虚拟机如何工作：从传统PC到区块链

她为什么需要这个

想象一下：您需要在 Mac 上运行 Windows，但不想购买单独的计算机。或者需要在发布到生产环境之前在不同的系统上测试代码。虚拟机解决了这个问题——创建一个隔离的环境，可以在其中进行实验，而不会冒着损坏主系统的风险。

在区块链上，虚拟机扮演着更为重要的角色：它成为了处理智能合约并为整个去中心化应用生态系统提供动力的引擎。

虚拟机是如何工作的

从技术上讲，这是在另一个计算机内部运行的计算机镜像。您可以安装操作系统，保存文件，运行应用程序——所有这些都在隔离的环境中运行，而物理硬件(内存、处理器、存储)由主机提供。

管理此过程的程序称为虚拟机监控器。它分配资源，以便多个虚拟机能够同时运行。有两种类型：

类型 1 (裸金属) — 安装在干净的设备上，用于数据中心和云平台以实现最佳性能。

类型 2 (托管) — 在普通操作系统上运行，适合本地测试和开发。

传统虚拟机的实际应用

安全测试： 可疑文件、未知应用程序 - 所有这些都可以在虚拟机中运行。即使发生故障或感染病毒，主系统也会保持完整。

跨平台开发: 程序员可以使用一台物理设备在Linux、Windows和macOS上测试应用程序。

启动过时的软件: 一些程序仅在 Windows XP 或其他旧系统上运行。虚拟机重现所需的环境。

云服务： AWS、Azure、Google Cloud 在虚拟机上运行。在数据中心创建云服务时，会部署一台虚拟机，用于托管网站、数据库或应用程序。

区块链上的虚拟机：另一个故事

这里的工作方式完全不同。如果传统的虚拟机是一个测试的沙盒，那么区块链版本就是智能合约的执行机制。

EVM (以太坊虚拟机) 允许开发者使用Solidity、Vyper和其他语言编写合约，然后在以太坊及任何兼容网络上部署它们。EVM确保网络中的所有节点在与合约交互时应用相同的规则。

当您使用像 Uniswap 这样的 DeFi 协议时： 您的交易是通过在虚拟机内运行的智能合约处理的。EVM 执行代码，验证条件，更新数据。

创建 NFT 时： 虚拟机跟踪每个代币的所有权。当您转移 NFT 时，虚拟机会更新所有者注册。

不同的虚拟机 — 不同的方法

每个大型区块链都选择了自己的战略：

NEAR和Cosmos使用基于WebAssembly的虚拟机(WASM)，支持多种编程语言的智能合约。

Sui 引入了 MoveVM 以执行 Move 语言的合约。

Solana 创建了自己的执行环境 (SVM)，能够并行处理交易并应对高吞吐量。

L2-卷叠 使用专门的虚拟机，例如 zkEVM，利用零知识证明进行扩展。

需要了解的缺点

性能： 虚拟机在硬件和代码之间添加了一层，这可能会使执行速度比直接在物理机器上运行变慢。在区块链中，这意味着更高的燃气费用和更慢的处理速度。

难度： 维护 VM (尤其在云或区块链中)需要配置、更新和专业技能。

不兼容性： 为以太坊编写的智能合约在没有重写的情况下无法在索拉纳上运行。开发者需要根据每个环境调整代码。

为什么理解这点很重要

虚拟机是传统计算机系统和整个区块链基础设施的支柱。它们允许运行不同的环境，安全测试代码，有效利用资源。

在区块链上，虚拟机不仅仅是一个工具，它是支撑整个智能合约和去中心化应用生态系统的基础。即使你不是程序员，理解虚拟机的工作原理也有助于理解DeFi平台的深层机制和与加密货币的互动。