Was ist der Unterschied zwischen EVM-kompatibel und EVM-äquivalent?

EVM-kompatibel vs. EVM-äquivalent: Die Kernunterschiede verstehen

1. EVM-kompatible Blockchains ermöglichen es Entwicklern, Ethereum-basierte Smart Contracts mit minimalen Änderungen bereitzustellen, sie replizieren jedoch möglicherweise nicht alle Low-Level-Operationen der ursprünglichen Ethereum Virtual Machine vollständig. Diese Netzwerke modifizieren häufig bestimmte Operationscodes oder Gasmechanismen, um die Leistung zu optimieren oder die Kosten zu senken. Beispiele hierfür sind Binance Smart Chain und Polygon PoS, die von Solidity geschriebene Verträge unterstützen, aber unterschiedliche Konsensmechanismen oder Gebührenstrukturen implementieren.

2. EVM-äquivalente Systeme hingegen streben eine Byte-für-Byte-Konsistenz mit der Ausführungsumgebung von Ethereum an. Das bedeutet, dass sich jeder Opcode genau so verhält wie auf Ethereum, wodurch sichergestellt wird, dass jeder Vertrag, der auf Ethereum läuft, auf der entsprechenden Kette identisch läuft. Netzwerke wie Optimism und Arbitrum erreichen dies durch OP Stack- und Nitro-Technologie und ermöglichen so eine vollständige Replikation der Zustandsübergänge von Ethereum.

3. Kompatibilität birgt Divergenzrisiken. Wenn eine Blockchain die Gaspreise ändert oder bestimmte Vorkompilierungen überspringt, können sich zuvor sichere Verträge unerwartet verhalten. Beispielsweise könnte ein DeFi-Protokoll, das auf präzisen Gasberechnungen basiert, Schwachstellen aufweisen, wenn es in einem Netzwerk eingesetzt wird, in dem CALL- oder SLOAD-Vorgänge weniger kosten.

4. Äquivalenz garantiert Vorhersehbarkeit. Entwickler können Verträge lokal mit Tools wie Hardhat oder Ganache testen und sicher sein, dass sie in der Produktion auf die gleiche Weise ausgeführt werden, sogar über Layer-2-Rollups hinweg. Dieses Maß an Genauigkeit reduziert die Komplexität der Prüfung und erhöht das Vertrauen zwischen Benutzern und Sicherheitsforschern.

5. Die Unterscheidung betrifft Werkzeuge und Infrastruktur. Für Ethereum entwickelte Wallets, Explorer und Analyseplattformen funktionieren oft nahtlos mit EVM-äquivalenten Ketten, da Transaktionssignaturen und Adressformate unverändert bleiben. Bei kompatiblen Ketten müssen möglicherweise einige Funktionen angepasst werden, insbesondere wenn benutzerdefinierte Erweiterungen die Verarbeitung von Transaktionen ändern.

Implikationen für die Entwicklung intelligenter Verträge

1. Beim Aufbau einer EVM-kompatiblen Kette müssen Entwickler sicherstellen, dass das von ihnen gewählte Netzwerk alle erforderlichen Opcodes unterstützt und sich eng genug an das Gasmodell von Ethereum hält. Bibliotheken wie OpenZeppelin müssen möglicherweise Konfigurationsänderungen vornehmen, wenn bestimmte vorkompilierte Verträge fehlen oder geändert werden.

2. Tests werden in nicht äquivalenten Umgebungen komplexer. Ein Vertrag, der alle Tests auf Hardhat besteht, kann fehlschlagen, wenn er in einer Sidechain mit geänderten kryptografischen Funktionen bereitgestellt wird. Teams müssen das Verhalten der Zielkette simulieren oder abgespaltene Testumgebungen verwenden, um Unstimmigkeiten frühzeitig zu erkennen.

3. Bei der kettenübergreifenden Aufwertung von Verträgen ist Vorsicht geboten. Proxys, die auf der Delegatecall-Semantik basieren, könnten fehlerhaft funktionieren, wenn die zugrunde liegende VM Speicherlayouts anders interpretiert. Durch die EVM-Äquivalenz wird sichergestellt, dass Proxy-Muster wie UUPS oder Transparent Proxies ohne Änderungen funktionieren.

4. Sicherheitsüberprüfungen gewinnen bei kompatiblen Ketten zusätzliches Gewicht. Prüfer müssen beurteilen, ob Abweichungen von der Ethereum-Spezifikation neue Angriffsvektoren mit sich bringen, wie z. B. Wiedereintritt durch veränderte Fallback-Logik oder falsch berechnete Gasstipendien.

5. Bereitstellungspipelines profitieren von der Standardisierung. CI/CD-Workflows mit Foundry oder Brownie funktionieren reibungslos in EVM-äquivalenten Netzwerken, wodurch der Konfigurationsaufwand reduziert und menschliche Fehler bei Multi-Chain-Releases minimiert werden.

Auswirkungen auf dezentrale Anwendungen (dApps)

1. Die Benutzererfahrung variiert je nach Äquivalenzniveau. Bei dApps, die auf Ethereum einwandfrei funktionieren, kann es aufgrund von Unterschieden in der Ereignisdekodierung oder Empfangsformatierung zu Transaktionsfehlern oder UI-Störungen auf kompatiblen Ketten kommen.

2. Die Fragmentierung der Liquidität wird durch Kompatibilitätslücken verschärft. Wenn ein Token-Vertrag auf zwei Ketten etwas anders funktioniert, interpretieren Cross-Chain-Brücken möglicherweise die Salden falsch oder leiten Nachrichten nicht richtig weiter, was zu Geldverlusten oder Doppelprägungsvorfällen führen kann.

3. Frontend-Bibliotheken wie ethers.js oder web3.js behandeln die meisten Inkonsistenzen normalerweise transparent. Allerdings benötigen Anwendungen, die direkt mit Low-Level-RPC-Methoden interagieren, möglicherweise eine kettenspezifische Logik, um Variationen in Trace-Ausgaben oder Debugging-Schnittstellen zu berücksichtigen.

4. Governance-Mechanismen, die auf On-Chain-Voting basieren, können beeinträchtigt werden. Wenn sich die Signaturüberprüfung aufgrund geänderter ECDSA-Wiederherstellungsregeln anders verhält, könnten Stimmen unerwartet abgelehnt werden, was demokratische Prozesse innerhalb von DAOs untergräbt.

5. Interoperabilitätsprotokolle wie LayerZero oder Axelar gehen von konsistenten Ausführungsergebnissen aus. Die EVM-Äquivalenz stärkt diese Annahmen und macht die Nachrichtenübermittlung zwischen Ketten zuverlässiger als in Umgebungen, in denen die Übereinstimmung der Ausführungsergebnisse nicht garantiert ist.

Häufig gestellte Fragen

Was macht ein Blockchain-EVM-Äquivalent aus? Eine Blockchain ist EVM-äquivalent, wenn sie die virtuelle Maschine von Ethereum auf Bytecode-Ebene repliziert, was bedeutet, dass jede Operation, jeder Gaspreis und jeder Zustandsübergang genau mit Ethereum übereinstimmt. Dies gewährleistet identische Ausführungsergebnisse für jeden einzelnen Smart Contract.

Kann eine EVM-kompatible Kette EVM-äquivalent werden? Ja, vorausgesetzt, es stimmt seine Ausführungsmaschine bis auf die unterste Ebene mit den Spezifikationen von Ethereum überein. Dazu gehören das Anpassen des Opcode-Verhaltens, der Gaspläne und der kryptografischen Grundelemente. Projekte wie zkSync Era haben sich im Laufe der Zeit zu einer größeren Äquivalenz entwickelt, um die Kompatibilität zu verbessern.

Laufen EVM-äquivalente Ketten immer schneller als Ethereum? Nicht unbedingt. Während viele aufgrund optimierter Konsens- oder Datenverfügbarkeitsschichten einen höheren Durchsatz bieten, unterliegt ihre Ausführungsgeschwindigkeit pro Transaktion weiterhin den gleichen Rechengrenzen wie bei Ethereum. Leistungssteigerungen ergeben sich in der Regel eher durch Batch- und Off-Chain-Verarbeitung als durch VM-Verbesserungen.

Warum bevorzugen einige Projekte EVM-kompatible gegenüber EVM-äquivalenten Designs? Einige Teams priorisieren die Anpassung, beispielsweise die Einführung neuer Opcodes für erweiterte Kryptografie oder die Anpassung von Gasmodellen an bestimmte Anwendungsfälle. Diese Änderungen können die Funktionalität für Nischenanwendungen verbessern, gehen jedoch auf Kosten einer verringerten Interoperabilität mit nativen Ethereum-Tools und -Verträgen.