Qu'est-ce qu'une machine virtuelle Ethereum (EVM) et comment fonctionne-t-elle ?

Ether (ETH), qui est la deuxième plus grande crypto-monnaie en termes de capitalisation boursière, est populaire parmi les investisseurs en crypto-monnaie en raison de son jeton ETH natif. Cependant, son langage de programmation natif Solidity et Ethereum Virtual Machine (EVM) jouent un rôle déterminant dans l'adulation qu'il reçoit de la communauté des développeurs. En fait, le Blockhaus d'Ethereum continue d'attirer application décentralisée (DApp) développeurs en raison de sa flexibilité, de la vaste gamme d'outils de développement disponibles et de la large base d'utilisateurs de la plate-forme.

Formant le cœur de l'architecture de la blockchain, l'EVM est le programme qui exécute son code applicatif ou contrats intelligents, comme on les appelle, leur fournissant un environnement d'exécution qui s'exécute au-dessus du réseau Ethereum. De plus, l'EVM est Turing-complete et peut donc exécuter n'importe quel programme codé dans n'importe quel langage de programmation, permettant ainsi aux développeurs de créer facilement des contrats intelligents personnalisés et des DApps pour les nouveaux utilisateurs. Web3 espace. 

En plus de ces fonctionnalités importantes, EVM a accès à tous les nœuds du réseau, gère l'exécution des contrats intelligents et gère efficacement toutes les transactions sur la blockchain Ethereum, ce qui en fait l'une des machines virtuelles les plus puissantes qui existent aujourd'hui.

Qu'est-ce que la machine virtuelle Ethereum (EVM) et comment fonctionne-t-elle ?

Conceptualisé en 2013 par le programmeur Vitalik Buterin, le réseau Ethereum doit son succès phénoménal en tant que blockchain préférée des développeurs DApp à la machine virtuelle Ethereum (EVM) qui a été conçue par Gavin Wood pendant son mandat chez Ethereum. Écrit en C++ et utilisant le compilateur LLVM Project, EVM est une machine à états spéciale qui fonctionne en continu et dont les opérations immuables déterminent l'état de chaque bloc de la blockchain Ethereum. 

L'EVM régit non seulement ce que les nœuds peuvent ou ne peuvent pas faire au registre distribué maintenu par la blockchain Ethereum, mais définit également les règles spécifiques de changement d'état d'un bloc à l'autre. Cette dernière fonctionnalité est ce qui permet la fonctionnalité de contrat intelligent pour laquelle Ethereum est devenu connu.

Pour comprendre ce que fait une machine virtuelle Ethereum, il faut examiner chacune des différentes fonctions qu'elle remplit pour assurer le bon fonctionnement du réseau Ethereum. Pour chaque entrée qu'il reçoit, l'EVM produit une sortie de nature déterministe et suit une fonction mathématique au sens le plus simple. 

Fonctionnant comme une machine à pile qui pousse les valeurs transitoires vers et depuis une pile de refoulement, l'EVM a une profondeur de 1024 éléments, chacun d'eux étant un mot de 256 bits. Il maintient également une mémoire temporaire sous la forme d'un tableau d'octets, qui change entre deux transactions sur la blockchain Ethereum. Les codes de contrat intelligents qui ont été compilés sont exécutés par l'EVM sous la forme d'une collection de 140 opcodes standard, tandis que d'autres opérations de pile spécifiques à la blockchain sont également implémentées par celui-ci.

Ainsi, l'EVM a un état machine qui est volatil par nature lors du traitement de toute transaction et un état global ou mondial qui contient des informations concernant les différents comptes maintenus sur la blockchain Ethereum. Toutes les actions sont régies par le code EVM, qui a lui-même connu plusieurs itérations depuis le lancement du réseau Ethereum en 2015, conduisant à l'existence de différentes implémentations de l'EVM actuellement utilisées.

En fait, l'EVM est responsable du maintien d'un niveau d'abstraction entre des milliers de nœuds Ethereum et le code d'exécution, agissant comme une fonction qui fournit des résultats cohérents sans divulguer de nombreux détails aux clients ou aux nœuds.

A quoi sert la machine virtuelle Ethereum (EVM) ?

L'EVM a alimenté de manière fiable toutes les applications exécutées sur le réseau Ethereum sans aucun temps d'arrêt majeur signalé. Pour les développeurs, l'EVM agit comme le programme global qui exécute des programmes exécutables plus petits qui sont connus sous le nom de contrats intelligents dans Ethereum, tout en leur offrant la liberté d'écrire ces contrats intelligents dans une variété de langages de programmation y compris Solidity, Vyper, Python et Yul, entre autres.

En raison de cette flexibilité offerte par l'EVM, la blockchain Ethereum a engendré des milliers de DApps dans le finance décentralisée (DeFi) ainsi que jeton non fongible (NFT) espace. Chacun de ces DApps et les contrats intelligents qui les composent sont convertis en bytecode qui est introduit dans l'EVM et distribué entre tous les nœuds du réseau Ethereum. Lorsqu'un contrat intelligent est déployé, l'EVM est chargé de communiquer avec tous les nœuds et d'effectuer des changements d'état lorsqu'un consensus a été atteint.

On peut dire que l'EVM est inséré à l'intérieur de chaque nœud Ethereum pour exécuter des contrats intelligents en utilisant le bytecode au lieu du langage de programmation de base, isolant ainsi l'ordinateur hôte physique du code machine sur lequel Ethereum s'exécute.

Avantages de la machine virtuelle Ethereum (EVM)

De par le fonctionnement de l'EVM, les développeurs peuvent exécuter du code sans se soucier de son impact sur le reste du réseau ou de la possibilité qu'il fasse l'école buissonnière avec des données ou des fichiers personnels hébergés sur l'un des ordinateurs nœuds. 

De plus, ils peuvent exécuter des contrats intelligents complexes sur différents environnements informatiques avec un consensus distribué. Cela garantit que la défaillance d'un seul nœud n'a aucun impact négatif sur le fonctionnement du DApp ou du contrat intelligent, puisque le code EVM reste le même sur tous les nœuds. De plus, étant donné que les données de compte sont conservées à un niveau global dans l'EVM, les développeurs le trouvent parfait pour écrire un code de contrat intelligent personnalisé et créer des DApp distincts qui peuvent accéder à cet ensemble de données global et produire des sorties fiables. 

Le caractère sacré du résultat est ce qui rend l'EVM, en particulier, et la blockchain Ethereum en général bien adaptée à l'expansion durable des DApps et de l'écosystème des contrats intelligents Ethereum. Ajoutez à cela la bibliothèque de codes standard disponibles pour les développeurs, un nombre croissant de codes compatibles EVM blockchains de couche 2 et un grand nombre de cas d'utilisation potentiels EVM possibles, et il est facile de voir pourquoi l'EVM est la plate-forme préférée pour Développement Web3.

Inconvénients de la machine virtuelle Ethereum (EVM)

Malgré les nombreux avantages offerts par l'EVM, certains inconvénients doivent être pris en compte par les développeurs et les entrepreneurs qui construisent sur Ethereum. Le plus important d'entre eux est les frais de transaction élevés ou les coûts de gaz associés à l'exécution d'un contrat intelligent sur le réseau Ethereum. 

Payés en ETH, ces frais varient en fonction de la complexité du contrat et de la congestion du réseau au moment de l'exécution, ce qui rend impératif pour les développeurs et les entrepreneurs de tarifer leurs services en conséquence. De plus, étant donné que Solidity est le langage le plus préféré pour le codage sur l'EVM, cela implique que les développeurs doivent avoir une expérience adéquate avec celui-ci et posséder un minimum d'expertise technique pour créer des contrats intelligents efficaces en l'utilisant. 

Cette dernière est importante car toute exigence de calcul supplémentaire entraînera des coûts de gaz plus élevés et s'avérera finalement préjudiciable au succès du projet. Si les développeurs choisissent de coder en utilisant d'autres langages, ils doivent être prudents dans la résolution des répétitions inhérentes au code, car l'EVM procédera quand même à leur compilation. Bien que la mise à niveau des contrats intelligents soit possible à un stade ultérieur, elle comporte des risques de sécurité associés à la création d'un contrat intelligent intermédiaire qui fait référence à l'adresse du contrat intelligent d'origine.

L'avenir des EVM

Malgré les changements révolutionnaires apportés par l'EVM à l'écosystème de la blockchain, cette technologie de lecture et d'exécution de code est en cours d'amélioration par un certain nombre de projets de blockchain. 

Avec interopérabilité inter-chaînes étant l'aspect le plus important pour les développeurs, de nombreuses chaînes de blocs compatibles EVM se sont développées, la plupart offrant un gaz plus faible et des vitesses de transaction plus rapides que le protocole Ethereum. En conséquence, ces blockchains sont désormais capables d'interagir avec les utilisateurs d'Ethereum de manière transparente et facilitent les transferts de fonds vers leurs propres réseaux en utilisant ponts blockchain.

Cependant, le protocole Ethereum ayant réussi la fusion en septembre 2022, la prochaine cible est de passer de EVM vers Ethereum WebAssembly (eWASM). Conçu pour être hautement modulaire et indépendant de la plate-forme, eWASM est présenté comme le prochain changeur de jeu pour le protocole Ethereum et pourrait motiver d'autres blockchains à utiliser également cet environnement d'exécution pour les contrats intelligents. Cependant, savoir si les eWASM remplaceront l'EVM en tant que mécanisme le plus fiable pour les contrats intelligents est une question à laquelle seul le temps répondra.