Bạn đã bao giờ tự hỏi điều gì khiến các dApp hoạt động một cách tự động và minh bạch? Câu trả lời nằm ở Ethereum Virtual Machine (EVM), một môi trường thực thi hợp đồng thông minh mạnh mẽ và linh hoạt. Chính EVM đã tạo ra nền tảng cho sự phát triển của hàng ngàn ứng dụng phi tập trung trên Ethereum, từ các sàn giao dịch tiền điện tử đến các trò chơi blockchain và đóng vai trò quan trọng trong sự thành công của Ethereum. Trong bài viết này, hãy cùng danhgiacoin tìm hiểu EVM là gì nhé!
EVM là gì?
EVM (Ethereum Virtual Machine) hay còn gọi là Máy ảo Ethereum, là một thành phần vô cùng quan trọng trong hệ sinh thái của mạng blockchain Ethereum. Nó đảm nhận vai trò quản lý trạng thái của mạng và hỗ trợ quá trình tích hợp với các hợp đồng thông minh. Mỗi node trong mạng Ethereum đều sở hữu một EVM riêng biệt, đảm bảo tính bảo mật và sự phi tập trung của toàn bộ hệ thống.
Một trong những chức năng chính của EVM là duy trì trạng thái của blockchain Ethereum. Điều này bao gồm việc theo dõi số dư tài khoản và mã của các hợp đồng thông minh. Mỗi khi có một giao dịch được gửi tới mạng Ethereum, EVM trên từng node sẽ thực hiện và xử lý giao dịch đó. Quá trình này giúp đảm bảo rằng tất cả giao dịch được thực hiện một cách nhất quán, đồng thời cập nhật chính xác trạng thái của blockchain.
EVM có thể được xem như “trái tim” của mạng lưới Ethereum, đóng vai trò quyết định trong việc phát triển các ứng dụng phi tập trung (dApps). Những ứng dụng này hoạt động hoàn toàn trên blockchain Ethereum mà không chịu sự kiểm soát của bất kỳ tổ chức trung gian nào. Nhờ vào EVM, Ethereum có thể hỗ trợ đa dạng các loại hình ứng dụng, từ dịch vụ tài chính, trò chơi cho đến các nền tảng truyền thông xã hội, mở ra nhiều cơ hội mới cho người dùng và các nhà phát triển.
Nguồn gốc của EVM
Nguồn gốc của Ethereum Virtual Machine (EVM) bắt nguồn từ tầm nhìn đột phá của Vitalik Buterin – người sáng lập Ethereum. Vào năm 2013, Vitalik Buterin đã đưa ra ý tưởng xây dựng Ethereum như một nền tảng blockchain không chỉ phục vụ cho các giao dịch tiền mã hóa, mà còn giúp thực thi các hợp đồng thông minh. Để hiện thực hóa tầm nhìn này, EVM đã ra đời và trở thành một phần không thể thiếu trong hệ sinh thái Ethereum.
Khi Ethereum chính thức ra mắt vào năm 2015, EVM được giới thiệu như một máy ảo Turing-complete, có khả năng thực hiện các hợp đồng thông minh trong một môi trường phi tập trung. Mục tiêu của EVM là cung cấp một không gian an toàn và bất biến để các hợp đồng thông minh có thể được thực thi mà không có sự can thiệp của bên thứ ba. Với sự phát triển này, Ethereum đã mở ra một kỷ nguyên mới trong công nghệ blockchain, giúp tạo ra những ứng dụng phi tập trung (dApps) có tính bảo mật và hiệu suất cao.
Từ khi ra đời, EVM đã không ngừng được cải tiến nhằm giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng và hiệu suất của hệ thống, giúp Ethereum trở thành nền tảng blockchain mạnh mẽ và linh hoạt nhất hiện nay.
Mô hình hoạt động của EVM là gì?
Mô hình hoạt động của Ethereum Virtual Machine (EVM) có thể được hiểu rõ hơn qua khái niệm “máy trạng thái phân tán” (distributed state machine) và cách mà EVM tương tác với trạng thái của mạng lưới Ethereum.
Khác với Bitcoin, nơi sử dụng “sổ cái phi tập trung”, Ethereum áp dụng mô hình “máy trạng thái phân tán”. Trong đó, trạng thái (state) của mạng Ethereum là một tập hợp dữ liệu được lưu trữ trên từng node trong mạng và được cập nhật mỗi khi một khối mới được thêm vào chuỗi blockchain. Trạng thái này bao gồm thông tin như số dư tài khoản và các hợp đồng thông minh đang hoạt động trên mạng.
EVM đảm nhận vai trò quan trọng trong việc duy trì và cập nhật trạng thái này. Mỗi khi có một giao dịch mới, EVM sẽ thực hiện các lệnh trong hợp đồng thông minh và cập nhật trạng thái mạng Ethereum sao cho phù hợp với các quy tắc đã được định nghĩa từ trước. Những thay đổi trạng thái này được thực hiện từ block này sang block khác, miễn là chúng tuân thủ các quy tắc của mạng, điều mà EVM đảm bảo thông qua quá trình thực thi các giao dịch.
Các hợp đồng thông minh trên Ethereum được viết bằng ngôn ngữ lập trình Solidity, sau đó được biên dịch thành bytecode. Bytecode này là một loại mã máy chứa các opcode (mã lệnh) mà EVM có thể hiểu và thực hiện. Khi một hợp đồng thông minh được triển khai trên mạng, EVM sẽ thực thi bytecode của hợp đồng đó, đảm bảo mọi hành động và thay đổi trong hợp đồng được thực hiện chính xác và an toàn.
EVM blockchain là gì?
EVM blockchain là những mạng lưới blockchain sử dụng Ethereum Virtual Machine (EVM) để thực thi các hợp đồng thông minh, với các hợp đồng này được viết bằng ngôn ngữ Solidity. Việc sử dụng EVM mang lại nhiều lợi ích cho các nhà phát triển dApp và blockchain, đặc biệt là giúp họ tiết kiệm thời gian xây dựng nền tảng nhờ vào sự tương đồng về ngôn ngữ lập trình. Điều này đồng nghĩa với việc các nhà phát triển có thể dễ dàng tạo ra các ứng dụng phi tập trung (dApp) có khả năng tương tác và kết nối với các EVM blockchain khác.
Hiện nay, rất nhiều dự án đã được xây dựng trên EVM blockchain. Một trong những lý do chính là vì Ethereum – nền tảng sở hữu EVM – là mạng lưới lớn nhất và phổ biến nhất trong thị trường tiền điện tử. Ethereum có khoảng 2 tỷ USD giao dịch mỗi ngày và tổng giá trị bị khóa (TVL) từng đạt 108 tỷ USD, chiếm khoảng 65% TVL của thị trường DeFi. Sự phát triển mạnh mẽ của hệ sinh thái Ethereum đã thúc đẩy các dự án và dApp hướng đến việc xây dựng trên EVM blockchain.
Do đó, việc phát triển một blockchain hoặc dApp tương thích với EVM sẽ giúp kết nối và tương tác dễ dàng hơn với hệ sinh thái Ethereum, từ đó tận dụng được sức mạnh và sự phổ biến của Ethereum so với các blockchain không sử dụng EVM.
So sánh blockchain EVM và non-EVM
|
Blockchain EVM (Ethereum) |
Blockchain non-EVM (Bitcoin) |
|---|---|
| Hỗ trợ hợp đồng thông minh và ứng dụng phức tạp | Hỗ trợ các giao dịch cơ bản và không có hỗ trợ hợp đồng thông minh |
| Có EVM là một máy ảo đa nền tảng cho phép triển khai trên nhiều hệ thống khác nhau | Được tạo ra với mục đích chính là giao dịch tiền tệ mã hóa |
| Sử dụng ngôn ngữ Solidity và có khả năng tương thích với các ngôn ngữ khác thông qua trình dịch hoặc biên dịch | Sử dụng các ngôn ngữ lập trình đơn giản như Bitcoin Script |
| Có giới hạn kích thước về kích thước khối và cần trả phí để thực thi các giao dịch và hợp đồng thông minh | Có kích thước khối lớn hơn và không cần trả phí gửi tiền thêm cho giao dịch cơ bản |
| Đôi khi gặp phải vấn đề hiệu suất và mức phí cao do tải cao | Hiệu suất cao và phí giao dịch thấp, dù khối lượng giao dịch lớn |
| Hỗ trợ cộng đồng phát triển lớn và các công cụ phát triển phong phú như Truffle, Remix, ganache, MetaMask | Thường tập trung vào mục đích thanh toán và không có hệ sinh thái phát triển ứng dụng phong phú như Ethereum |
Ưu điểm và nhược điểm của EVM là gì?
1. Ưu điểm
Đối với người dùng:
Việc sử dụng các blockchain tương thích với EVM mang lại nhiều lợi ích cho người dùng:
- Cảm giác quen thuộc: Các mạng lưới EVM thường cung cấp giao diện và trải nghiệm người dùng khá giống nhau. Điều này giúp người dùng dễ dàng tương tác với các dApp, phê duyệt token và thực hiện giao dịch mà không gặp phải khó khăn khi chuyển từ mạng lưới này sang mạng lưới khác. Tính nhất quán này giúp tạo sự thuận tiện và thoải mái khi sử dụng.
- Đa dạng tiện ích và sản phẩm mới: Khi người dùng đã quen thuộc với giao diện trên các mạng lưới EVM, sự ra đời của các blockchain EVM mới sẽ cung cấp nhiều tiện ích và sản phẩm mới cho họ. Ví dụ, GMX – một sản phẩm cho vay và vay tiền hấp dẫn chỉ khả dụng trên các mạng lưới EVM như Avalanche và Arbitrum vào năm 2021, mang lại lợi suất cao và thu hút sự quan tâm lớn từ các nhà đầu tư.
Đối với nhà phát triển:
Các nhà phát triển cũng nhận được nhiều lợi ích khi xây dựng dApp trên các mạng lưới EVM:
- Không mất thời gian làm quen: Các mạng lưới EVM sử dụng bộ công cụ và ngôn ngữ lập trình tương đồng (chủ yếu là Solidity), giúp nhà phát triển tiết kiệm thời gian và công sức khi làm quen với công nghệ mới. Điều này cũng tạo điều kiện thuận lợi để xây dựng dApp trên các blockchain EVM khác nhau một cách dễ dàng hơn.
- Tăng nhận diện thương hiệu: Việc mở rộng các dApp đã có uy tín trên một hệ sinh thái sang các blockchain EVM khác có thể giúp tăng khả năng nhận diện thương hiệu. Ví dụ, Trader Joe đã bắt đầu trên Avalanche và sau đó mở rộng sang Arbitrum, giúp TVL (Total Value Locked) của nó tăng mạnh từ 6 triệu USD lên 26 triệu USD.
- Mở rộng sức ảnh hưởng và thu hút người dùng: Việc phát triển các sản phẩm tương thích với EVM giúp nhà phát triển mở rộng sự hiện diện của mình ra nhiều blockchain, thu hút được một lượng lớn người dùng từ các mạng lưới khác nhau, tạo dựng cộng đồng rộng lớn và bền vững.
2. Nhược điểm
Dù EVM mang lại nhiều ưu điểm, nhưng vẫn tồn tại một số nhược điểm cần lưu ý:
- Rủi ro bị hack: Việc dApp triển khai trên nhiều blockchain EVM có thể tạo ra nguy cơ tấn công liên chuỗi (cross-chain attack). Một ví dụ điển hình là sự cố Poly Network vào tháng 8/2021, khi các dự án đa mạng lưới bị tấn công và gây thiệt hại nghiêm trọng. Sự giống nhau trong ngôn ngữ lập trình Solidity trên các mạng lưới EVM cũng tạo cơ hội cho các hacker tìm kiếm lỗ hổng và tấn công.
- Chi phí audit smart contract cao: Mặc dù EVM giúp kết nối với nhiều hệ sinh thái, nhưng mỗi blockchain vẫn cần được audit riêng biệt. Điều này có thể gây tốn kém, với chi phí audit smart contract trên Ethereum dao động từ 7.500 USD đến 45.000 USD, thậm chí lên tới 100.000 USD cho những hợp đồng phức tạp. Điều này có thể là một rào cản lớn đối với các dự án muốn mở rộng trên nhiều blockchain.
- Phí giao dịch cao: Một nhược điểm nổi bật của các blockchain EVM là phí gas thường rất cao, đặc biệt khi có nhiều giao dịch hoặc lượng dữ liệu trên mạng gia tăng. Ví dụ, phí giao dịch trên Ethereum có thể lên tới 7-10 USD, trong khi các mạng lưới như Avalanche hay Starknet có phí khoảng 1-2 USD. Các blockchain không sử dụng EVM như Solana, Sui hay Aptos thường có phí giao dịch thấp hơn nhiều, từ 0.01 USD đến 1 USD, thấp gấp 10 lần so với EVM blockchain.
5 ứng dụng nổi bật của EVM
1. Token ERC-20
Token ERC-20 là loại token được tạo ra thông qua việc triển khai hợp đồng thông minh dựa trên một cấu trúc dữ liệu đã được định nghĩa trước. Cấu trúc này giúp đặt tên, phân phối và theo dõi các token. Trong những năm gần đây, đặc biệt là từ năm 2017 khi các cuộc phát hành tiền ảo (ICO) trở nên phổ biến, nhiều loại tiền điện tử mới đã được phát triển thông qua token ERC-20. Các stablecoin như USDT cũng sử dụng tiêu chuẩn này, khiến ERC-20 trở thành lựa chọn hàng đầu trong việc phát hành token.
2. Sàn giao dịch phi tập trung (DEX)
Sàn giao dịch phi tập trung (DEX) cho phép người dùng giao dịch tiền điện tử mà không cần sự can thiệp của bên thứ ba thông qua các hợp đồng thông minh. Các sàn như Uniswap và SushiSwap sử dụng các ứng dụng tạo thị trường tự động (AMM), cho phép người dùng truy cập vào các nhóm thanh khoản của token. Điều này giúp tối ưu hóa trải nghiệm giao dịch và làm giảm sự phụ thuộc vào các sàn giao dịch tập trung.
3. NFT (Non-Fungible Token)
NFT là các tác phẩm nghệ thuật kỹ thuật số, được lưu trữ và xác thực quyền sở hữu trên blockchain. Điều làm NFT trở nên đặc biệt là tính độc nhất và không thể sao chép, từ đó tạo ra giá trị riêng cho từng tác phẩm. Các cá nhân và tổ chức đam mê blockchain thường sử dụng hợp đồng thông minh để tạo và phát hành các bộ sưu tập NFT. Các bộ sưu tập như Bored Ape Yacht Club (BAYC) và Cryptopunks đã trở thành những sản phẩm có giá trị cao và người sở hữu có thể giao dịch hoặc chuyển nhượng chúng trên các thị trường NFT như OpenSea.
4. Cho vay DeFi (Decentralized Finance)
Cho vay tài chính phi tập trung (DeFi) là một ứng dụng nổi bật trong EVM, cho phép người dùng vay hoặc cho vay tiền điện tử mà không cần sự can thiệp của các tổ chức tài chính trung gian. Các giao dịch này được thực hiện thông qua hợp đồng thông minh, giúp người vay nhận được khoản vay nhanh chóng và người cho vay có thể nhận lãi hàng ngày. Các nền tảng như Aave và Compound là ví dụ điển hình trong lĩnh vực cho vay DeFi, giúp tăng tính linh hoạt và hiệu quả trong hoạt động tài chính.
5. Tổ chức tự trị phi tập trung (DAO)
DAO là một tổ chức không có cơ quan quản lý trung ương, mà các thành viên cùng tham gia vào quá trình ra quyết định. Quyền lợi và quy tắc của DAO thường được thiết lập bởi các thành viên cộng đồng và các quyết định được thực hiện qua hợp đồng thông minh trên blockchain. DAO nổi bật với tính minh bạch và dân chủ trong quản trị, giúp tăng cường sự tin tưởng từ cộng đồng và mở ra cơ hội cho các dự án không bị chi phối bởi một cá nhân hay tổ chức cụ thể.
Tương lai của EVM và các xu hướng phát triển
Ethereum Virtual Machine hiện đang là một phần cốt lõi không thể thiếu trong hệ sinh thái blockchain của Ethereum. Tuy nhiên, với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ blockchain và nhu cầu mở rộng mạng lưới Ethereum, tương lai của EVM đang đối mặt với nhiều thay đổi và cải tiến quan trọng. Dưới đây là một số xu hướng phát triển có thể ảnh hưởng đến EVM trong tương lai.
1. Nâng cấp Ethereum 2.0 và sự cải tiến của EVM
Một trong những thay đổi lớn nhất đang chờ đợi Ethereum chính là nâng cấp lên Ethereum 2.0. Ethereum 2.0 sẽ chuyển Ethereum từ mô hình Proof of Work (PoW) sang Proof of Stake (PoS), mang lại khả năng mở rộng, tiết kiệm năng lượng và cải thiện tính bảo mật. Điều này cũng có ảnh hưởng trực tiếp đến EVM, vì các hợp đồng thông minh và ứng dụng dApp sẽ được thực thi trên nền tảng PoS mới, giúp giảm tải cho mạng và cải thiện hiệu suất xử lý.
Bên cạnh đó, Ethereum 2.0 còn mang lại nhiều cải tiến khác, bao gồm sharding (chia nhỏ dữ liệu của blockchain để xử lý song song), giúp tăng khả năng mở rộng và giảm phí giao dịch. Điều này sẽ giúp EVM hoạt động hiệu quả hơn, xử lý nhiều giao dịch và hợp đồng thông minh trong cùng một thời gian mà không làm giảm tốc độ hoặc tăng phí quá mức.
2. Tăng cường khả năng mở rộng và giảm phí giao dịch
Một trong những vấn đề mà EVM hiện nay vẫn đang phải đối mặt là khả năng mở rộng và phí giao dịch cao, đặc biệt khi mạng Ethereum phải xử lý một lượng lớn giao dịch cùng lúc. Mặc dù có các giải pháp như Layer 2 (ví dụ: Optimistic Rollups, zk-Rollups) đã được triển khai để giảm tải cho mạng chính, nhưng việc cải thiện khả năng mở rộng và giảm phí giao dịch vẫn là một mục tiêu quan trọng trong tương lai.
Các dự án như Arbitrum và Optimism sử dụng các giải pháp Layer 2 sẽ tiếp tục phát triển và đóng vai trò quan trọng trong việc mở rộng EVM. Hơn nữa, các cải tiến trong EVM có thể giúp nó tích hợp tốt hơn với những mạng lưới khác, như Polkadot hoặc Cosmos, tạo ra một hệ sinh thái blockchain mạnh mẽ và linh hoạt.
3. Hợp tác và tích hợp với các blockchain khác
Mặc dù Ethereum vẫn là nền tảng blockchain lớn nhất và được ưa chuộng nhất, nhưng sự xuất hiện của các blockchain khác như Solana, Polkadot hay Avalanche cũng khiến cho không gian blockchain trở nên cạnh tranh hơn. Điều này đòi hỏi EVM phải có khả năng tương tác tốt với các blockchain khác, tạo ra một hệ sinh thái liên kết mạnh mẽ giữa các mạng lưới.
Một trong những xu hướng trong tương lai là việc phát triển các giải pháp cross-chain (liên chuỗi) giúp EVM có thể hoạt động linh hoạt trên nhiều blockchain khác nhau. Điều này sẽ tạo ra sự kết nối giữa các hệ sinh thái, cho phép người dùng và nhà phát triển tận dụng được các tính năng của nhiều nền tảng khác nhau mà không gặp phải sự gián đoạn hoặc hạn chế.
Trong tương lai, các nền tảng sẽ cố gắng làm cho việc sử dụng EVM trở nên dễ dàng hơn bằng cách cải thiện giao diện người dùng, cung cấp các công cụ hỗ trợ người dùng không phải là lập trình viên và tối ưu hóa quy trình giao dịch. Điều này sẽ giúp mở rộng sự tiếp cận của EVM đối với một lượng lớn người dùng không chuyên và tăng cường sự phát triển của các ứng dụng phi tập trung.
Kết luận
Trên đây là những thông tin chi tiết về EVM là gì. Nhìn chung, Ethereum Virtual Machine là một phần không thể thiếu trong hệ sinh thái Ethereum, đóng vai trò quan trọng trong việc thực thi hợp đồng thông minh và duy trì sự hoạt động của mạng lưới blockchain. Với khả năng mở rộng, bảo mật và tính linh hoạt, EVM đã giúp Ethereum trở thành nền tảng phát triển ứng dụng phi tập trung (dApp) mạnh mẽ nhất hiện nay.
