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虚拟机之战：WASM与EVM​；FVM虚拟机将超越两者？！

IPFS及Filecoin价值资讯传递 2022-05-04

虚拟机之战：WASM与EVM；FVM虚拟机将超越两者？！


1

什么是以太坊虚拟机(EVM)？


以太坊虚拟机是一种轻量级虚拟机，用于在以太坊网络上运行各种智能合约。EVM的功能不同于Windows等传统操作系统，后者一次只能在一台机器上运行。EVM 是构建在本机操作系统上的高级抽象，用于模拟物理机。

通过使用EVM，相同的平台可以在许多不同的操作系统和硬件架构上运行。该特性使虚拟机适合以太坊等网络，可以通过分布在世界各地的不同机器上的不同客户端访问这些网络。EVM可以模拟在物理CPU上执行的功能，并负责以太坊网络上的大部分功能。

EVM具有以下特点:

确定性
确定性程序对相同的输入集提供相同的输出，而与它执行相同代码的次数无关。在以太坊中，dApp每次处理数百万美元，各种用户需要知道代码在执行的每个阶段是如何反应的。

可隔离
智能合约需要在完全隔离的环境中运行。这确保了如果智能合约发生黑客或bug，它不会影响底层协议的其他部分。

可终止
以太坊智能合约是图灵完备的。因此，只要有足够的时间和资源，他们就应该能够解决任何问题。智能合约应该有终止机制，因为很难确定合约是否会在规定的期限内完成所有操作。以太坊使用“gas”限制来终止超出执行限制的智能合约。

EVM 的功能

  • 它是以太坊网络的去中心化处理单元。每个交互、交易和智能合约执行都只能在这里发生。

  • 获取并执行指令，然后通过给定的指令分派器解码操作数。

  • 负责所有的数据结构，如操作数，数据处理和指令。

  • 跟踪网络组件，如存储状态、区块信息和世界状态。

  • 负责为以太坊网络上的不同智能合约创建运行时环境。


EVM 的挑战

  • EVM处理如此多不同的操作并不快，但是它的操作码规范还没有发展到可以处理变化的需求。

  • 未能进化意味着语言也有局限性。


什么是WebAssembly (WASM)?

WebAssembly (WASM)是一种新型代码，可以在现代浏览器上高效地执行。这个新代码是由万维网联盟(W3C)创建和定义的。WASM是为网络而建的，包括来自谷歌、Mozilla和苹果的工程师。本质上，WASM通常被称为Ethereum 2.0，它具有EVM的所有功能，并附带了额外的功能。

专为网络打造
如前所述，来自谷歌、微软和苹果等大型技术公司的工程师都是开发团队的一部分。因此，这些工程师要确保WASM与他们的引擎和协议兼容。

设计时考虑了一组特定的目标
创建WASM是为了快速、高效和便携。WASM将利用常见的硬件能力，以“接近本地速度”执行。

  • 易于阅读和调试。它具有人类可读的文本格式，代码可以手动查看、编写和调试。

  • 确保安全。它通过增强主机浏览器的权限策略和保持向后兼容性来实现这一点。


2

EVM 与 WASM


速度
简单地说，EVM是一个万事通，但却什么都不懂。EVM如何处理编译就是这一点的一个很好的例子。本机引擎努力寻找执行某些操作的最佳路径，最终影响EVM的总体吞吐量。

EVM只能处理256位字节码，这意味着小于256位的字节码必须先转换为256位格式，然后才能发送给EVM。EVM的可扩展性问题很明显，因为它每秒只处理25个交易。

WASM直接转换为编译后的代码，这使它能够更快地加载，同时增加每个区块所处理的交易数量。

预编译
EVM依赖于预编译(预编译合约)。当发出预编译调用时，EVM将执行预定义的本机代码，然后显示结果。这些预编译特定于用于基本操作的特定协议，例如签名方案和哈希。

尽管预编译在不消耗大量gas的情况下使加密计算变得高效，但它们也带来了问题。引入新的预编译器通常要求网络经历一个系统范围的硬分叉。

WASM消除了以太坊对预编译合同的依赖。由于WASM非常高效，开发人员可以创建高效、快速的智能合约，而无需担心潜在的硬分叉。

灵活性和互操作性
WASM支持更多的语言，并且提供了比EVM更广泛的工具集。WASM支持传统语言，如Rust、C和c++。WASM也被本地JavaScript引擎支持，例如 Google 的 V8 引擎（基于 Node.js 和 Chromium 的浏览器）、微软的 Chakra 引擎（Microsoft Edge）和 Mozilla 的 Spidermonkey 引擎（Thunderbird 和 Firefox）。

3

小结


以太坊引入了比特币区块链上不可用的某些功能。以太坊虚拟机的引入允许开发人员轻松地创建和部署智能合约。然而，EVM也有许多局限性，而WASM正试图解决这些局限性。根据WebAssembly.org, WebAssembly 1.0已经被提供给四个主要的浏览器引擎。

参考资料：
The Virtual machines wars: WASM vs. EVM: 
https://hackernoon.com/the-virtual-machines-wars-wasm-vs-evm
——————————
2021年10月份在周年庆上官方开始着手推出FVM虚拟机，实现智能合约，从而让生态发展大繁荣。
11月12日消息，Filecoin将推出Filecoin虚拟机（FVM），为Filecoin网络引入智能合约的可编程性。
FVM原生代码语言为WASM（WebAssembly），使得Web2的开发者能够更快地投入Web3的开发，此外，FVM还将首先实现EVM（以太坊虚拟机）兼容，Solidity开发者可以更快地在Filecoin上部署智能合约。
FVM将分阶段上线，首阶段预计在2021年第4季度在Filecoin主网上推出不可编程的FVM，只运行系统角色（systemactors）。
第二阶段引入协议分叉（2022年第1季度），在开发者可编程之前引入准备性调整，包括Gas机制和架构调整。
随后的两个阶段将引入可编程性，重新设计系统角色和更深层次的协议变化，使其更容易针对系统角色进行编程，预计2022年第2季度完成。
官方重D：公布虚拟机发展路线图，2022年2季度初步完成：将分阶段推出兼容以太坊的虚拟机FVM；获得了计算能力；实现智能合约功能

包括如Opensea和Polygon等头部大型区块链项目都纷纷使用IPFS&Filecoin进行存储。我们可以想象，如果Filecoin虚拟机FVM实现智能合约功能后，会带来什么样的生态大发展？！未来可期！

Textile CEO：存储桥的技术分享；FVM虚拟机功能有哪些？为何如此重要？检索、管理和计算；支持研究人员创建网络游戏等等
Filecoin主网智能合约初建，从VM到FVM！FVM虚拟机的重大意义;实现以太坊与主网的跨链桥；IPLD的重要性;创建CID
【官方】宣布 Filecoin 虚拟机！存储 + 计算 = 腾飞！
IPFS负责人：2022年重点包括FVM智能合约、快速交易、数据计算、扩大共识4大项目等，Filecoin将踏上生态发展的快车道
【官方】宣布Filecoin 虚拟机 (FVM)；回顾：庆祝主网升空一周年；朝着面向所有人的全球、分散、安全和弹性存储的愿景迈进
重磅里程碑 胡安：Filecoin将发布虚拟机，实现智能合约功能！每秒万亿次交易处理能力，打造全球互联网建设工程！生态应用大爆发
早前：
重磅：Filecoin即将拥有完整的智能合约功能，并与Chainlink联合开发混合智能合约，将存储大量有用数据，意义十分重大！



早前：

Vitalik：以太坊2.0可以实现每秒10万笔交易

本文链接：https://www.8btc.com/article/6664845

比特币的交易速度约为每秒 7 笔交易


2021年11月，Filecoin宣布推出虚拟机（Filecoin Virtual Machine，下文简称FVM）。今天，这个方向取得巨大进展，且仍然在不断完善中。

Filecoin作为最大的分布式存储网络，通过提供可验证存储，让用户能可靠的存储和访问NFT、公共数据集、web3和元宇宙资产等。你可以把它想象成Web3的I/O层。

在冰山之下，Filecoin有更多待发掘的潜力。而Filecoin虚拟机可以让这些成为现实。它是怎么在Web3生态中起到作用的呢？

目前，Filecoin平台以数据存储和检索为中心。这两个特性构成了协议的第0层。


这个系统对绝大部分人都很友好。但对于需要自主编程智能合约，构建更复杂应用程序，或需要解决方案的开发人员来说，远远不够。

在FVM虚拟机出现之前，Filecoin网络逻辑是通过系统定义的参与者进行硬编码，意味着用户定义的智能合约只能在Filecoin中使用。

而有了FVM虚拟机，在Filecoin上建立原生的去信任可编程存储就成为了现实。

FVM原生运行时的核心是WASM（WebAssembly，一个基于栈的二进制指令格式虚拟机），它使得用任何可编译为WASM编程语言来编写本地actor成为可能。这可以让Web2开发人员能更快过渡到 web3。


此外，FVM也在增加对模拟外部运行时的支持，如以太坊虚拟机（Ethereum Virtual Machine，简称EVM）。


通过FVM，Filecoin网络除了现有储存能力，还有了计算能力，可以实现基于状态的链上计算和基于数据的链下计算两种运存，而FVM正是其中的关键部分。


比如可以建立以数据为中心的DAO，对存储市场的替代、网络质押、数据计算等。

2022年，这方面取得了许多进展，Filecoin团队也在为很多规划同时作准备。

首先，Filecoin团队在本周早些时候开源了FVM虚拟机参考实现（下文简称ref-FVM虚拟机）的repo。其次，推出了全新的FVM网站（https://FVM.filecoin.io/）。最后，还将启动FVM虚拟机早期开发者计划，以将先驱成员加入FVM Foundry。


开源FVM虚拟机参考实现

构建强大的FVM虚拟机生态系统

FVM虚拟机网站的启动

将早期开发者招募到 FVM Foundry

这一年，将会是Filecoin团队在FVM虚拟机的里程碑，Safe的Forest团队、Fission团队、ARG团队、Filecoin基金会、Alex Wade以及Venus & Fuhon团队都在与Filecoin团队努力协作，并肩作战。

而这，仅仅是个开始。让我们一起期待未来更多改变！

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