack ทำการบวก และจากนั้นเก็บผลลัพธ์กลับลงใน stack

• จัดเก็บ: Opcode บางตัวเกี่ยวข้องกับการเขียนข้อมูลไปยังที่เก็บถาวรของสัญญาหรือการปล่อยเหตุการณ์ ซึ่งสามารถถูกนำไปใช้โดยแอปพลิเคชันภายนอกในภายหลัง

ค่า Gas และการดำเนินการ Bytecode

แต่ละ opcode ใน bytecode มีค่า gas ที่เกี่ยวข้อง ซึ่งวัดความพยายามในการคำนวณที่จำเป็นในการดำเนินการคำสั่งนั้นๆ การดำเนินการที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น การเขียนข้อมูลไปยังที่เก็บหรือการดำเนินการทางเข้ารหัส จะใช้ gas มากกว่าการทำงานทางคณิตศาสตร์ที่ง่ายกว่า โครงสร้างค่า gas ที่แตกต่างกันนี้ช่วยให้สามารถจัดลำดับความสำคัญของประสิทธิภาพการคำนวณและการจัดสรรโทเค็นและทรัพยากรภายในเครือข่าย Ethereum และมีความสำคัญต่อการรักษาความปลอดภัยและประสิทธิภาพ มันป้องกันไม่ให้ผู้ใช้ที่ไม่หวังดีทำการวนลูปไม่สิ้นสุดหรือการดำเนินการที่ใช้ทรัพยากรมาก เพราะพวกเขาจะหมด gas อย่างรวดเร็ว ทำให้การทำธุรกรรมล้มเหลวและย้อนกลับการเปลี่ยนแปลงใดๆ ไปยังสถานะของ blockchain

วิธีที่ Bytecode รูปแบบสัญญาอัจฉริยะ

การเข้าใจ bytecode เป็นสิ่งสำคัญสำหรับนักพัฒนาและผู้ตรวจสอบ เนื่องจากมันให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิธีที่ “โค้ด” ของสัญญาอัจฉริยะทำงานภายใน ในขณะที่นักพัฒนาส่วนใหญ่ใช้ภาษาระดับสูงเช่น Solidity ผู้ตรวจสอบด้านความปลอดภัยมักจะตรวจสอบ bytecode โดยตรงเพื่อระบุช่องโหว่ที่อาจซ่อนอยู่ในนามธรรมระดับสูง เพื่อให้มั่นใจว่ามีการประเมินความปลอดภัยอย่างละเอียด

นอกจากนี้ bytecode ยังสามารถถูกถอดรหัสกลับไปเป็นโค้ดที่อ่านได้โดยมนุษย์ ซึ่งเสนอความโปร่งใสและความเข้าใจที่มากขึ้นเกี่ยวกับพฤติกรรมของสัญญา

EVM bytecode เป็นบล็อกพื้นฐานสำหรับการดำเนินการสัญญาอัจฉริยะบน Ethereum มันช่วยให้สัญญาทำงานได้อย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งเครือข่าย รับรองว่าทุกโหนดสามารถตีความได้ และอำนวยความสะดวกในการดำเนินการที่โปร่งใสและปลอดภัยภายในสภาพแวดล้อม EVM การเข้าใจ bytecode และกระบวนการดำเนินการของมันเป็นกุญแจสำคัญในการเข้าใจว่าการใช้งานแบบกระจายศูนย์ทำงานอย่างไรบน Ethereum

เครื่องเสมือนของ Solana (SVM) 

เครื่องจักรเสมือน Solana (SVM) มีความสำคัญต่อการทำให้การดำเนินการของแอปพลิเคชันแบบกระจายศูนย์ (dApps) บนบล็อกเชน Solana มีความเร็วสูงและสามารถขยายขนาดได้ ซึ่งเป็นการขับเคลื่อนข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพของมัน โดยแตกต่างจากเครื่องจักรเสมือน Ethereum (EVM) ที่ใช้ระบบสแต็ค SVM ถูกออกแบบมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับสถาปัตยกรรมที่ไม่เหมือนใครของ Solana ซึ่งมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มปริมาณการทำธุรกรรมและลดความล่าช้าให้มากที่สุด

การดำเนินการขนานที่มีประสิทธิภาพสูง

หนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นของบล็อกเชน Solana คือความสามารถในการประมวลผลธุรกรรมหลายพันรายการต่อวินาที (TPS) และ SVM ได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อรองรับสิ่งนี้ จุดแข็งหลักของ SVM อยู่ที่การดำเนินการขนานของสัญญาอัจฉริยะและธุรกรรม โดยแตกต่างจากบล็อกเชนอื่น ๆ ที่ประมวลผลธุรกรรมแบบลำดับ สถาปัตยกรรมของ Solana ใช้โมเดลการดำเนินการขนาน ซึ่งทำให้ SVM สามารถจัดการธุรกรรมหลายรายการพร้อมกันได้ทั่วทั้งหลายคอร์ สถาปัตยกรรมของ Solana—โดยเฉพาะกลไกฉันทามติ Proof of History (PoH)—ช่วยให้ SVM สามารถดำเนินการธุรกรรมพร้อมกันได้ทั่วทั้งหลายคอร์ การขนานนี้เป็นกุญแจสำคัญต่อความสามารถในการขยายขนาดของ Solana โดยลดปัญหาคอขวดอย่างมีนัยสำคัญและทำให้สามารถทำธุรกรรมได้สูงโดยไม่สูญเสียความปลอดภัย

ลักษณะไร้สถานะและโมเดลบัญชี

ในทางตรงกันข้ามกับ EVM ซึ่งสัญญาอัจฉริยะแต่ละรายการจะเก็บข้อมูลถาวรของตนเอง SVM มีโมเดลการดำเนินการแบบไร้สถานะที่ทำให้ประสิทธิภาพดีขึ้นโดยการลดความซับซ้อนในการจัดการสถานะ ทำให้ความเร็วในการทำธุรกรรมโดยรวมดีขึ้น ในโมเดลนี้ สัญญาอัจฉริยะจะไม่เก็บข้อมูลถาวรโดยตรง แต่จะมีการโต้ตอบกับระบบบัญชีทั่วโลก ซึ่งบัญชีเฉพาะสามารถอัปเดตได้ระหว่างการดำเนินการ วิธีการนี้ช่วยเพิ่มความเร็วของ Solana โดยการจำกัดความซับซ้อนในการจัดการการเปลี่ยนแปลงสถานะระหว่างการดำเนินการของสัญญา สัญญาอัจฉริยะที่ทำงานบน SVM จะอ่านและเขียนข้อมูลไปยังบัญชีเหล่านี้ โดยมีการกำหนดความเป็นเจ้าของและสิทธิ์อย่างชัดเจนภายในระบบ

สถาปัตยกรรมไร้สถานะนี้ยังช่วยป้องกันปัญหาความแออัดที่มักเกิดขึ้นกับบล็อกเชนเช่น Ethereum ซึ่งการขยายสถานะ (การเติบโตอย่างต่อเนื่องของข้อมูลที่เก็บ) อาจทำให้เครือข่ายช้าลงเมื่อเวลาผ่านไป

ความเข้ากันได้กับ WebAssembly (Wasm)

SVM ถูกสร้างขึ้นด้วยการสนับสนุน WebAssembly (Wasm) ซึ่งเป็นกรอบการดำเนินการที่ทรงพลังและยืดหยุ่นที่อนุญาตให้ใช้ภาษาการเขียนโปรแกรมมากมายไม่เพียงแต่ Solidity เท่านั้น Wasm ช่วยให้นักพัฒนาสามารถเขียนสัญญาในภาษาต่าง ๆ เช่น Rust และ C ซึ่งเหมาะสมกับความต้องการด้านประสิทธิภาพของ Solana โดยเฉพาะ Rust เป็นที่ชื่นชอบของนักพัฒนาของ Solana เนื่องจากความปลอดภัยของหน่วยความจำและประสิทธิภาพ ซึ่งสอดคล้องกับเป้าหมายของ Solana ในการดำเนินการธุรกรรมที่มีความเร็วสูง

ประสิทธิภาพและค่าธรรมเนียมก๊าซต่ำ

ขอบคุณการออกแบบที่สามารถขยายขนาดได้ของ Solana SVM สามารถดำเนินการสัญญาอัจฉริยะด้วยค่าธรรมเนียมธุรกรรมที่ต่ำมากเมื่อเปรียบเทียบกับเครือข่ายอื่น ๆ เช่น Ethereum ประสิทธิภาพของ Solana ขับเคลื่อนโดยการรวมกันของ PoH SVM ที่มีประสิทธิภาพสูง และความสามารถในการดำเนินการธุรกรรมหลายรายการพร้อมกัน ผลลัพธ์คือค่าธรรมเนียมก๊าซถูกเก็บให้ต่ำ ทำให้ดึงดูดสำหรับ dApps ที่ต้องการธุรกรรมขนาดเล็กบ่อยครั้งหรือจำเป็นต้องดำเนินการในขนาดใหญ่โดยไม่ต้องมีค่าใช้จ่ายที่สูงเกินไป

บทบาทของ SVM ในการทำงานร่วมกันข้ามสายโซ่

ในขณะที่ SVM ของ Solana มีความโดดเด่น ความพยายามอย่างต่อเนื่องมุ่งหวังที่จะเพิ่มความเข้ากันได้กับเครื่องจักรเสมือนอื่น ๆ รวมถึง EVM ความสามารถในการทำงานร่วมกันข้ามสายโซ่นี้มีความสำคัญต่อการเติบโตของระบบนิเวศ ทำให้นักพัฒนาสามารถพอร์ต dApps ระหว่างแพลตฟอร์มและใช้ประโยชน์จากประสิทธิภาพที่เหนือกว่าของ Solana โดยไม่ต้องเขียนโค้ดใหม่ทั้งหมด

เครื่องจักรเสมือน Plutus ของ Cardano 

เครื่องจักรเสมือน Plutus (PVM) เป็นหัวใจสำคัญของสภาพแวดล้อมการดำเนินการสัญญาอัจฉริยะของ Cardano ซึ่งดึงดูดนักลงทุนที่สนใจในสัญญาอัจฉริยะที่ปลอดภัยและสามารถขยายได้ ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับบล็อกเชน Cardano PVM ช่วยให้สามารถดำเนินการสัญญาอัจฉริยะที่เขียนด้วย Plutus ซึ่งเป็นภาษาที่สร้างขึ้นเพื่อจุดประสงค์เฉพาะที่ใช้พลังการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชันของ Haskell PVM ทำงานแตกต่างจากเครื่องจักรเสมือนที่รู้จักกันทั่วไป เช่น EVM เนื่องจากมุ่งเน้นไปที่วิธีการทางการ รูปแบบความปลอดภัย และความสามารถในการขยายตัว ซึ่งสอดคล้องกับวิสัยทัศน์ระยะยาวของ Cardano ในการจัดหาพลตฟอร์มที่ปลอดภัยและยั่งยืนสำหรับแอปพลิเคชันแบบกระจายศูนย์ (dApps)

การเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชันด้วย Haskell และ Plutus

หนึ่งในแง่มุมสำคัญของ PVM คือการใช้ Plutus ซึ่งอิงจาก Haskell ซึ่งเป็นภาษาการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชันอย่างแท้จริง ซึ่งแตกต่างจากภาษาต่างๆ เช่น Solidity (ที่ใช้โดย Ethereum) ซึ่งเป็นภาษาที่มีลักษณะเป็นคำสั่ง ภาษาโปรแกรมเชิงฟังก์ชัน เช่น Haskell เน้นความไม่เปลี่ยนแปลงและความแม่นยำทางคณิตศาสตร์ ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมากต่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของสัญญาอัจฉริยะ

สัญญาอัจฉริยะที่เขียนด้วย Plutus ประกอบด้วยโค้ดบนเชน ซึ่งทำงานภายใน PVM และโค้ดนอกเชน ซึ่งทำงานนอกบล็อกเชนและโต้ตอบกับผู้ใช้และระบบภายนอก สถาปัตยกรรมนี้ช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างตรรกะที่ซับซ้อนได้ในขณะที่รักษาประสิทธิภาพ เนื่องจากเฉพาะส่วนที่จำเป็นของโค้ดเท่านั้นที่ถูกดำเนินการบนเชน

โมเดลการดำเนินการของ PVM และกรอบ UTXO

แตกต่างจากโมเดลที่ใช้บัญชีของ Ethereum Cardano ใช้โมเดล UTXO ที่ขยายออก (eUTXO) ซึ่งมีข้อได้เปรียบอย่างมากในด้านความสามารถในการขยายตัวและความปลอดภัย PVM ถูกออกแบบมาเพื่อดำเนินการสัญญาอัจฉริยะภายในกรอบ eUTXO นี้ UTXO (Unspent Transaction Output) แต่ละรายการใน Cardano สามารถถือไม่เพียงแต่ค่า แต่ยังรวมถึงข้อมูล ทำให้สามารถสร้างสัญญาอัจฉริยะที่มีความซับซ้อนและหลากหลายมากขึ้น แม้ว่า UTXO แต่ละรายการจะใช้จ่ายได้เพียงครั้งเดียว ซึ่งต้องการการจัดโครงสร้างธุรกรรมอย่างรอบคอบ

โมเดลนี้ยังช่วยในการกำหนดการดำเนินการของสัญญาในลักษณะที่กำหนดได้ ซึ่งผลลัพธ์ของการดำเนินการสัญญานั้นคาดการณ์ได้และไม่ขึ้นอยู่กับสถานะของเครือข่ายหรือปัญหาด้านเวลา ซึ่งช่วยลดช่องทางการโจมตีที่อาจเกิดขึ้น เช่น การวิ่งนำหน้า

การตรวจสอบอย่างเป็นทางการและความปลอดภัย

แนวทางของ Cardano ในการรักษาความปลอดภัยของสัญญาอัจฉริยะผ่าน PVM นั้นน่าจับตามองเป็นพิเศษ Plutus รองรับการตรวจสอบอย่างเป็นทางการ ซึ่งช่วยให้นักพัฒนาสามารถพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ถึงความถูกต้องของโค้ดสัญญาอัจฉริยะหากพวกเขาออกแบบด้วยการตรวจสอบอย่างเป็นทางการในใจ การตรวจสอบนี้ช่วยให้มั่นใจว่าสัญญาอัจฉริยะทำงานตามที่ตั้งใจไว้ ลดความเสี่ยงจากข้อบกพร่องและช่องโหว่

กรอบ Plutus ยังสนับสนุน dApps ที่มีความมั่นใจสูง ทำให้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่ความปลอดภัยและความถูกต้องมีความสำคัญ เช่น ในบริการทางการเงิน การดูแลสุขภาพ และภาคส่วนอื่นๆ ที่ต้องการมาตรการด้านความปลอดภัยที่เข้มงวด

การกระจายอำนาจและการกำกับดูแล

PVM ทำงานภายในกรอบการกระจายอำนาจของ Cardano โดยได้รับประโยชน์จากกลไกฉันทามติ Proof of Stake (PoS) ของเครือข่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งโปรโตคอล Ouroboros การดำเนินการสัญญาอัจฉริยะภายใน PVM ถูกออกแบบมาให้ยั่งยืนและสามารถขยายได้ เพื่อให้แน่ใจว่าเมื่อเครือข่ายเติบโต มันสามารถรองรับความต้องการที่เพิ่มขึ้นได้โดยไม่มีปัญหาคอขวด

โมเดลการกำกับดูแลของ Cardano ซึ่งอนุญาตให้ผู้ถือ ADA มีส่วนร่วมในกระบวนการตัดสินใจ ทำให้มั่นใจได้ว่าการพัฒนาในอนาคตของ PVM และระบบนิเวศ Plutus สอดคล้องกับความต้องการของผู้ใช้และชุมชน สร้างแพลตฟอร์มที่ยั่งยืนและขับเคลื่อนโดยชุมชนสำหรับ dApps

โดยรวมแล้ว เครื่องจักรเสมือน Plutus (PVM) ของ Cardano มอบสภาพแวดล้อมที่ปลอดภัย มีความสามารถในการขยายตัว และมีความแข็งแกร่งทางคณิตศาสตร์สำหรับการดำเนินการสัญญาอัจฉริยะ การเน้นย้ำในวิธีการทางการและการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชันทำให้มันโดดเด่นในพื้นที่บล็อกเชน โดยเฉพาะสำหรับนักพัฒนาที่มุ่งเน้นการสร้างแอปพลิเคชันที่มีการรับประกันความถูกต้องที่แข็งแกร่ง สิ่งนี้ทำให้ PVM แตกต่างจากเครื่องจักรเสมือนอื่นๆ เช่น EVM และทำให้ Cardano เป็นผู้นำในแอปพลิเคชันบล็อกเชนที่มีความมั่นใจสูง

เครื่องจักรเสมือนที่ใช้ Wasm ของ Polkadot 

Polkadot ใช้ WebAssembly (Wasm) เป็นพื้นฐานของสภาพแวดล้อมเครื่องจักรเสมือน Wasm เป็นมาตรฐานที่มีความหลากหลายและมีประสิทธิภาพสูงซึ่งช่วยให้สามารถดำเนินการโค้ดในลักษณะที่ปลอดภัย รวดเร็ว และพกพาได้ข้ามแพลตฟอร์มต่างๆ โดยการใช้ Wasm Polkadot รับประกันว่าบล็อกเชนของตนสามารถรองรับแอปพลิเคชันที่หลากหลายได้ในขณะที่รักษาประสิทธิภาพที่แข็งแกร่งและความสามารถในการทำงานร่วมกันระหว่างเชนต่างๆ 

ทำไมต้องใช้ Wasm สำหรับ Polkadot?

Wasm ถูกเลือกใช้สำหรับ Polkadot เพราะมันรองรับภาษาการเขียนโปรแกรมที่หลากหลาย ทำให้สามารถพัฒนาแอปที่หลากหลายได้ในบริบทของเทคโนโลยีบล็อกเชน Rust ถูกใช้เป็นหลักสำหรับการพัฒนาบน Substrate และอนุญาตให้นักพัฒนาสามารถเขียนสัญญาอัจฉริยะในภาษาต่างๆ เช่น Rust, C++ หรือ Go ซึ่งสามารถคอมไพล์เป็น Wasm bytecode ได้ ความยืดหยุ่นนี้เปิดโอกาสให้กับชุมชนนักพัฒนาที่กว้างขึ้นนอกเหนือจากภาษาที่เฉพาะเจาะจงกับบล็อกเชน เช่น Solidity

แนวทางของ Polkadot ในการดำเนินการสัญญาอัจฉริยะสร้างขึ้นจากกรอบงาน Substrate ซึ่งเป็นกรอบงานแบบโมดูลาร์ที่อนุญาตให้นักพัฒนาสร้างบล็อกเชนที่กำหนดเอง ซึ่งเรียกว่า parachains แต่ละ parachain สามารถกำหนดตรรกะและการทำงานของตนเอง ซึ่งจะถูกดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่ใช้ Wasm ความสามารถในการปรับแต่งตรรกะการทำงานนี้คือสิ่งที่ทำให้ Polkadot แตกต่างจากระบบบล็อกเชนเดี่ยวที่มีความเข้มงวดมากกว่า

การดำเนินการและประสิทธิภาพ

สภาพแวดล้อม Wasm ใน Polkadot รองรับไม่เพียงแต่สัญญาอัจฉริยะ แต่ยังรวมถึงการทำงานทั้งหมดของบล็อกเชน ซึ่งหมายความว่าตรรกะทั้งหมดที่ควบคุมการดำเนินงานของบล็อกเชนจะถูกดำเนินการใน Wasm sandbox ซึ่งนำมาซึ่งข้อดีหลายประการ:

• ประสิทธิภาพและประสิทธิผล: Wasm ถูกออกแบบมาเพื่อความเร็วและความกระชับ ทำให้สามารถดำเนินการสัญญาอัจฉริยะได้อย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่ลดภาระการคำนวณ
• ความปลอดภัย: สภาพแวดล้อมที่ถูกแยกออกทำให้การดำเนินการโค้ดถูกแยกและปลอดภัย ป้องกันไม่ให้สัญญาที่เป็นอันตรายส่งผลกระทบต่อเครือข่ายโดยรวม
• ความสามารถในการพกพา: เนื่องจาก Wasm bytecode สามารถทำงานในสภาพแวดล้อมใดๆ ที่รองรับ WebAssembly มันจึงเพิ่มความสามารถในการทำงานร่วมกันข้ามเชนและความสามารถในการย้ายแอปพลิเคชันระหว่างเชน

ความยืดหยุ่นของ Substrate และการทำงานของ Polkadot

ที่หัวใจของการออกแบบ Polkadot คือแนวคิดของการอัปเกรดโดยไม่ต้องแยกสาขา สิ่งนี้เป็นไปได้เพราะบล็อกเชนที่ใช้ Substrate รวมถึง Polkadot สามารถอัปเกรดการทำงานของตนได้โดยไม่ต้องการการแยกสาขา การทำงานที่ใช้ Wasm ของ Polkadot ร่วมกับการปกครองบนเชนของมัน ทำให้สามารถอัปเกรดการทำงานได้โดยไม่ต้องแยกสาขา เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสามารถลงคะแนนเสียงและได้รับการอนุมัติจากชุมชน

สภาพแวดล้อม Wasm ยังเพิ่มความสามารถในการทำงานร่วมกันข้ามเชนของ Polkadot โดยทำให้แน่ใจว่าพาราเชนที่แตกต่างกันสามารถดำเนินการสัญญาและสื่อสารได้อย่างราบรื่น แม้ว่าจะสร้างขึ้นบนสถาปัตยกรรมหรือโมเดลฉันทามติที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

เครื่องเสมือนของ Avalanche

แพลตฟอร์มของ Avalanche รองรับเครื่องเสมือน Avalanche (AVM) เป็นหนึ่งในส่วนประกอบหลัก ซึ่งทำงานบนเครือข่ายหลัก ประกอบด้วยบล็อกเชนสามตัว: X-Chain, P-Chain และ C-Chain แต่ละเชนเหล่านี้มีบทบาทที่แตกต่างกันในเครือข่าย โดย C-Chain โดดเด่นในด้านการสนับสนุนสัญญาอัจฉริยะ โดยเฉพาะผ่านความเข้ากันได้กับ Ethereum Virtual Machine (EVM)

คุณสมบัติหลักของ AVM 

1. C-Chain ที่เข้ากันได้กับ EVM: C-Chain ของ Avalanche อนุญาตให้นักพัฒนาสามารถปรับใช้และดำเนินการโค้ดสัญญาอัจฉริยะของ Ethereum บนเครือข่าย Avalanche ได้โดยไม่ต้องแก้ไข ขอบคุณความเข้ากันได้กับ EVM อย่างเต็มที่ สิ่งนี้ทำให้นักพัฒนาของ Ethereum สามารถย้ายแอปพลิเคชันแบบกระจายศูนย์ (dApps) ของตนไปยัง Avalanche ได้อย่างราบรื่นในขณะที่ได้รับประโยชน์จากความสามารถในการประมวลผลสูงและค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมที่ต่ำกว่า

2. เครื่องเสมือนที่กำหนดเอง: หนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นของ Avalanche คือการสนับสนุนเครื่องเสมือนที่กำหนดเอง นักพัฒนาสามารถสร้าง VM ของตนเองบน Avalanche ซึ่งปรับให้เข้ากับความต้องการเฉพาะของพวกเขา โดยใช้สถาปัตยกรรม Avalanche Subnet แม้ว่าสิ่งนี้จะต้องการความรู้ทางเทคนิคที่ลึกซึ้งและมักจะทำสำหรับกรณีการใช้งานเฉพาะ สิ่งนี้ทำให้สามารถปรับใช้กลไกฉันทามติหรือโมเดลข้อมูลที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงนอกเหนือจากการตั้งค่า EVM มาตรฐาน

3. ฉันทามติของ Avalanche: ที่อยู่เบื้องหลัง AVM คือโปรโตคอลฉันทามติของ Avalanche ซึ่งอนุญาตให้มีความแน่นอนอย่างรวดเร็ว (ธุรกรรมได้รับการยืนยันภายในไม่กี่วินาที) และความสามารถในการขยาย (เครือข่ายสามารถจัดการธุรกรรมได้หลายพันรายการต่อวินาที) นี่เป็นการปรับปรุงที่สำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับระบบ proof-of-work แบบดั้งเดิม เช่น Ethereum 1.0

4. AVM ของ X-Chain: X-Chain ของ Avalanche ยังทำงานด้วยเครื่องเสมือน Avalanche (AVM) ของตนเอง ซึ่งได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการสร้างและการซื้อขายสินทรัพย์ X-Chain อนุญาตให้มีการออก โอน และจัดการสินทรัพย์ดิจิทัลใหม่ด้วยกฎที่ปรับแต่งได้ ทำให้เป็นแพลตฟอร์มที่ยืดหยุ่นสำหรับการเงินแบบกระจายศูนย์ (DeFi) และกรณีการใช้งานอื่นๆ

ข้อดีหลักของ VM ของ Avalanche

• ประสิทธิภาพ: Avalanche มีความสามารถในการประมวลผลที่สูงกว่าและความหน่วงที่ต่ำกว่าหลายแพลตฟอร์มบล็อกเชนเนื่องจากกลไกฉันทามติที่เป็นเอกลักษณ์และการประมวลผลขนานในหลายซับเน็ตและเครื่องเสมือน

• ความยืดหยุ่น: การสนับสนุนเครื่องเสมือนที่กำหนดเองของ Avalanche ช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชันแบบกระจายศูนย์ที่มีฟังก์ชันเฉพาะ ซึ่งตอบสนองต่อกรณีการใช้งานที่อาจไม่สามารถทำได้บนแพลตฟอร์มที่จำกัดอยู่ที่ประเภท VM เดียว สภาพแวดล้อมที่ถูกแยกออกของเครื่องเสมือนเหล่านี้ช่วยให้มีความปลอดภัยในระหว่างการดำเนินการโค้ด ป้องกันการโจมตีและลูปไม่สิ้นสุด

• การทำงานร่วมกัน: ด้วยความเข้ากันได้ของ EVM ของ C-Chain, Avalanche จึงสามารถทำงานร่วมกันได้อย่างเต็มที่กับ Ethereum และชุดของ dApps และเครื่องมือพัฒนาต่างๆ เช่น MetaMask, Remix, และ Truffle ซึ่งทำให้การย้ายระหว่าง Avalanche และ Ethereum เป็นไปอย่างราบรื่นและตรงไปตรงมา

กรณีการใช้งานและการเติบโตของระบบนิเวศ

AVM ของ Avalanche เป็นส่วนสำคัญของระบบนิเวศที่กำลังเติบโต โดยเฉพาะในพื้นที่ DeFi ซึ่งดึงดูดนักลงทุนที่สนใจในเทคโนโลยีบล็อกเชน โครงการที่ได้รับความนิยม เช่น Aave, Curve, และ SushiSwap ได้เปิดตัวบน Avalanche เนื่องจากมีความสามารถในการประมวลผลสูงและโครงสร้างพื้นฐานที่คุ้มค่า นอกจากนี้ สถาปัตยกรรม VM ที่ปรับแต่งได้ของ Avalanche ยังดึงดูดนักพัฒนาที่ต้องการสร้างสรรค์นวัตกรรมที่เกินกว่าการใช้งาน EVM มาตรฐาน

โดยสรุป สถาปัตยกรรมเครื่องเสมือนของ Avalanche ถูกออกแบบมาเพื่อความสามารถในการขยายตัว ความยืดหยุ่น และการทำงานร่วมกัน โดย C-Chain ที่เข้ากันได้กับ EVM มีบทบาทสำคัญในการขับเคลื่อนการนำไปใช้จากนักพัฒนาของ Ethereum ความสามารถในการโฮสต์ VM ที่กำหนดเองเปิดโอกาสให้มีการใช้งานบล็อกเชนเฉพาะทาง ซึ่งมีส่วนช่วยในการเติบโตอย่างรวดเร็วของระบบนิเวศใน DeFi และอื่นๆ

บทสรุป   

การพัฒนาเทคโนโลยีบล็อกเชนได้นำเสนอเครื่องเสมือนที่หลากหลาย ซึ่งแต่ละตัวถูกออกแบบมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินการ เพิ่มความสามารถในการขยายตัว และสนับสนุนแอปพลิเคชันแบบกระจายศูนย์ (dApps) ที่กำลังเติบโต บทความนี้นำเสนอภาพรวมของเครื่องเสมือนบล็อกเชนที่แตกต่างกัน โดยสรุปคุณสมบัติและนวัตกรรมหลัก อย่างไรก็ตาม ความท้าทายที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง เช่น มาตรฐานการทำงานร่วมกันที่พัฒนาและโซลูชันการขยายตัว จะยังคงมีอิทธิพลต่ออนาคตของระบบนิเวศบล็อกเชน เครื่องเสมือน Ethereum (EVM) ได้สร้างพื้นฐานที่แข็งแกร่ง โดยเป็นแพลตฟอร์มที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับการพัฒนาสัญญาอัจฉริยะ สถาปัตยกรรม การดำเนินการ และกลไกการดำเนินการไบต์โค้ดของมันได้ตั้งมาตรฐานให้กับเครื่องเสมือนอื่นๆ

เครื่องเสมือนของ Solana (SVM) แสดงให้เห็นถึงนวัตกรรมในด้านความสามารถในการขยายตัวด้วยความสามารถในการประมวลผลธุรกรรมขนาน ซึ่งช่วยให้มีความสามารถในการประมวลผลสูงและความหน่วงต่ำ ในขณะเดียวกัน เครื่องเสมือน Plutus ของ Cardano ได้นำเสนอรูปแบบการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชันที่เพิ่มความปลอดภัยและความถูกต้อง ซึ่งดึงดูดนักพัฒนาที่มองหาโครงสร้างพื้นฐาน dApp ที่แข็งแกร่ง เครื่องเสมือนที่ใช้ Wasm ของ Polkadot เน้นการทำงานร่วมกัน ช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชันข้ามเชนได้ ในขณะที่เครื่องเสมือนของ Avalanche เน้นความสำคัญของความเร็วและประสิทธิภาพในการดำเนินการธุรกรรม

เมื่อภูมิทัศน์ของบล็อกเชนยังคงเติบโต การมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างเครื่องเสมือนเหล่านี้อาจกำหนดอนาคตของระบบนิเวศแบบกระจายศูนย์ โดยการเข้าใจจุดแข็งและความสามารถของแต่ละเครื่องเสมือน นักพัฒนาสามารถใช้เทคโนโลยีเหล่านี้ได้ดียิ่งขึ้นเพื่อสร้างโซลูชันที่สามารถขยายตัว มีประสิทธิภาพ และสร้างสรรค์ที่ตอบสนองต่อความท้าทายในโลกจริง สุดท้าย ความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องในเครื่องเสมือนบล็อกเชนส่งสัญญาณถึงอนาคตที่สดใสสำหรับเทคโนโลยีแบบกระจายศูนย์ ซึ่งเปิดทางให้มีการนำไปใช้มากขึ้นและแอปพลิเคชันที่เปลี่ยนแปลงในอุตสาหกรรมต่างๆ