Die EVM ist eine virtuelle Maschine, die von allen Nodes im Ethereum-Netzwerk betrieben wird. Sie ist für die Ausführung und Validierung von Smart Contracts zuständig und sorgt somit für Datenkonsistenz zwischen den Nodes und erhält gleichzeitig die Dezentralisierung des Netzwerks.
Ähnlich wie im Bitcoin-Netzwerk, wo Miner Transaktionen validieren, benötigt das Ethereum-Netzwerk Nodes, die Smart Contracts validieren. Da alle Aktionen auf Ethereum, wie z. B. Lending/Borrowing, Senden/Empfangen von Token usw., über Smart Contracts abgewickelt werden, müssen alle Nodes in Ethereum eine EVM ausführen, um am Validierungsprozess teilzunehmen und ETH-Belohnungen zu erhalten.
Im Ethereum-Netzwerk fungiert die EVM wie eine Sandbox, ein isolierter Bereich, in dem Testläufe durchgeführt und Code berechnet werden können, ohne das externe Netzwerk zu beeinträchtigen. Die virtuelle Maschine EVM ist vollständig vom Ethereum-Netzwerk isoliert, sodass der Validierungsprozess der Nodes den Netzwerkbetrieb nicht beeinflusst.
Die EVM kann als das Herzstück des Ethereum-Netzwerks betrachtet werden.
Darüber hinaus bedeutet EVM-Kompatibilität bei Netzwerken, dass sie Smart Contracts mit der gleichen Sprache wie Ethereum implementieren – Solidity. Gleichzeitig benötigen diese Netzwerke eine virtuelle Maschine, die Solidity validieren kann, nämlich die EVM.
Daher ist eine EVM-Blockchain ein Netzwerk, das die gleiche Smart-Contract-Sprache und die gleiche EVM wie Ethereum verwendet.
Funktionsweise der EVM
Der Begriff „dezentrales Ledger“ wird in Netzwerken wie Bitcoin verwendet und beschreibt die Regeln, nach denen das Netzwerk sicher und problemfrei funktionieren kann.
Im Ethereum-Netzwerk existiert jedoch eine Funktion, die zur Entwicklung des Ökosystems beiträgt: Smart Contracts.
Daher wird der Begriff „dezentrales Ledger“ nicht auf das Ethereum-Netzwerk angewendet, sondern ein komplexerer Begriff – Distributed State Machine.
Vereinfacht gesagt ist der Zustand (State) von Ethereum eine Sammlung von Daten im Netzwerk. Und dieser Zustand wird jedes Mal aktualisiert, wenn ein Block zum Netzwerk hinzugefügt wird.
Ethereum kann den Zustand von Block zu Block beliebig ändern, solange dies den Regeln des Netzwerks entspricht, ähnlich wie bei Bitcoin. Und diese spezifischen Regeln werden von der EVM festgelegt.
Die Zustände des Netzwerks, einschließlich Gas, Daten usw., befinden sich in der EVM.
Da Smart Contracts von Ethereum in der Programmiersprache Solidity geschrieben sind, spielt die EVM auch eine Rolle bei der Übersetzung der Programmiersprache in Bytecode.
Bytecode ist Maschinencode und dient zur Speicherung von Opcodes (Operation Codes), damit das Ethereum-Netzwerk Befehle direkt verstehen und ausführen kann.
Was ist eine EVM-Blockchain?
EVM-Blockchains sind Netzwerke, die die EVM und Smart Contracts in der Sprache Solidity verwenden.
Die Entwicklung von dApps und Blockchains nimmt für Entwickler aufgrund der ähnlichen Programmiersprache in der Regel nicht viel Zeit in Anspruch. Dadurch können Entwickler problemlos dApps erstellen, die mit anderen EVM-Blockchains interagieren und eine Multi-Chain-Verbindung herstellen können.
Warum wollen so viele Entwickler EVM-kompatible Blockchains erstellen?
Der Grund dafür ist, dass die Ethereum-Blockchain das größte Ökosystem im Kryptomarkt ist, mit einem täglichen Transaktionsvolumen von etwa 2 Milliarden US-Dollar und einem TVL, das einst 108 Milliarden US-Dollar erreichte, was 65 % des TVL des DeFi-Marktes entspricht.
Für eine Blockchain oder dApp ist es einfacher, sich mit einem lukrativen Markt wie Ethereum zu verbinden, wenn sie EVM-kompatibel ist, als für Non-EVM-Blockchains.
Vorteile von EVM-Blockchains
Für Nutzer
Die Verwendung von EVM-kompatiblen Blockchains bietet in der Regel folgende Vorteile:
- Vertrautes Gefühl: Die meisten EVM-kompatiblen Netzwerke bieten ein ähnliches Benutzererlebnis und Interface. Aktionen wie die Interaktion mit dApps, das Genehmigen von Token oder das Signieren von Wallets sind ähnlich wie im Ethereum-Ökosystem.
- Neue Funktionen und Produkte: Da die Nutzer mit der Benutzeroberfläche von EVM-Netzwerken vertraut sind, bietet die Entstehung weiterer EVM-Blockchains den Nutzern neue Funktionen und Produkte. Dadurch haben Nutzer eine größere Auswahl an Finanzaktivitäten zwischen verschiedenen Netzwerken.
Für Entwickler
- Keine Einarbeitungszeit: Bei EVM-Netzwerken sind die Tools und die Sprache für die dApp-Entwicklung ähnlich, was die Arbeit für Entwickler vereinfacht, da sie mehrere dApps in verschiedenen EVM-Netzwerken erstellen können.
- Steigerung der Markenbekanntheit: Bekannte dApps in bestimmten Ökosystemen können ihre dApp problemlos auf Blockchains mit hoher EVM-Kompatibilität erweitern. Dadurch wird die Markenbekanntheit der dApp gesteigert.
Nachteile von EVM-Blockchains
EVM-Blockchains haben viele Vorteile und gelten als „unverzichtbare“ Technologie für das Ethereum-Netzwerk. Aber wie jede Technologie hat auch die EVM Nachteile und ist nicht perfekt.
Im Folgenden sind die Nachteile von EVM-Blockchains aufgeführt:
Hacking-Risiko
Die EVM ermöglicht die Bereitstellung von dApps auf verschiedenen Blockchains. Wenn jedoch eine dApp von einem Cross-Chain-Angriff betroffen ist, wie z. B. Poly Network im August 2021, hat dies erhebliche Auswirkungen auf eine Multi-Chain-dApp und kann sogar die Ökosysteme mehr oder weniger stark beeinträchtigen.
Da alle EVM-Netzwerke die gleiche Programmiersprache Solidity verwenden, kommt es immer wieder vor, dass Angreifer, die mit Solidity vertraut sind, Schwachstellen finden und EVM-Netzwerke angreifen.
Audit vieler Smart Contracts auf mehreren Blockchains
Für einige Entwickler bedeutet die Anwendung der EVM für die Blockchain oder die Entwicklung von dApps auf einer EVM-Blockchain, dass sie auf die Erweiterung und Verbindung mit anderen EVM-Ökosystemen abzielen können. Jede Blockchain benötigt jedoch separate Audits, und die Kosten für das Audit von Smart Contracts sind recht hoch.
Hohe Transaktionsgebühren
Bei EVM-Blockchains sind die Gasgebühren immer recht hoch, wenn viele Transaktionen stattfinden oder die Datenmenge im Netzwerk zunimmt. Bei Ethereum beispielsweise liegen die Transaktionsgebühren bei geringer Netzwerkaktivität zwischen 7 und 10 US-Dollar, und bei Netzwerken wie Avalanche oder Starknet liegen sie bei etwa 1 bis 2 US-Dollar.
Was ist eine Non-EVM-Blockchain?
Non-EVM-Blockchains sind Netzwerke, die nicht mit der EVM kompatibel sind. Insbesondere verwenden Non-EVM-Netzwerke eine andere Programmiersprache für Smart Contracts als EVM-Blockchains. Beispielsweise verwendet Solana Rust und C++, Cardano verwendet Haskell/Plutus usw.
Aufgrund der unterschiedlichen Programmiersprachen können EVM- und Non-EVM-Netzwerke nicht miteinander interagieren.
Vorteile von Non-EVM-Blockchains
Ethereum war eines der ersten Netzwerke, das Smart Contracts mit der EVM verwendete. Spätere Generationen wie Solana, Sui, Aptos usw. haben beschlossen, die Programmiersprache der EVM in verschiedene Sprachen umzuwandeln. Daher haben diese Netzwerke immer eine bessere Leistung, Geschwindigkeit und Skalierbarkeit als EVM-Blockchains.
Nachteile von Non-EVM-Blockchains
Obwohl Non-EVM-Blockchains eine gute Leistung und niedrige Transaktionsgebühren bieten, können sie nicht auf EVM-Netzwerke erweitert werden.
Zusammenhang zwischen Gasgebühren und EVM
Laut dem Yellow Paper über Ethereum von Gavin Wood ist die EVM quasi Turing-vollständig, da der einzige Nachteil der EVM darin besteht, dass ihre Rechenkapazität von der Begrenzung der Gasgebühren abhängt.
Gas ist die Einheit, die die Rechenkosten repräsentiert, und die EVM ist für die Durchführung dieser Berechnungen zuständig. In anderen EVM-Netzwerken ist der Berechnungsmechanismus dem von Ethereum ähnlich. Je komplexer die Transaktion ist, desto mehr Gasgebühren müssen die Nutzer zahlen, damit die EVM die Transaktion ausführt.
Nutzer, die eine Web3-Wallet verwenden, kennen wahrscheinlich den Begriff „Gas Limit“. Das Gas Limit ist die Gasmenge, die die EVM vollständig für die Berechnung der Transaktion des Nutzers verwendet. Normalerweise benötigt eine normale Transaktion mindestens ein Gas Limit von 21.000. Wenn das Gas Limit höher ist, kann die EVM die Transaktion schneller berechnen.
