虛擬機如何在鏈上和普通計算機上工作

什麼是虛擬機，它有什麼用

虛擬機 (VM) 是一種隔離環境，可以在另一個設備內模擬完整計算機的工作。它可以運行自己的操作系統、應用程序並訪問互聯網，但所有這些都是基於主機機器的資源。

簡單來說，虛擬機是一種軟件解決方案，允許在不購買單獨硬件的情況下使用不同的操作系統。您是否需要在MacBook上測試Linux或運行專門的軟件？虛擬機爲實驗創建了一個安全的沙盒，而不會危及主系統。

架構：這一切是如何運作的

中央虛擬機的核心是 Hypervisor — 一種軟件，它在多個虛擬機之間同時分配物理資源 ( 處理器、內存、存儲 )。

區分兩種類型的虛擬機監控程序：

類型 1 (裸金屬) — 直接在硬件上運行，使用於數據中心和雲平台。提供最大性能。

類型 2 (Hosted) — 作爲操作系統上的應用程序啓動，適合本地測試和開發。

傳統虛擬機的主要應用

1. 跨平台測試 — 開發者在不同操作系統上檢查應用程序，而無需在設備之間切換

2. 安全地研究可疑的惡意軟件 — 如果病毒進入虛擬機，主系統將保持安全

3. 啓動過時的軟件 — 一些程序僅在舊系統上運行; VM可以重建所需的環境

4. 雲基礎設施 — AWS、Azure、Google Cloud等服務正是基於虛擬機運行的

區塊鏈中的虛擬機：另一種功能層次

與傳統虛擬機不同，傳統虛擬機隔離不同的操作系統，區塊鏈虛擬機作爲智能合約執行機制在分布式網路上運行。

以太坊虛擬機 (EVM) 已成爲行業標準。它允許開發者使用 Solidity、Vyper 和 Yul 編寫合約，並隨後在以太坊和兼容網路中部署這些合約。EVM 確保網路中的每個節點在與合約交互時應用相同的規則——這保證了數據的一致性。

其他區塊鏈使用自己的實現：

• NEAR和Cosmos使用WebAssembly (WASM) — 這使得可以用多種編程語言編寫智能合約

• Sui 使用 MoveVM，針對 Move 語言的合約進行了優化，專注於並行執行

• Solana 使用自有的執行環境 (SVM)，能夠並行處理交易，並應對網路的極端負載。

虛擬機如何與 DApp 和 DeFi 交互

每次與去中心化應用程式交互時，VM 都在後臺運行：

在DeFi平台上 — 當您通過Uniswap等協議交換代幣時，EVM中的智能合約會處理交易並更新餘額

在創建和交易NFT時 — 虛擬機執行代碼，跟蹤每個代幣的所有者；在轉讓NFT時，記錄會更新。

在Layer解決方案中 — 專門的VM (例如zkEVM)使用零知識證明處理交易，確保可擴展性

VM的優缺點

優勢：

• 啓動不同環境時的靈活性和控制
• 通過隔離保證安全
• 有效利用硬件資源

缺點：

• 由於額外的抽象層導致性能下降
• 設置和維護的復雜性
• 兼容性問題 — 以太坊的智能合約需要爲索拉納或其他區塊鏈進行重構
• 更高的計算資源要求

實際意義

理解虛擬機的工作原理有助於更好地理解現代金融科技平台的基礎設施。從雲服務的管理到去中心化應用的運行——虛擬機在各個方面都發揮着關鍵作用。

即使沒有深入的技術知識，了解大多數區塊鏈中的過程是如何通過虛擬機來確保分布式網路中的可靠性和共識的也是有益的。