虚拟机如何在链上和普通计算机上工作

什么是虚拟机，它有什么用

虚拟机 (VM) 是一种隔离环境，可以在另一个设备内模拟完整计算机的工作。它可以运行自己的操作系统、应用程序并访问互联网，但所有这些都是基于主机机器的资源。

简单来说，虚拟机是一种软件解决方案，允许在不购买单独硬件的情况下使用不同的操作系统。您是否需要在MacBook上测试Linux或运行专门的软件？虚拟机为实验创建了一个安全的沙盒，而不会危及主系统。

架构：这一切是如何运作的

中央虚拟机的核心是 Hypervisor — 一种软件，它在多个虚拟机之间同时分配物理资源 ( 处理器、内存、存储 )。

区分两种类型的虚拟机监控程序：

类型 1 (裸金属) — 直接在硬件上运行，使用于数据中心和云平台。提供最大性能。

类型 2 (Hosted) — 作为操作系统上的应用程序启动，适合本地测试和开发。

传统虚拟机的主要应用

1. 跨平台测试 — 开发者在不同操作系统上检查应用程序，而无需在设备之间切换

2. 安全地研究可疑的恶意软件 — 如果病毒进入虚拟机，主系统将保持安全

3. 启动过时的软件 — 一些程序仅在旧系统上运行; VM可以重建所需的环境

4. 云基础设施 — AWS、Azure、Google Cloud等服务正是基于虚拟机运行的

区块链中的虚拟机：另一种功能层次

与传统虚拟机不同，传统虚拟机隔离不同的操作系统，区块链虚拟机作为智能合约执行机制在分布式网络上运行。

以太坊虚拟机 (EVM) 已成为行业标准。它允许开发者使用 Solidity、Vyper 和 Yul 编写合约，并随后在以太坊和兼容网络中部署这些合约。EVM 确保网络中的每个节点在与合约交互时应用相同的规则——这保证了数据的一致性。

其他区块链使用自己的实现：

• NEAR和Cosmos使用WebAssembly (WASM) — 这使得可以用多种编程语言编写智能合约

• Sui 使用 MoveVM，针对 Move 语言的合约进行了优化，专注于并行执行

• Solana 使用自有的执行环境 (SVM)，能够并行处理交易，并应对网络的极端负载。

虚拟机如何与 DApp 和 DeFi 交互

每次与去中心化应用程序交互时，VM 都在后台运行：

在DeFi平台上 — 当您通过Uniswap等协议交换代币时，EVM中的智能合约会处理交易并更新余额

在创建和交易NFT时 — 虚拟机执行代码，跟踪每个代币的所有者；在转让NFT时，记录会更新。

在Layer 2解决方案中 — 专门的VM (例如zkEVM)使用零知识证明处理交易，确保可扩展性

VM的优缺点

优势：

• 启动不同环境时的灵活性和控制
• 通过隔离保证安全
• 有效利用硬件资源

缺点：

• 由于额外的抽象层导致性能下降
• 设置和维护的复杂性
• 兼容性问题 — 以太坊的智能合约需要为索拉纳或其他区块链进行重构
• 更高的计算资源要求

实际意义

理解虚拟机的工作原理有助于更好地理解现代金融科技平台的基础设施。从云服务的管理到去中心化应用的运行——虚拟机在各个方面都发挥着关键作用。

即使没有深入的技术知识，了解大多数区块链中的过程是如何通过虚拟机来确保分布式网络中的可靠性和共识的也是有益的。