Trong thị trường tiền điện tử, Ethereum đã trở thành một trong những hệ sinh thái quan trọng nhất hiện nay. Tuy nhiên, điểm khiến Ethereum nổi bật so với các nền tảng khác chính là Ethereum Virtual Machine (EVM) – “trái tim” của mạng lưới này. Vậy EVM là gì và vì sao nó lại quan trọng đến thế? Hãy cùng tiendientu khám phá ngay nhé!
EVM là gì?
Ethereum Virtual Machine (EVM) hay còn gọi là máy ảo Ethereum đóng vai trò thiết yếu trong việc quản lý trạng thái của blockchain và hỗ trợ tích hợp với các hợp đồng thông minh. Mỗi node trong mạng Ethereum đều được trang bị một EVM riêng, điều này đảm bảo tính bảo mật và sự phi tập trung của blockchain.
Chức năng chính của EVM là duy trì trạng thái của blockchain Ethereum, bao gồm số dư tài khoản và mã của các hợp đồng thông minh. Khi một giao dịch được gửi đến mạng Ethereum, EVM trên mỗi node sẽ thực hiện giao dịch đó. Quá trình này đảm bảo rằng mọi giao dịch được xử lý nhất quán và cập nhật trạng thái của blockchain một cách chính xác nhất.
EVM là một phần quan trọng trong cơ sở hạ tầng của Ethereum, cho phép phát triển các ứng dụng phi tập trung. Những ứng dụng này hoạt động trên blockchain Ethereum mà không bị kiểm soát bởi bất kỳ tổ chức nào, mang lại sự đa dạng cho các loại hình ứng dụng như dịch vụ tài chính, trò chơi và nền tảng truyền thông xã hội.
Nguồn gốc của EVM
Sự ra đời của Ethereum Virtual Machine bắt nguồn từ tầm nhìn của Vitalik Buterin, người sáng lập Ethereum. Năm 2013, Vitalik Buterin đã đề xuất ý tưởng xây dựng Ethereum như một nền tảng blockchain không chỉ giới hạn trong các giao dịch tiền mã hóa, mà còn nhằm thực thi các hợp đồng thông minh. Chính vì vậy, EVM đã được hình thành và phát triển như một thành phần cốt lõi để hỗ trợ tính năng mạnh mẽ này.
Vào năm 2015, cùng với sự ra mắt của Ethereum, EVM đã được giới thiệu như một máy ảo Turing-complete, được thiết kế để thực hiện các hợp đồng thông minh trong một môi trường phi tập trung. Tầm nhìn về việc cung cấp một không gian an toàn và không thể thay đổi cho việc thực thi hợp đồng thông minh đã mở ra một kỷ nguyên mới trong công nghệ blockchain. Kể từ đó, EVM đã liên tục được cải tiến để đáp ứng các thách thức liên quan đến khả năng mở rộng và hiệu suất của mình.
Mô hình hoạt động của EVM là gì?
Để giải thích cách hoạt động của EVM, trước hết chúng ta cần tìm hiểu về khái niệm “máy trạng thái phân tán” (distributed state machine) và cách mà EVM tương tác với trạng thái của mạng lưới Ethereum.
Trong hệ sinh thái Ethereum, không tồn tại khái niệm “sổ cái phi tập trung” như trong Bitcoin. Thay vào đó, chúng ta sử dụng thuật ngữ “máy trạng thái phân tán”. Trạng thái (state) của mạng Ethereum là một tập hợp dữ liệu được lưu trữ trên mỗi node và được cập nhật mỗi khi một khối mới được thêm vào mạng.
Ethereum cho phép sự thay đổi trạng thái từ block này sang block khác miễn là chúng tuân thủ các quy tắc của mạng. Các quy tắc này được định nghĩa bởi Ethereum Virtual Machine.
Ngoài ra, các hợp đồng thông minh (smart contract) trên Ethereum được viết bằng ngôn ngữ lập trình Solidity. Khi được triển khai, các hợp đồng này sẽ được biên dịch thành bytecode – một loại mã máy chứa các opcode (mã lệnh) mà mạng Ethereum có thể hiểu và thực hiện.
EVM blockchain là gì?
EVM blockchain là các mạng lưới sử dụng máy ảo Ethereum (EVM) và các hợp đồng thông minh được viết bằng ngôn ngữ Solidity. Điều này mang lại lợi ích lớn cho các nhà phát triển dApp và blockchain, giúp họ tiết kiệm thời gian trong việc xây dựng nền tảng nhờ vào sự tương đồng về ngôn ngữ lập trình. Hơn nữa, họ có thể dễ dàng phát triển các dApp có khả năng tương tác và kết nối với những EVM blockchain khác.
Hiện nay, có rất nhiều dự án đã được xây dựng trên EVM blockchain. Nguyên nhân chính là vì Ethereum là mạng lưới có hệ sinh thái lớn nhất trong thị trường tiền điện tử, với 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.
Do đó, việc phát triển một blockchain hoặc dApp tương thích với EVM sẽ giúp kết nối dễ dàng hơn với hệ sinh thái mạnh mẽ của Ethereum so với những 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 cho người dùng nhiều lợi ích như:
- Cảm giác quen thuộc: Hầu hết các mạng lưới tương thích với EVM đều cung cấp trải nghiệm và giao diện tương tự nhau. Từ việc tương tác với các dApp, phê duyệt token cho đến thực hiện giao dịch, mọi thứ đều giống như khi người dùng hoạt động trên hệ sinh thái Ethereum. Điều này giúp người dùng cảm thấy thoải mái và dễ dàng chuyển đổi giữa các mạng lưới mà không gặp khó khăn.
- 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 nhiều blockchain EVM mới sẽ mang lại nhiều tiện ích và sản phẩm mới cho họ. Điều này tạo ra sự đa dạng trong các hoạt động tài chính trên các mạng lưới khác nhau.
Ví dụ, vào năm 2021, GMX là một trong những sản phẩm cho vay và vay tiền thực sự hấp dẫn, mang lại lợi suất cao cho người dùng và thu hút sự quan tâm của nhiều nhà đầu tư. Tuy nhiên, GMX chỉ khả dụng trên hai mạng lưới EVM là Avalanche và Arbitrum.
Đối với nhà phát triển:
Việc xây dựng dự án trên các mạng lưới EVM mang lại cho nhà phát triển nhiều ưu điểm như:
- Không mất thời gian làm quen: Khi xây dựng dApp trên các mạng lưới khác nhau, nhà phát triển thường phải dành thời gian để nghiên cứu và làm quen với ngôn ngữ lập trình mới. Tuy nhiên, với các mạng lưới EVM, bộ công cụ và ngôn ngữ lập trình tương đồng nhau, giúp giảm thời gian và công sức cho quá trình phát triển dApp. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho nhà phát triển có thể xây dựng nhiều dApp trên các mạng lưới EVM khác nhau một cách dễ dàng.
- Tăng nhận diện thương hiệu: Các dApp đã có uy tín trên một số hệ sinh thái có thể mở rộng sang các blockchain tương thích với EVM một cách nhanh chóng. Điều này không chỉ giúp tăng cường cơ hội nhận diện thương hiệu của dApp mà còn mở rộng tầm ảnh hưởng. Chẳng hạn, Trader Joe ban đầu là một sàn DEX nổi tiếng trên Avalanche, sau đó mở rộng sang Arbitrum, giúp TVL của nó tăng từ 6 triệu USD lên 26 triệu USD.
- Mở rộng sức ảnh hưởng và thu hút người dùng: Thay vì bị giới hạn trong một blockchain cụ thể, sản phẩm của nhà phát triển có thể dễ dàng mở rộng ra nhiều blockchain khác nhau. Điều này giúp mở rộng sức ảnh hưởng và thu hút nhiều người dùng hơn, từ đó tạo ra một cộng đồng lớn hơn và góp phần vào sự phát triển bền vững của sản phẩm.
2. Nhược điểm
EVM blockchain có nhiều ưu điểm và thường được coi là công nghệ không thể thiếu đối với mạng lưới Ethereum. Tuy nhiên, giống như bất kỳ công nghệ nào khác, EVM cũng tồn tại một số nhược điểm nhất định như:
- Rủi ro bị hack: EVM cho phép các dApp triển khai trên nhiều blockchain khác nhau. Tuy nhiên, khi một dApp bị tấn công liên chuỗi (cross-chain attack), như sự cố Poly Network vào tháng 8/2021, hậu quả có thể rất nghiêm trọng đối với các dự án đa mạng lưới và ảnh hưởng từ ít đến nhiều tới các hệ sinh thái. Hơn nữa, việc sử dụng cùng một ngôn ngữ lập trình Solidity trên các mạng lưới EVM cũng tạo điều kiện thuận lợi cho các kẻ tấn công quen thuộc với Solidity tìm kiếm lỗ hổng và thực hiện các cuộc tấn công.
- Chi phí audit smart contract cao: Mặc dù việc áp dụng EVM cho blockchain hoặc xây dựng dApp trên EVM blockchain giúp mở rộng và kết nối với các hệ sinh thái EVM khác, nhưng mỗi blockchain cần được audit riêng biệt. Chi phí cho việc audit smart contract có thể rất cao; theo Ulam, công ty hợp tác với dự án Algorand, giá của việc audit smart contract trên Ethereum có thể dao động từ 7,500 USD đến 45,000 USD, thậm chí lên tới 100,000 USD. Điều này có thể dẫn đến chi phí rất lớn nếu dự án muốn mở rộng trên nhiều blockchain.
- Phí giao dịch cao: Trong các EVM blockchain, phí gas thường khá cao, đặc biệt khi có nhiều giao dịch hoặc khi dữ liệu trên mạng lưới gia tăng. Ví dụ, phí giao dịch trên Ethereum có thể lên tới 7-10 USD, trong khi đó, ở các mạng lưới như Avalanche hoặc Starknet, phí này cũng rơi vào khoảng 1-2 USD. Ngược lại, các non-EVM blockchain như Solana, Sui và Aptos thường có phí giao dịch thấp hơn, chỉ từ 0.01 USD đến 1 USD, tức là thấp gấp 10 lần so với các blockchain EVM.
5 ứng dụng nổi bật của EVM
1. Token ERC20
Token ERC-20 được tạo ra thông qua việc triển khai hợp đồng thông minh dựa trên cấu trúc dữ liệu đã được định nghĩa trước. Cấu trúc này đảm nhận vai trò trong việc đặt tên, phân phối và theo dõi 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 ra đời bằng cách sử dụng token ERC-20. Ngày nay, việc sử dụng token ERC-20 được xem là lựa chọn hàng đầu cho các loại stablecoin, chẳng hạn như USDT.
2. Sàn giao dịch phi tập trung (DEX)
Các sàn giao dịch phi tập trung (DEX) cho phép người dùng mua, bán hoặc giao dịch tiền điện tử thông qua việc triển khai các hợp đồng thông minh.
Những sàn giao dịch như Uniswap và SushiSwap áp dụng các ứng dụng tạo thị trường tự động (AMM), giúp người dùng truy cập vào nhóm thanh khoản của token mà không cần sự can thiệp từ bên thứ ba.
3. NFT
NFT là các tác phẩm nghệ thuật kỹ thuật số được lưu trữ và xác thực quyền sở hữu trên blockchain. Điểm đặc biệt của NFT là tính độc nhất và không thể sao chép, 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.
Một số bộ sưu tập nổi tiếng và có giá trị cao bao gồm Bored Ape Yacht Club (BAYC) và Cryptopunks. Chủ sở hữu của các NFT có thể chuyển nhượng hoặc giao dịch chúng trên các thị trường NFT như OpenSea, tạo ra một sân chơi mở và phong phú cho việc trao đổi và thu thập các tác phẩm số độc đáo.
4. Cho vay DeFi
Cho vay tài chính phi tập trung (DeFi) đề cập đến các nền tảng cho phép người dùng vay hoặc cho vay tiền điện tử mà không cần sự can thiệp của bên thứ ba. Điều này được thực hiện thông qua việc sử dụng hợp đồng thông minh để quản lý các giao thức vay và cho vay. Cụ thể, các khoản vay có thể được gửi ngay lập tức cho người vay, giúp người cho vay nhận được tiền lãi hàng ngày từ việc này. Các nền tảng như Aave và Compound là những ví dụ điển hình trong lĩnh vực cho vay DeFi.
5. Tổ chức tự trị phi tập trung
Tổ chức tự trị phi tập trung (DAO) là một cấu trúc tổ chức không có cơ quan trung ương hoặc tổ chức quản lý trung tâm. Trong DAO, các thành viên cá nhân cùng nhau tham gia vào quá trình ra quyết định quản lý và vận hành liên quan đến dự án hoặc tổ chức.
Các quy tắc và quyền lợi của DAO thường được xác định và thiết lập bởi các thành viên cộng đồng cốt lõi, và các quyết định được thực hiện thông qua việc sử dụng các hợp đồng thông minh trên blockchain. Sự minh bạch và tính dân chủ trong quản trị là những điểm nổi bật của các DAO, giúp tăng cường sự tin tưởng của cộng đồng.
Kết luận
Qua bài viết trên, chắc hẳn bạn đã nắm được EVM là gì. Với khả năng tương thích giữa các mạng lưới và tính linh hoạt trong việc triển khai các hợp đồng thông minh, EVM đã mở ra nhiều cơ hội cho cả nhà phát triển và người dùng. Những ứng dụng đa dạng từ token ERC-20, sàn giao dịch phi tập trung, NFT, cho vay DeFi hay tổ chức tự trị phi tập trung (DAO) đều khẳng định tiềm năng phát triển của EVM trong tương lai.