EVM, hay Ethereum Virtual Machine, đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái Ethereum, là nền tảng quyết định cho việc triển khai và thực thi các hợp đồng thông minh trên blockchain Ethereum. Tuy nhiên, EVM không tránh khỏi một số thách thức đáng chú ý. Hãy cùng chúng tôi khám phá chi tiết về Ethereum Virtual Machine và những thách thức mà nó đang phải đối mặt trong bài viết dưới đây!
Xem thêm bài viết : Conflux là gì ? Tìm hiểu chi tiết về dự án Conflux
Ethereum Virtual Machine là gì?
Ethereum Virtual Machine (EVM), hay còn được biết đến là máy ảo của Ethereum, là một công cụ tính toán được phát triển để quản lý trạng thái của blockchain và hỗ trợ tích hợp các smart contract. Mỗi node trong mạng Ethereum được trang bị một EVM riêng để đảm bảo tính an toàn và phi tập trung của hệ thống.
Nhiệm vụ quan trọng của EVM là duy trì trạng thái toàn bộ blockchain Ethereum, bao gồm thông tin về số dư của tất cả các tài khoản và mã của các hợp đồng thông minh. Khi một giao dịch được gửi đến mạng Ethereum, EVM thực thi nó trên mỗi node, đảm bảo rằng mọi giao dịch được thực hiện một cách đồng bộ và trạng thái của blockchain luôn được cập nhật.
EVM đóng vai trò quan trọng trong kiến trúc của Ethereum, tạo điều kiện cho việc phát triển ứng dụng phi tập trung. Dapp, hay ứng dụng phi tập trung, là các ứng dụng chạy trên blockchain Ethereum mà không bị kiểm soát bởi bất kỳ tổ chức nào. Dapp có thể được sử dụng để xây dựng nhiều loại ứng dụng khác nhau, bao gồm các dịch vụ tài chính, trò chơi và các nền tảng truyền thông xã hội.
Mô hình hoạt động của EVM
Blockchain và các token thuộc blockchain đều tuân theo các quy tắc cố định để đảm bảo quản lý và vận hành an toàn và minh bạch cho dự án. Ví dụ, người dùng không thể chi tiêu nhiều hơn số lượng token có sẵn trong ví blockchain và không thể tự tạo ra token mới. Những quy tắc này là quan trọng trong mọi giao dịch trên nhiều blockchain.
Mặc dù Ethereum cũng có native token riêng là ETH và tuân theo gần như các quy tắc tương tự, nhưng nó mở rộng khả năng sử dụng một tính năng mạnh mẽ hơn thông qua hợp đồng thông minh (smart contract).
Để hỗ trợ cho tính năng này, Ethereum áp dụng một phương thức phức tạp hơn. Thay vì chỉ là một cuốn sổ cái phân tán, Ethereum thực sự là máy trạng thái phân tán (machine state). Trạng thái của Ethereum không chỉ chứa tài khoản và số dư, mà còn là một trạng thái máy tính có khả năng thay đổi theo từng khối, tuân theo các quy tắc đã định và có khả năng thực thi các đoạn mã.
Ethereum Virtual Machine (EVM) đóng vai trò quan trọng trong quá trình này, hoạt động như một hàm toán học, tạo ra một trạng thái mới hợp lệ dựa trên trạng thái hiện tại và các giao dịch mới. Trạng thái của Ethereum được mô tả bởi Merkle Patricia Trie, bao gồm tất cả tài khoản và số dư, được băm thành một giá trị duy nhất trên blockchain.
Giao dịch trên Ethereum được mã hóa và ký bởi mật mã, có hai loại là giao dịch gửi tin nhắn và giao dịch tạo hợp đồng. Quá trình thực thi của EVM được diễn giải như một máy tính xếp chồng với 1024 mục, mỗi mục là một từ 256 bit. Mã bytecode của hợp đồng thông minh được thực thi bằng các mã opcodes EVM, thực hiện các phép toán như XOR, AND, ADD, SUB, và nhiều opcodes khác.
Thách thức của EVM
Tính đến thời điểm hiện tại, các nền tảng hợp đồng thông minh (Smart Contract Platform) dựa trên Ethereum Virtual Machine (EVM) đang chiếm lĩnh một phần lớn thị trường blockchain. Sự ưa chuộng này chủ yếu là do các blockchain EVM mang lại nhiều ưu điểm, thu hút cả người dùng và nhà phát triển từ Ethereum.
Không chỉ Ethereum và các Layer 2, mà các blockchain EVM độc lập như BNB Chain, Polygon, Avalanche C-Chain và nhiều blockchain khác cũng đã ghi nhận sự tăng trưởng đáng kể trong năm 2021, thu hút lượng lớn người dùng và giá trị tổng TVL (Total Value Locked). Tuy nhiên, để gia tăng thông lượng mạng, các blockchain này đang nỗ lực thay đổi cơ chế đồng thuận của mình trong năm 2023.
Tuy nhiên, vấn đề lớn đặt ra ở chỗ các blockchain EVM hiện tại gặp hạn chế lớn trong việc xử lý giao dịch theo thứ tự. Hiện tượng này có thể tạo thành điểm nút cổ chai, khiến mỗi giao dịch phải chờ đợi trong mempool (bộ nhớ tạm thời) cho đến khi giao dịch hiện tại hoàn tất xử lý, ngay cả khi chúng hoàn toàn độc lập. Điều này tạo ra rào cản đáng kể đối với khả năng mở rộng của các mạng này.
Ví dụ, khi có người muốn chuyển tiền từ BNB Chain sang Ethereum và người khác muốn chuyển tiền từ Polygon sang Ethereum, EVM của Ethereum vẫn phải xử lý từng giao dịch, tạo ra một hạn chế lớn đối với khả năng mở rộng của hệ thống. Hậu quả của việc này là tăng thời gian xử lý giao dịch và làm tăng phí gas, đặc biệt là trong các thời điểm cao điểm hoặc sự kiện lớn.
Tổng kết
Qua bài viết trên, Coin68 đã cung cấp cho độc giả một cái nhìn tổng quan về Ethereum Virtual Machine và những thách thức mà EVM đang phải đối mặt. Tuy nhiên, nên lưu ý rằng EVM không chỉ là một máy ảo với khả năng xác thực trạng thái của mạng, thực hiện hợp đồng thông minh và tham gia vào quá trình tạo khối, mà còn đánh dấu một bước quan trọng trong việc xây dựng một tương lai phi tập trung. EVM có tiềm năng thay đổi cách chúng ta tương tác và làm việc với dữ liệu và ứng dụng trực tuyến, mở ra nhiều cơ hội mới cho sự mở rộng và phát triển của toàn bộ hệ sinh thái blockchain.