虚拟机：从理论到实际应用

虚拟机是什么，它能做什么？

虚拟机是一个可以在不更改您设备的情况下运行其他操作系统的软件环境。如果您想在MacBook上使用Windows或尝试Linux，您可以通过虚拟机在一个隔离的空间中实现这一点。您的主机系统可以在后台继续运行，而虚拟机则会占用潜在的资源，比如内存、计算能力和存储空间。

超级管理程序：虚拟机的基础

虚拟机通过称为hypervisor的软件运行。Hypervisor将物理硬件资源(CPU、内存、存储)进行隔离，能够同时启动四个虚拟机。Hypervisor有两种类型：

1种类型：直接安装在服务器设备上，但也可用于数据中心和云平台，持续用于提高性能和效率。

第二类：位于生产操作系统内，并在开发、测试和试验过程中产生恶意行为。

VM启动后，可以像使用个人电脑一样使用它——安装软件、浏览互联网、创建应用程序都是可能的。

为什么要使用虚拟机？

无风险测试新操作系统

您的计算机可以在不更改出厂设置的情况下体验各种操作系统。这种方法似乎是在隔离的测试环境中进行的，正常情况下也可以执行。

隔离危险程序

如果您不想通过执行不明或过大的文件而使您妥协的计算机面临风险，可以在虚拟机中尝试它们。即使出现恶意流或系统故障，您的基础计算机仍将保持安全。

继续跟进旧软件

在Windows XP上运行的程序是存在的。虚拟机可以重现该价值环境，让不支持在生产设备上运行的程序继续发挥其影响。

在不同平台上生成和验证代码

开发人员可以看到代码在不同操作系统上的运行方式，并有机会在生产环境中测试他们在四个环境中的想法。

启动云服务

AWS、Azure、Google Cloud等云平台是基于虚拟机构建的。在云数据库进行后台处理时，设备位于远程数据中心，能够灵活且高效地运行网站、应用程序或数据库。

虚拟机如何影响区块链？

区块链网络通常用于虚拟机的测试环境，以便提供云计算的资源。区块链虚拟机是启动智能合约和去中心化应用程序的机制。(DApp)

以太坊虚拟机 (EVM) 使开发人员能够使用 Solidity、Vyper 和 Yul 语言编写智能合约，并在以太坊及其他兼容 EVM 的网络上进行部署。EVM 网络中的每个节点都遵循相同的规则，以无状态执行智能合约。

各种区块链建立了自己的验证机制:

• NEAR 和 Cosmos 基于 WebAssembly (WASM) 的虚拟机，支持多种编程语言编写的智能合约。
• Sui 使用 MoveVM，它们生成用 Move 语言编写的智能合约。
• Solana 通过其专属虚拟机 (SVM) 实现并行交易处理，并表示能够支持大规模线性活动的底层能力。

虚拟机的实际应用

随着去中心化应用的不断发展，虚拟机的背景下将会执行：

• 在您的影响下，像 Uniswap 这样的去中心化金融 (DeFi) 应用程序，您的交易将通过在 EVM 内部运行的智能合约进行处理。
• NFT 使您能够执行代码来验证每个资产的所有者，并在每次销售或交换时进行更新。
• 2级 资产在您的影响下，交易可以由像 zkEVM 这样的专用虚拟机执行，这意味着利用零知识证明的优势来实现智能合约。

虚拟机的限制和难点

生产中的生产力

VM-增加了硬件和代码之间的额外层，然而，与直接在物理计算机上执行的应用程序相比，可能会减慢速度或消耗更多资源。

开发复杂性

为虚拟机提供服务 (尽管如此，在云和区块链网络中)安装和更新的成本涉及到时间和技能的要求。这要求该产品的开发者具备相应的能力和专业知识。

参与奖励

智能合约通常为特定虚拟机环境而构建。以太坊上的智能合约需要与Solana等不支持的区块链进行调整或适配。这使得开发者在希望将一个应用程序跨多个环境部署时，耗费的时间和精力变得更加复杂。

总结

虚拟机在生产中的计算机和区块链系统中执行生产功能。它们允许在后台运行不同的操作系统，测试软件，并利用单一硬件进行四方运算。在区块链中，虚拟机用于执行智能合约和去中心化应用程序。尽管在生产中的这一类别有显著的运算能力，但了解DeFi工具和平台上发生的事情仍然很重要，因此应了解虚拟机的运算能力。