O que é a Máquina Virtual Ethereum (EVM)?

Ethereum teve uma trajetória difícil até o seu lugar atual como a criptomoeda nº 2 por capitalização de mercado. Tem visto um crescimento explosivo, avanços massivos, e adoção institucional, enquanto ao mesmo tempo experimentava devastadores hacks, discórdia da comunidade , evolatilidade de preços .Ao longo de sua história, há um motor vital por trás dos

contratos inteligentes da Ethereum e aplicação descentralizada capacidades. Não é coincidência que o Ethereum tenha transformado a blockchain paisagem, permitindo que os desenvolvedores criem soluções robustas e descentralizadas.

Apresentamos a Máquina Virtual Ethereum (EVM).

Este artigo explora as principais características da EVM, seus benefícios, limitações e usos práticos, adequado tanto para entusiastas quanto para desenvolvedores.

O que é a Máquina Virtual Ethereum?

A Máquina Virtual Ethereum (EVM) é um motor de computação descentralizado que alimenta a blockchain Ethereum. É uma máquina virtual Turing-completa que executa códigos, permite contratos inteligentes no Ethereum e fornece a infraestrutura necessária para a execução descentralizada de códigos.

As principais responsabilidades da EVM incluem a execução de códigos de contratos inteligentes, a redação de contratos inteligentes, a gestão do estado da blockchain Ethereum, e o cálculo de taxas de gás (custos de transação que os usuários pagam por transações no Ethereum).

Atuando como o ambiente de execução de códigos em tempo de execução para contratos inteligentes, a Máquina Virtual Ethereum garante que essas linhas de código sejam executadas exatamente como programadas em transações Ethereum e aplicativos descentralizados (dApps). Sua consistência em toda a rede limita a possibilidade de tempo de inatividade, censura, fraude ou interferência de terceiros.

Como funciona a Máquina Virtual Ethereum (EVM)?

A EVM opera em uma arquitetura baseada em pilha, utilizando uma pilha de 256 bits para executar instruções.

Cada nó na rede Ethereum executa sua própria instância da EVM, garantindo que transações e contratos inteligentes sejam processados de forma consistente em toda a rede. Esses contratos inteligentes a serem executados são então compilados em bytecodeda EVM, um código de baixo nível que a EVM pode executar.

A execução de um contrato inteligente pela EVM envolve várias etapas:

1. Iniciação da transação: Um usuário ou outro contrato envia uma transação para a blockchain Ethereum, especificando o contrato inteligente a ser executado e fornecendo quaisquer entradas necessárias.
2. Cálculo de gás: Antes de começar a execução do contrato inteligente, a EVM calcula a quantidade de gás necessária para processar a transação. Gás é uma unidade de trabalho computacional medida em Gwei, e cada operação realizada pela EVM consome uma certa quantidade de gás que os usuários precisam pagar como taxas de transação.
3. Execução de bytecode: A EVM lê o bytecode e o executa passo a passo. Cada instrução é processada em sequência, usando a pilha para armazenar valores intermediários e resultados.
4. Mudanças de estadoÀ medida que o bytecode é executado, ele pode ler e escrever no estado da blockchain. Isso inclui atualizar saldos de contas, armazenar dados e invocar outros contratos inteligentes. O EVM garante que essas alterações de estado sejam determinísticas, o que significa que produzem o mesmo resultado em todos os nós.
5. Liquidação de GasApós a execução, o gas real consumido é liquidado. Se o gas fornecido for insuficiente, a transação falha, mas o remetente ainda paga pela computação realizada até o ponto de falha.

Principais características da Máquina Virtual Ethereum

Aqui estão algumas funcionalidades chave que destacam a importância do EVM no ecossistema da blockchain Ethereum:

Completude de Turing

O EVM é Completo de Turing, o que significa que ele pode executar qualquer computação que pode ser teoricamente realizada por um computador, dado recursos suficientes. Isso permite que os desenvolvedores implementem lógica complexa e algoritmos dentro de um contrato inteligente, permitindo uma ampla gama de aplicações a partir de ferramentas financeiras para jogos e mais.

Ambiente isolado

Cada contrato inteligente na EVM executa em seu próprio ambiente isolado, conhecido como um sandbox. Este isolamento garante que a funcionalidade de um contrato inteligente não possa acessar diretamente ou interferir na execução de outro. Também impede que contratos inteligentes acessem diretamente o sistema subjacente, ajudando a mitigar o risco de vulnerabilidades de segurança e ataques maliciosos.

Mecanismo de Gas

O EVM usa um sistema de gás para gerenciar os recursos computacionais. Cada operação no EVM consome uma certa quantidade de gás, que deve ser pago em Ether (ETH) pelo usuário que inicia a transação.

Este mecanismo serve a vários propósitos:

• Previne loops infinitos: Requerer gás para cada operação ajuda a EVM a garantir que loops infinitos e outras tarefas computacionalmente caras não obstruam a rede.
• Mitiga spam: Altos custos de gás durante a congestão da rede ajudam a deter transações de spam, mantendo o desempenho e a estabilidade da rede.
• Aloca recursos: Os usuários pagam pelos recursos computacionais que consomem, garantindo uma alocação justa de recursos.

Interoperabilidade

A EVM permite que contratos inteligentes interajam entre si, permitindo a criação de aplicativos complexos e interconectados. Os contratos podem chamar funções em outros contratos, compartilhar dados de transações e acionar ações em toda a rede. Esta interoperabilidade é essencial para o desenvolvimento das finanças descentralizadas (DeFi) aplicações, onde vários protocolos frequentemente trabalham juntos para fornecer serviços financeiros abrangentes.

Por que o EVM é importante?

A Ethereum Virtual Machine (EVM) pode ser compreendida através do seu impacto em vários setores do ecossistema Ethereum e das capacidades únicas que ela oferece:

Finanças Descentralizadas (DeFi)

O EVM fornece a base para a maioria das aplicações DeFi. Facilita a criação e execução de contratos inteligentes que gerenciam serviços financeiros como empréstimos, empréstimo, negociação e swaps, staking, e agricultura de rendimento.

As plataformas DeFi aproveitam o EVM para criar alternativas transparentes e descentralizadas aos sistemas financeiros tradicionais, capacitando os usuários com mais controle sobre seus ativos digitais.

Tokens não fungíveis (NFTs)

Os NFTs de Ethereum ganharam popularidade por representar arte digital, colecionáveis e outros ativos únicos. A Máquina Virtual Ethereum permite a criação, transferência e gestão de NFTs, com contratos inteligentes que definem suas propriedades únicas. Isso ajuda a garantir a escassez e rastrear a propriedade de forma segura na blockchain, o que é vital para seu sucesso em aplicações no mundo real.

Aplicações descentralizadas (dApps)

De redes sociais a plataformas de jogos, as dApps estão revolucionando a maneira como interagimos com serviços digitais, oferecendo mais privacidade, segurança e controle ao usuário.

Todas as aplicações baseadas em Ethereum dependem da EVM para sua lógica de back-end, executando contratos inteligentes para fornecer serviços descentralizados sem a necessidade de terceiros ou intermediários.

Interoperabilidade

A capacidade dos desenvolvedores do EVM de escrever contratos inteligentes para interagir perfeitamente com outros contratos inteligentes possibilita o desenvolvimento de um rico e interconectado ecossistema.Os desenvolvedores podem criar aplicações modulares que aproveitam contratos e protocolos existentes, fomentando inovação e colaboração dentro da comunidade Ethereum e além.

Segurança descentralizada

O design do EVM garante que os contratos inteligentes sejam executados de forma segura e confiável, mantendo a integridade da rede Ethereum. Operando em uma rede descentralizada de nós, o EVM elimina pontos únicos de falha e reduz o risco de censura e fraude.

Soluções empresariais

As empresas estão aproveitando o EVM para construir soluções baseadas em blockchain para gestão da cadeia de suprimentos, verificação de identidade e mais. Embora os casos de uso ainda sejam limitados e o futuro seja incerto, integrar a tecnologia blockchain pode capacitar as empresas a melhorar a transparência, reduzir fraudes e aumentar a eficiência nas operações comerciais.

Benefícios da EVM

A Ethereum Virtual Machine (EVM) oferece numerosos benefícios que a tornaram uma pedra angular da blockchain Ethereum:

• Segurança: O ambiente isolado da EVM garante que qualquer contrato inteligente execute com segurança sem afetar o sistema host. Esse modelo de segurança ajuda a proteger a rede e seus usuários de potenciais vulnerabilidades.
• Flexibilidade: A completude de Turing na EVM permite a criação de uma ampla gama de aplicações sofisticadas. A estrutura da EVM significa que os desenvolvedores podem implementar virtualmente qualquer lógica ou funcionalidade dentro de seus contratos inteligentes.
• Interoperabilidade: Contratos inteligentes podem interagir perfeitamente, permitindo ecossistemas complexos de aplicativos. Este recurso promove o desenvolvimento de dApps interconectados que podem construir sobre as funcionalidades uns dos outros, alcançando até mesmo além do blockchain Ethereum.
• Consistência: A execução determinística garante que as mesmas operações produzam os mesmos resultados em toda a rede. Essa previsibilidade é essencial para manter a confiança e confiabilidade em aplicativos descentralizados que exigem que os usuários depositem ativos digitais.
• Alcance global: A EVM funciona em uma rede descentralizada de nós distribuídos mundialmente, proporcionando alta disponibilidade e resiliência. Isso significa que os aplicativos construídos no Ethereum são acessíveis de qualquer lugar, a qualquer momento, sem depender de servidores centralizados.

Limitações da EVM (e de outras máquinas virtuais)

Apesar de suas vantagens, a EVM também tem limitações que afetam seu desempenho e escalabilidade:

• Escalabilidade: A Máquina Virtual Ethereum às vezes pode ter dificuldades com a escalabilidade, já que cada nó na EVM processa todas as transações. Esta limitação pode levar a congestionamentos e taxas de transação mais altas durante os momentos de pico (embora danksharding seja um dos recursos do roteiro do Ethereum que busca abordar esta limitação).
• Restrições de recursos: Limites de gás podem restringir a sofisticação dos cálculos, enquanto os desenvolvedores precisam otimizar seus contratos para garantir que permaneçam eficientes e acessíveis para executar.
• ComplexidadeDesenvolver para o EVM requer conhecimento de linguagens de programação específicas como Solidity e entendimento do seu modelo de execução único. A curva de aprendizado pode ser acentuada e apresentar uma barreira para desenvolvedores novos e menos experientes.
• Custos de gas: Taxas de gas altas durante períodos de congestionamento na rede podem tornar certas aplicações menos viáveis para uso diário. Os usuários podem experimentar taxas de transação altas, especialmente ao interagir com contratos inteligentes mais complexos.

Essas limitações são comuns a outras máquinas virtuais também, embora seu impacto possa variar dependendo da implementação específica.

Como usar o EVM

A Máquina Virtual Ethereum (EVM) está aberta para todos, com recursos de desenvolvimento e redes de suporte disponíveis para desenvolvedores em todo o mundo. No entanto, ainda exige alguns passos específicos para começar:

Configurando um ambiente de desenvolvimento

Para começar a desenvolver na EVM, você precisará configurar um ambiente de desenvolvimento. Existem várias ferramentas e frameworks disponíveis para agilizar esse processo:

1. Truffle: Um framework de desenvolvimento popular que fornece um conjunto de ferramentas para compilar, implantar e testar contratos inteligentes. O Truffle também inclui uma blockchain de teste e desenvolvimento integrada chamada Ganache.
2. Hardhat: Outro ambiente de desenvolvimento poderoso que oferece recursos como automação de tarefas, testes e depuração. O Hardhat é conhecido por sua flexibilidade e ecossistema robusto de plugins.
3. Remix: Um ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) online que permite aos usuários escrever, compilar, implantar e testar contratos inteligentes diretamente em um navegador web.

Recursos para desenvolvimento EVM

Para melhorar sua experiência de desenvolvimento, existem várias ferramentas e recursos que você pode utilizar:

• MetaMask: Uma extensão de navegador e aplicativo móvel que permite gerenciar contas Ethereum e interagir com dApps. O MetaMask simplifica o processo de envio de transações e interação com contratos inteligentes, bem como o gerenciamento de taxas de gás.
• Infura: Um serviço que fornece acesso escalável a nós Ethereum. O Infura permite que qualquer dApp se conecte à rede Ethereum sem precisar executar seu próprio nó.
• Etherscan: Um explorador de blockchain que fornece uma visão abrangente dos dados da blockchain. Você pode usar Etherscan para verificar implantações de contratos, rastrear transações e explorar a atividade da blockchain Ethereum.
• Solidity: A documentação oficial Solidity é um recurso valioso para aprender sobre a linguagem de programação e seus recursos.
• Ethereum.org: O site oficial do Ethereum oferece tutoriais, guias, e documentação para desenvolvedores de todos os níveis. Também fornece um roteiro para o passado, presente e futuro Ethereum 2.0 atualizações.

Comunidades e redes de apoio

Engajar-se com a comunidade de desenvolvedores é essencial para se manter atualizado e obter suporte. Aqui estão algumas plataformas e comunidades que você pode ingressar:

• GitHub: Siga e contribua com repositórios relacionados ao Ethereum, incluindo o repositório oficial do Ethereum e frameworks de desenvolvimento populares.
• Reddit: Participe de discussões em subreddits como r/ethereum e r/ethdev, onde desenvolvedores compartilham insights, fazem perguntas e discutem novos desenvolvimentos.
• Ethereum Stack Exchange: Um site popular de perguntas e respostas onde você pode fazer perguntas técnicas e obter respostas de desenvolvedores experientes de Ethereum.
• Discord e Telegram: Junte-se a canais relacionados ao Ethereum no Discord e Telegram para conversar com outros desenvolvedores e entusiastas em tempo real, participar de hackathons e colaborar em projetos.
• X (Twitter): Siga desenvolvedores influentes, projetos e organizações no X para se manter atualizado com as últimas notícias e tendências no ecossistema Ethereum.
• MoonPay: A documentação do desenvolvedor da MoonPay fornece um site amigável completo com guias, receitas e repositórios de API para implementar aplicações baseadas em Ethereum Web3 .

Participe da máquina virtual Ethereum (EVM) hoje

Existem muitas maneiras de acessar a EVM, mesmo se você não for um desenvolvedor. Para começar a explorar o ecossistema Ethereum maior, você precisará possuir tokens Ethereum.

A MoonPay facilita comprar Ethereum (ETH) com cartão de crédito ou débito, transferência bancária, Apple Pay, Google Pay, e mais métodos de pagamento preferidos. Recarregue Ether diretamente no seu aplicativo de carteira Ethereum favorito como MetaMask, e finalize a compra em apenas alguns cliques.

Você também pode facilmente vender Ethereum quando decidir que é hora de sacar. Basta inserir a quantidade de ETH que deseja vender e preencher os detalhes de onde deseja receber seus fundos.