区块链知识分享——虚拟机（1）

虚拟机是什么？

这个图是以太坊的智能合约的部署和调用结构，EVM 就是虚拟机。简单来说，以太坊虚拟机是建立在以太坊区块链上的一个代码运行环境，但虚拟机本身并没有存储在区块链内，而是和区块链一样同时存储于各个节点计算机上。每个参与以太坊网络中的校验节点都会运行虚拟机，并将其作为区块有效性校验协议的一部分。每个节点都会对合约的部署和调用进行相同的计算，并存储相同的数据，以确保将最权威（最真实）的结果记录在区块链内。

以太坊虚拟机是一个图灵完备的 256 位虚拟机，这说明以太坊虚拟机可以进行任何种类的计算。但为了防止恶意用户设计无限循环代码使虚拟机的运行瘫痪，以太坊虚拟机中执行的代码严格受到一个参数的制约，这个参数就是 Gas。

这规定了可运行的计算指令的数量上限，从而不会产生无限循环（无限循环最终会因耗尽 Gas 而中止）。以太坊虚拟机的构架实际上是一个简单的堆栈式结构，每个堆栈项目为 256 位，即虚拟机的位宽为 256 位，其目的是使之能够方便地应用于256位的Keccak散列算法和椭圆曲线计算。堆栈的存储（storage）是一个基于字段地址的数组，其最大包含 1024 个元素。此外，虚拟机还包含一个独立的基于字段地址的内存，但不同于普通的内存模型，这个独立的内存是一个非易失性内存（non-volatile memory），即当虚拟机不运行时，其所存储的数据不会丢失。该内存中的记录作为整个以太坊系统状态记录的一部分。虚拟机的存储和内存在初始时都被设置为 0。