EVM (Ethereum Virtual Machine)이란 무엇입니까?

EVM의 핵심 개념 이해

EVM (Ethereum Virtual Machine)은 이더 리움 블록 체인에서 스마트 계약을 실행하는 분산 된 샌드 박스 가상 머신입니다. 모든 이더 리움 노드의 런타임 환경 역할을하여 모든 트랜잭션 및 계약 실행이 네트워크 전체에서 균일하게 처리되도록합니다. EVM은 이더 리움의 기능에 중요 하므로 개발자는 중앙 집중식 권한에 의존하지 않고 자체 실행 코드를 배포하고 실행할 수 있습니다.

EVM의 가장 주목할만한 특징 중 하나는 Turing-Completeness 입니다. 이는 충분한 시간과 기억이 주어진 계산 문제를 이론적으로 해결할 수 있음을 의미합니다. 그러나 가스 제한 및 블록 크기와 같은 실제 제약으로 인해 실제 실행이 제한됩니다. 이 균형은 네트워크 보안 및 효율성을 유지하면서 유연성을 허용합니다.

EVM은 어떻게 작동합니까?

핵심적으로 EVM은 바이트 코드-Solidity 또는 Vyper와 같은 고급 프로그래밍 언어에서 파생 된 저수준 기계 지침을 처리합니다. 개발자가 이러한 언어 중 하나에서 스마트 계약을 작성하면 코드는 EVM이 해석하고 실행할 수있는 바이트 코드로 컴파일됩니다.

이더 리움 네트워크의 각 노드는 EVM 인스턴스를 실행합니다. 트랜잭션이 네트워크로 전송 될 때 :

• 거래는 광부 또는 유효성 검사기에 의해 검증됩니다.
• EVM은 관련 바이트 코드를 해석합니다.
• 실행은 계정 잔액 업데이트 또는 계약 저장 수정과 같은 이더 리움 상태를 변경합니다.

이러한 작업은 결정 론적이며, 이는 어떤 노드가 수행하는지에 관계없이 결과는 동일합니다. 이 결정론은 노드들 사이의 합의를 보장하고 이더 리움 원장의 무결성을지지합니다.

EVM 실행에서 가스의 역할

가스는 EVM 생태계의 기본 개념입니다. 그것은 네트워크 자원의 남용을 방지하고 광부 나 검증 자에게 계산 노력을 보상하는 계량 메커니즘 역할을합니다. EVM 내에서 실행되는 모든 작업은 작업의 복잡성과 자원 강도에 의해 결정되는 특정 양의 가스를 소비합니다.

예를 들어:

• 간단한 산술 작업 비용은 최소 가스입니다.
• 저장 수정 또는 다른 계약에 대한 외부 통화는 훨씬 더 많은 가스를 소비합니다.

사용자는 거래를 제출할 때 가스 한도 와 가스 가격을 지정해야합니다. 거래가 실행 중 가스 한계를 초과하면 되돌아 가면되지만 가스 수수료는 여전히 청구됩니다. 이 시스템은 효율적인 코딩 관행을 장려하고 네트워크 안정성을 유지하는 데 도움이됩니다.

EVM 아키텍처 및 메모리 관리

EVM은 세 가지 주요 유형의 메모리로 작동합니다.

• 스택 : 계산 중에 임시 값을 저장하는 데 사용되는 LIFO (첫 번째 첫 번째) 구조. 각 스택 항목은 256 비트로 제한되며 최대 스택 깊이는 1024 개 항목입니다.
• 메모리 : 실행 중 데이터 조작에 사용되는 휘발성 바이트 배열. 필요에 따라 동적으로 확장되지만이 확장은 추가 가스 비용이 발생합니다.
• 스토리지 : 거래간에 계약 데이터가 저장되는 지속적인 키 가치 저장소. 스토리지 액세스는 영구성으로 인해 가스 측면에서 비싸다.

또한 EVM은 프로그램 카운터를 유지하고 현재 실행 컨텍스트를 추적하며 계약간에 전달되는 통화 데이터를 관리합니다. 이러한 아키텍처 구성 요소는 분산 시스템에서 복잡한 논리를 원활하고 안전하게 실행할 수 있도록합니다.

스마트 계약 배포 및 상호 작용

스마트 계약을 배포하려면 수신자 주소가없는 거래를 보내고 계약 생성 코드를 포함하는 것이 포함됩니다. 일단 채굴되면 EVM은 새 계약 계정을 초기화하고 배포 된 바이트 코드를 저장하고 고유 주소를 할당합니다.

배치 된 계약과 상호 작용하는 것은 일반적으로 다음과 관련이 있습니다.

• 인코딩 된 기능 호출 및 매개 변수로 계약 주소로 거래를 보냅니다.
• 계약의 논리에 따라 내부 EVM 운영을 트리거합니다.
• 출력 데이터를 반환하거나 그에 따라 블록 체인 상태를 수정합니다.

각 상호 작용은 적절한 서명 검증, 충분한 가스 가용성 및 수정 데이터 형식을 포함하여 EVM이 시행하는 규칙을 준수해야합니다. 개발자는 종종 리믹스 IDE , Truffle 또는 HardHat 과 같은 도구를 사용하여 배치 전에 스마트 계약을 작성, 컴파일 및 테스트합니다.

EVM 호환 블록 체인 및 포크

EVM의 인기와 견고성으로 인해 많은 다른 블록 체인은 DAPP의 크로스 플랫폼 개발 및 마이그레이션을 가능하게하기 위해 EVM 호환성을 채택했습니다. Binance Smart Chain , Polygon 및 Avalanche C-chain 과 같은 네트워크는 EVM 사양을 구현하여 개발자가 기존 이더 리움 툴링 및 코드베이스를 재사용 할 수 있습니다.

일부 프로젝트는 심지어 특정 사용 사례에 대한 동작을 사용자 정의하기 위해 EVM의 포크를 만듭니다. 이는 혁신을 촉진하지만 네트워크 업그레이드, 컨센서스 메커니즘 및 상호 운용성과 관련된 과제를 도입합니다. 다양한 EVM 구현의 뉘앙스를 이해하는 것은 확장 가능하고 휴대용 분산 응용 프로그램을 구축하는 것을 목표로하는 개발자에게 중요합니다.

자주 묻는 질문

EVM 호환 스마트 계약을 작성하는 데 어떤 언어를 사용할 수 있습니까? 인기있는 언어에는 견고성 , Vyper 및 Yul이 포함됩니다. 견고성은 풍부한 기능 세트와 강력한 커뮤니티 지원으로 인해 가장 널리 채택됩니다. Vyper는 단순성과 보안을 강조하는 반면 Yul은 최적화 중심 개발자에게 적합한 하위 수준의 중간 언어입니다.

EVM은 Ethereum Mainnet에서만 사용됩니까? 아니, Binance Smart Chain, Polygon 및 Arbitrum을 포함한 많은 EVM 호환 체인이 존재합니다. 이 네트워크를 통해 개발자는 코드를 다시 쓰지 않고 이더 리움 기반 계약을 배치하여 광범위한 채택 및 확장 성 솔루션을 용이하게 할 수 있습니다.

EVM은 실행 중에 오류를 어떻게 처리합니까? 가스가 불충분하거나 유효하지 않은 Opcode 사용과 같은 실행 중에 오류가 발생하면 EVM은 해당 트랜잭션 중에 이루어진 모든 상태 변경을 되 찾습니다. 그러나 그 시점까지 소비 된 가스는 환불되지 않아 이미 지출 한 계산 노력에 대한 보상 역할을합니다.

테스트 목적으로 EVM을 로컬로 실행할 수 있습니까? 예, Ganache , Hardhat Network 또는 Anvil (Foundry) 과 같은 지역 개발 환경을 사용하여 EVM 환경을 시뮬레이션 할 수 있습니다. 이 도구는 Mainnet 배포없이 빠른 피드백 루프 및 디버깅 기능을 제공합니다.