骨肉相连：虚拟机和智能合约

Posted 2021-10-15 区块链星际社

我们先再叙述叙述，什么是智能合约？

智能合约是1994年由尼克萨博首次提出的理念，是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合约的计算机协议。智能合约的最大优势是，——在不需要第三人见证作媒介的情况下，保证交易双方的可信任程度。在区块链技术的帮助下，这些交易可追溯、不可逆、不可改。因此，智能合约技术在这样的特性优势下被广泛地使用。

那么，什么又是虚拟机（EVM）？

智能合约的运行需要在一个资源隔离的环境中，以保证所有的节点即使拥有不同的配置等环境，其运行结果也是统一的。这种隔离的环境就是虚拟机。物理计算机通过虚拟方式模仿真实环境，成为一个依托在真实设备上的模拟设备，并调用真实设备的部分或完整硬件效能，最终目的是和宿主机环境隔离。最常见的虚拟机就是Vmware，除此之外，许多手机和主机模拟器也是一种虚拟机。

区块链虚拟机建立在区块链上的代码运行环境，其主要作用是处理智能合约。一般来说，出于费用和性能考虑，区块链虚拟机的架构都相对轻量级，并不会模拟完整的计算机。区块链虚拟机是一个完全独立、和宿主机完全隔离的运行环境。区块链虚拟机为智能合约的实现提供了基础，使得智能合约在区块链虚拟机内部运行。一般来说，区块链虚拟机会支持不同的编程语言，例如EVM支持Solidity等。

随着区块链应用对虚拟机以及智能合约的要求的增多，区块链虚拟机在技术上也在逐渐的进行完善，在以EOS为代表区块链3.0中，虚拟机主要在以下几个方面有所发展：智能合约多语言的支持；更快的运行速度；更加丰富的系统程序支持；虚拟机安全。

发展到区块链3.0的时代，虚拟机的架构总体来说有两种：一种是解释器类型，其多基于栈，一种是JIT技术类型。EOS代码中提供了一个WASM-JIT的实现，该实现上引入了寄存器的概念到其中。通过将wasm文件内容转化为IR中间语言形式，最后利用LLVM-JIT技术实现代码的运行。其中选用wasm作为智能合约的实现格式，一是考虑到智能合约与虚拟机生态问题，支持力度，二是考虑到目前针对wasm的技术方案相对成熟。

随着对多语言的支持，更多的智能合约将部署到区块链虚拟机上，这大大的催生了周边相关调试环境，集成开发环境等相关方向的发展。但是这也带来了一部分问题，例如智能合约的审计，虚拟机运行时安全问题也慢慢的浮出水面。同时目前多应用场景也使虚拟机的整体架构发生改变，例如利用虚拟机实现MapReduce计算模型，机器学习以及人工智能引入到虚拟机计算中去，区块链中的虚拟机的角色在慢慢地发生改变。