블록체인에서 가상 머신과 런타임 환경의 차이점은 무엇입니까?

블록체인의 가상 머신 이해

1. 블록체인의 가상 머신(VM)은 스마트 계약을 실행하고 거래를 처리하는 격리된 계산 엔진 역할을 합니다. 샌드박스 환경에서 코드가 실행되도록 보장하여 주요 네트워크 작업에 대한 간섭을 방지합니다.

2. EVM(Ethereum Virtual Machine)은 가장 잘 알려진 예 중 하나입니다. Solidity와 같은 고급 언어에서 생성된 바이트코드를 해석하고 네트워크의 모든 노드에서 결정론적 실행을 시행합니다.

3. 블록체인의 각 노드는 자체 VM 인스턴스를 실행하여 모든 참가자가 동일한 입력에서 동일한 결과를 계산하도록 보장함으로써 합의를 보장합니다.

4. 가상 머신은 계산 노력을 측정하는 단위인 가스를 관리합니다. 이 메커니즘은 무한 루프를 방지하고 악의적이거나 비효율적인 코드로부터 네트워크를 보호합니다.

5. VM은 하위 수준 명령 세트를 처리하고 블록체인 상태와 직접 상호 작용하여 성공적인 실행 시 계정 잔액, 스토리지 및 계약 데이터를 수정합니다.

런타임 환경의 역할

1. 런타임 환경은 프로그램 운영 시 프로그램 실행에 필요한 인프라를 제공합니다. 블록체인에는 라이브러리, 메모리 관리 시스템 및 네트워크 리소스에 대한 인터페이스가 포함됩니다.

2. VM과 달리 런타임 환경은 반드시 바이트코드를 처리하거나 합의 규칙을 시행할 필요는 없지만 스마트 계약이 작동하는 실행 컨텍스트를 지원합니다.

3. 예를 들어 Polkadot과 같은 WebAssembly(Wasm) 기반 블록체인에서는 런타임 환경을 통해 호스트 시스템이 컴파일된 Wasm 모듈 내에서 기능을 호출하는 동시에 외부 호출 및 상태 액세스를 관리할 수 있습니다.

4. 전체 네트워크를 포크하지 않고도 온체인 거버넌스를 통해 런타임 환경을 업데이트할 수 있으므로 고정 명령 세트에 바인딩된 VM에 비해 보다 유연한 업그레이드가 가능합니다.

5. 하드웨어와 운영 체제의 차이점을 추상화하여 기본 노드 구성에 관계없이 플랫폼 간 호환성과 일관된 동작을 가능하게 합니다.

VM과 런타임 환경의 주요 차이점

1. 가상 머신은 일반적으로 안전하고 결정적인 방식으로 명령어 세트를 실행하는 역할을 담당하는 반면, 런타임 환경은 코드가 효율적으로 실행되는 데 필요한 조건을 제공하는 데 중점을 둡니다.

2. VM은 가스와 같은 메커니즘을 사용하여 엄격한 계산 제한을 적용하는 반면 런타임 환경은 가중치 기반 요금 시스템 또는 사전 검증된 함수 호출과 같은 다른 모델에 의존할 수 있습니다.

3. EVM 호환 VM을 사용하는 블록체인은 격리를 통해 이식성과 보안을 우선시하는 반면, 최신 런타임 환경을 활용하는 블록체인은 성능과 업그레이드 가능성을 강조하는 경우가 많습니다.

4. VM은 상태 전환 논리가 내장된 전체 스택 실행 계층으로 작동하는 반면, 런타임 환경은 블록체인의 핵심 논리에 통합된 모듈식 구성 요소로 기능합니다.

5. 일부 차세대 플랫폼은 유연성과 제어의 균형을 맞추기 위해 더 넓은 런타임 프레임워크에 내장된 경량 VM을 사용하여 두 개념을 결합합니다.

자주 묻는 질문

기존 VM 없이 런타임 환경만 사용하는 블록체인의 예는 무엇인가요? Polkadot은 Rust로 작성되고 WebAssembly로 컴파일된 Substrate 기반 런타임을 사용합니다. 기존 VM을 사용하지 않습니다. 대신, 런타임 자체는 체인의 상태 전환 기능에 구운 논리를 사용하여 노드에 의해 직접 실행됩니다.

블록체인에 VM과 런타임 환경이 모두 있을 수 있나요? 예. 예를 들어, 이더리움은 EVM을 실행 엔진으로 네트워킹, 합의 및 상태 저장을 관리하는 더 광범위한 런타임 환경과 결합합니다. VM이 계약 논리를 처리하고 환경이 전체 노드 작업을 지원하는 두 계층이 함께 작동합니다.

가스는 블록체인의 가상 머신과 어떤 관련이 있나요? 가스는 EVM과 같은 VM에서 계산 작업을 정량화하기 위해 사용하는 측정 메커니즘입니다. 모든 작업은 미리 정의된 양의 가스를 소비하여 리소스 고갈을 방지하고 거래를 실행하는 검증자에게 공정한 보상을 보장합니다.

일부 블록체인이 가상 머신 사용을 피하는 이유는 무엇입니까? 일부 플랫폼은 오버헤드를 줄이고 실행 속도를 향상시키거나 기본 컴파일을 활성화하기 위해 VM을 피합니다. 런타임 환경을 통한 직접 실행은 특히 Rust 또는 C++와 같은 최신 프로그래밍 언어를 사용할 때 더 나은 성능과 더 쉬운 디버깅을 제공합니다.