為什麼 VM 成為區塊鏈的支柱？完整的虛擬機指南

您需要知道的事情

虛擬機 (VM) 不僅僅是普通的電腦技術——它是您每天進行的所有區塊鏈交易的核心。VM 讓您可以在一台設備上運行多個操作系統或應用程式，而無需額外硬體。更重要的是，像以太坊虛擬機 (EVM) 這樣的 VM，使智能合約和 DApp 能在全球網絡中穩定運作。儘管 VM 靈活且功能強大，但也存在一些折衷：性能問題、資源消耗以及運營複雜性。

虛擬機的運作方式是什麼？

想像一下，您想在 MacBook 上運行 Windows，而不必更改原始系統或購買新電腦。這就是 VM 的作用——創建一個獨立的環境，在其中安全地運行各種操作系統和應用程式。

技術上，一個名為 hypervisor 的軟體負責從後台管理一切。Hypervisor 會取得您的電腦硬體資源 (CPU、RAM、存儲)，並將其劃分，使多個 VM 能同時使用。

主要有兩種類型的 hypervisor：

Type 1 (實體伺服器)： 直接安裝在硬體上，通常位於資料中心或雲端平台。優化性能和效率。

Type 2 (安裝在系統上)： 像普通應用程式一樣在您的作業系統中運行，適合測試和開發。

設定完成後，您可以像使用真實電腦一樣運行 VM——安裝軟體、瀏覽網路或開發應用。

為什麼人們使用虛擬機？

測試操作系統無風險： 在隔離空間中嘗試不同的作業系統，而不會改變主要電腦。

隔離有風險的軟體： 需要打開未知檔案或不可信的應用程式？在 VM 中運行——如果有惡意軟體或崩潰，主電腦仍然安全。

運行舊版軟體： 某些程式只能在舊版 Windows（如 Windows XP）上運行。VM 可以重現這些環境。

開發與測試： 開發者可以在多個作業系統中測試程式碼，模擬新應用在不同環境中的運作方式。

支援雲端服務： AWS、Azure、Google Cloud——都建立在 VM 之上。當啟動雲端實例時，您其實是在遠端資料中心啟動 VM。

區塊鏈世界中的 VM：重要的事情

傳統 VM 作為獨立的沙箱運作，而區塊鏈中的虛擬機則作為智能合約的執行引擎。

以太坊虛擬機 (EVM) 允許開發者用 Solidity、Vyper 和 Yul 等語言撰寫智能合約，然後部署在以太坊及其他兼容 EVM 的網絡中。EVM 確保每個節點在創建或互動智能合約時遵循相同規則。

不同的區塊鏈根據設計有自己的 VM 策略。有些專注於速度和擴展性，有些則優先考慮安全性或開發者的彈性。

像 NEAR 和 Cosmos 這樣的網絡使用基於 WebAssembly (WASM) 的 VM，支持用多種程式語言撰寫的智能合約。Sui 使用 MoveVM 來執行 Move 語言的智能合約。Solana 則有專門設計用於並行處理和高交易量的 Solana 虛擬機 (SVM)。

當您在不知不覺中使用 VM (時)

每次與 DApp 互動，您都在依賴 VM：

DeFi 交易： 在 Uniswap 等平台進行代幣交換？您的交易由運行在 EVM 上的智能合約處理。

NFT 鑄造： 當鑄造 NFT 時，VM 會執行追蹤每個 NFT 所有權的程式碼。當您購買或轉移代幣時，VM 會更新歷史記錄，確保所有權始終準確。

Layer 2 Rollups： 您的交易可能由特定的 VM（如 zkEVM）處理——允許 zk-rollup 在運行智能合約的同時，利用零知證明 (ZKP)。

需要了解的虛擬機限制

性能開銷： VM 在硬體與執行的程式碼之間增加了一層，可能會降低速度或比直接在實體機器上運行應用消耗更多資源。

運營複雜： 在雲端或區塊鏈上維護 VM 需要大量努力來設定和更新——需要專門的工具和專業知識。

相容性有限： 智能合約是為特定 VM 環境設計的。為了在不相容的區塊鏈（如 Solana）上運行，原本的程式碼可能需要重寫或調整。開發者若想在多個環境部署相同應用，會花費更多時間。

總結

虛擬機在現代電腦和區塊鏈系統中扮演著關鍵角色。它們讓我們能運行多個作業系統、安全測試軟體，並在同一硬體上完成多種任務。在區塊鏈中，VM 支援智能合約和 DApp，讓 DeFi 生態系統得以存在。即使您不是技術專家，了解 VM 的運作方式也能幫助您更理解我們每天使用的許多工具和平台背後的運作原理。