WAS:科普 | 虛擬機之戰：WASM與EVM

什么是EVM？

以太坊虛擬機是一種輕量級虛擬機，用于在以太坊網絡上運行各種智能合約。EVM的功能不同于傳統的操作系統，例如一次只能在一臺機器上運行的Windows。EVM是現有操作系統的“鏡像”，用以模擬本地操作系統，但它又是獨立運行的，不會對真正的系統產生影響。

使用EVM，同一平臺可以在許多不同的操作系統和硬件架構上運行。這樣的特性使得虛擬機適用于如以太坊這樣的分布式網絡。EVM可以模擬在物理CPU上完成的功能，并實現以太坊網絡上的大部分功能。

EVM具有如下特點：

確定的：一個確定的程序能夠向同一組輸入提供相同的輸出，而與它執行相同代碼的次數無關。在以太坊網絡中，DAPP一次能夠處理數百萬美元的交易，不同的用戶需要知道代碼在執行的每個階段是如何反應的。

國務院：推進科普與區塊鏈技術深度融合:為貫徹落實黨中央、國務院關于科普和科學素質建設的重要部署，依據《中華人民共和國科學技術進步法》、《中華人民共和國科學技術普及法》制定《全民科學素質行動規劃綱要（2021－2035年）》，其中要求實施智慧科普建設工程。推進科普與區塊鏈等技術深度融合，強化需求感知、用戶分層、情景應用理念，推動傳播方式、組織動員、運營服務等創新升級，加強“科普中國”建設，強化科普信息落地應用，與智慧教育、智慧城市、智慧社區等深度融合。（新華社）[2021/7/10 0:40:52]

隔離的：智能合約需要在完全隔離的環境中運行，以確保如果智能合約發生黑客攻擊或bug，而不會影響底層協議的其余部分。

可終止的：以太坊智能合約是圖靈完備的。因此，只要有足夠的時間和資源，它理論上能夠解決任何問題。智能合約應該附帶終止機制，因為很難確定合約是否會在給定的時間限制內完成所有操作。以太坊使用gas限額來終止超出執行額度的智能合約。

人大附中物理老師李永樂科普拜占庭將軍問題和區塊鏈:5月14日，人大附中物理老師、科普視頻網紅李永樂在其公眾號發布視頻《拜占庭將軍問題是什么？區塊鏈如何防范惡意節點？》。李永樂老師在視頻中對拜占庭將軍問題和區塊鏈進行了講解，他表示，拜占庭將軍問題本質上指的是，在分布式計算機網絡中，如果存在故障和惡意節點，是否能夠保持正常節點的網絡一致性問題。在近40年的時間里，人們提出了許多方案解決這一問題，稱為拜占庭容錯法。例如蘭波特自己提出了口頭協議、書面協議法，后來有人提出了實用拜占庭容錯PBFT算法，在2008年，中本聰發明比特幣后，人們又設想了通過區塊鏈的方法解決這一問題。區塊鏈通過算力證明來保持賬本的一致性，也就是必須計算數學題，才能得到記賬的權力，其他人對這個記賬結果進行驗證，如果是對的，就認可你的結果。與拜占庭問題比起來，就增加了叛徒的成本。[2020/5/14]

EVM的功能：

中科院自動化研究所將面向大中小學生開展區塊鏈等主題的科普講座:5月21日，新華網訊，今年，中國科學院自動化研究所將舉辦第十四屆“自動化之光”公眾科學開放日活動。屆時，自動化所將面向大中小學生分別開展《腦與智能》、《區塊鏈技術與平行智能》、《大數據時代的視覺智能》、《動畫真奇妙》等4個主題報告，用實例和生動的演示深入淺出地為大家揭示智能技術的原理和奧妙。[2018/5/21]

它是以太坊網絡的去中心化式處理單元，每個交互、交易和智能合約執行都只能在這里發生。獲取并執行指令，然后通過給定的指令分派器對操作數進行解碼。負責所有數據結構，如操作數、數據處理和指令。跟蹤網絡組件，如存儲狀態、塊信息和世界狀態。負責為以太坊網絡上不同的智能合約創建運行環境。EVM面臨的挑戰：

科普時報：區塊鏈與云計算長期發展目標不謀而合:據《科普時報》今日報道，區塊鏈與云計算兩項技術的結合，從宏觀上來說，一方面，利用云計算已有的基礎服務設施或根據實際需求做相應改變，實現開發應用流程加速，滿足未來區塊鏈生態系統中初創企業、學術機構、開源機構、聯盟和金融等機構對區塊鏈應用的需求。另一方面，對于云計算來說，“可信、可靠、可控制”被認為是云計算發展必須要翻越的“三座山”，而區塊鏈技術以去中心化、匿名性，以及數據不可篡改為主要特征，與云計算長期發展目標不謀而合。[2018/5/4]

EVM的速度并不快，它可以處理很多不同的操作，但是它的操作碼規范還沒有發展到可以處理不同的需求。支持的語言有限。什么是WASM？

WASM是一種可以在現代瀏覽器上執行的新型代碼，此新代碼由萬維網聯盟創建和定義。本質上，WASM具有EVM的所有功能，并附帶額外功能。

為網絡而構建：

WASM由來自谷歌、微軟和蘋果等大型科技公司的各種工程師所組成的開發團隊構建。因此，這些工程師得確保WASM與他們的引擎和協議相兼容。

設計時考慮到一系列特定的目標：

快速、高效、可移植：通過利用常見的硬件能力，WASM代碼在不同平臺上能夠以接近本地速度運行。

可讀、可調試：WASM是一門低階語言，但是它有一種人類可讀的文本格式，這允許通過人工來寫代碼、看代碼以及調試代碼。

保持安全：WASM被限制運行在一個安全的沙箱執行環境中。像其他網絡代碼一樣，它遵循瀏覽器的同源策略和授權策略。

不破壞網絡：WASM的設計原則是與其他網絡技術和諧共處并保持向后兼容。

EVMvsWASM

速度

簡單地說，EVM是一個萬事通，但不是一個大師。EVM如何處理編譯就是一個很好的例子。本機引擎難以找到執行某些操作的最佳路徑，最終影響EVM的總體吞吐量。EVM只能處理256位字節碼，這意味著小于256位的字節碼必須先轉換為256位格式，然后才能反饋給EVM。EVM的可擴展性問題很明顯。

WASM直接轉換為編譯代碼，這使它能夠更快地加載，同時增加每個塊處理的交易數。

預編譯

EVM依賴于預編譯。當發出預編譯調用時，EVM將執行預定義的本機代碼，然后顯示結果。這些預編譯是特定于某個協議的基本操作，如簽名方案和哈希。盡管預編譯可以在不消耗大量gas的情況下提高密碼計算的效率，但也會帶來一些問題。新預編譯的引入通常要求網絡進行系統范圍的硬分叉。

WASM消除了以太坊對預編譯合約的依賴。因為WASM非常高效，開發者可以創建高效快速的智能合約，而不用擔心潛在的硬分叉。

靈活性/互操作性

WASM支持更多的語言，并且提供了比EVM更廣泛的工具集。WASM支持傳統的語言，如Rust、C和C++。WASM還受到本機JavaScript引擎的支持，如Google的V8引擎、Microsoft的Chakra引擎、Mozilla的Spidermonkey引擎。

EVM與WASM互相調用？

如上所述，EVM和WASM具有不同的特點，如果能實現兩者的相互調用，將對開發者更為友好。

萬向區塊鏈推出的“萬納鏈”，支持EVM虛擬機和WASM虛擬機的相互調用，同時對WASM進行了創新優化。萬納鏈支持WASM虛擬機意味著開發智能合約不再局限于Solidity一門語言，同時可以使用多種高級語?，例如：C/C++/Rust等來編寫智能合約，最后編譯成WASM字節碼就可以在萬納鏈上運行，極大地降低了入門門檻和開發成本，同時也提高了智能合約的安全性。

萬納鏈支持隱私計算，隱私合約同樣支持高級語言開發，編譯成「llvmir」中間語言執行。隱私合約的輸入數據保存在數據節點本地，由數據節點在鏈下以安全多方計算方式進行隱私計算，并提交計算結果到鏈上。

Tags：WASASM區塊鏈以太坊WAS幣PolkaSmith鉑鏈幣區塊鏈下載以太坊官網下載

酷幣