La Ethereum Virtual Machine (EVM) è un elemento fondamentale della rete Ethereum, il motore di calcolo decentralizzato che esegue gli smart contract. Come parte integrante delle funzionalità di Ethereum, l’EVM garantisce che il codice venga eseguito allo stesso modo in tutti i nodi della rete e senza errori. In questo articolo esploreremo le complessità dell’EVM e il suo ruolo nell’ecosistema Ethereum e risponderemo alle domande più frequenti relative agli indirizzi EVM e alla compatibilità.
Capire la Ethereum Virtual Machine
La Ethereum Virtual Machine (EVM) è una piattaforma di calcolo decentralizzata pensata per eseguire smart contract sulla rete Ethereum. Serve a creare un ambiente per ogni account Ethereum e smart contract, permettendo così agli sviluppatori di introdurre applicazioni decentralizzate (dApp) che funzionano sulla blockchain e non richiedono alcuna autorità centrale. La natura decentralizzata è una delle caratteristiche principali dell’EVM. Funziona su una rete distribuita di nodi, in modo che nessuno abbia il controllo sull’esecuzione dei contratti. L’EVM è anche completa, il che significa che può fare tutto ciò che può essere definito algoritmicamente, purché ci siano risorse sufficienti.
Gli smart contract vengono eseguiti dall’EVM utilizzando gli input che ricevono e gestisce i cambiamenti di stato risultanti sulla blockchain. Lo scopo dell’EVM è quello di consentire la regolamentazione dell’utilizzo delle risorse computazionali e prevenire gli abusi, quindi l’EVM utilizza un meccanismo di gas. Ogni operazione durante l’EVM comporta una quantità specifica di gas, pagata dagli utenti; questo funge da incentivo per i miner a convalidare e includere le transazioni sulla blockchain. È importante sottolineare che gli smart contract sotto l’EVM funzionano in modo isolato e l’esecuzione di un contratto non influisce sull’esecuzione di un altro contratto.
Inoltre, l’EVM mantiene uno stato globale in cui vengono registrati i saldi correnti di tutti i conti e degli smart contract sulla rete Ethereum per garantire la coerenza e la trasparenza del sistema.
Il ruolo dell’EVM nella rete Ethereum
La Ethereum Virtual Machine (EVM) ha un ruolo fondamentale nell’esecuzione degli smart contract, accordi autoeseguibili i cui termini sono codificati direttamente al loro interno. Questa funzionalità permette di automatizzare le transazioni senza intermediari e senza bisogno di fiducia. Essendo un sistema decentralizzato, l’EVM funziona attraverso una rete di nodi distribuiti a livello globale in cui nessuna entità centrale può controllare o manipolare l’esecuzione dei contratti. Tale decentralizzazione non solo è utile per rompere la fiducia tra gli utenti, ma protegge anche la sicurezza della rete.
Il ruolo dell’EVM è quello di tenere traccia di ogni account e contratto intelligente in tutto il mondo. Monitora le modifiche e gli aggiornamenti in tempo reale e garantisce coerenza e affidabilità in tutto l’ecosistema. Per risparmiare sulle risorse computazionali, l’EVM ha un sistema a gas. Ogni operazione in un contratto richiede una quantità di gas che sarà pagata dagli utenti. Questo sistema riduce l’uso improprio delle risorse, garantisce una condivisione equa delle risorse e incoraggia i partecipanti alla rete a convalidare ed elaborare le transazioni.
Un’altra caratteristica importante dell’EVM è la sua compatibilità con linguaggi di programmazione di alto livello come Solidity. Gli sviluppatori possono sviluppare smart contract in questi linguaggi, che vengono poi compilati in bytecode ed eseguiti sulla rete Ethereum. Questo rende tutto più facile da usare, da sviluppare e compatibile con diverse piattaforme. L’EVM è anche Turing completo, quindi qualsiasi calcolo algoritmico è possibile se si ha tempo e risorse. Questo lo rende molto versatile per creare vari tipi di applicazioni decentralizzate. Inoltre, l’EVM garantisce la sicurezza all’interno della blockchain, in cui ogni contratto viene eseguito in modo indipendente e nessun contratto può influire sugli altri.
Compatibilità e interoperabilità dell’EVM
La compatibilità EVM si riferisce alla capacità di altre blockchain di supportare ed eseguire contratti intelligenti basati su Ethereum. Questa compatibilità consente agli sviluppatori di trasferire le loro applicazioni su reti diverse senza modifiche significative. Diverse blockchain di rilievo hanno adottato la compatibilità EVM, tra cui:
- Avalanche: offre un throughput elevato e commissioni di transazione basse, supportando senza problemi gli smart contract di Ethereum.
- Fantom: usa il meccanismo di consenso Lachesis per ottenere una rapida finalizzazione delle transazioni, mantenendo la compatibilità con EVM.
- Arbitrum: una soluzione di scalabilità di livello 2 che migliora la scalabilità di Ethereum preservando la compatibilità con EVM.
- Base: sviluppata da Coinbase, Base è una blockchain compatibile con EVM che mira a portare il prossimo miliardo di utenti nell’economia delle criptovalute.
Queste blockchain compatibili con EVM espandono l’ecosistema Ethereum, offrendo a sviluppatori e utenti più opzioni per implementare e interagire con applicazioni decentralizzate.
Considerazioni chiave sulla sicurezza per gli smart contract Ethereum
La sicurezza dovrebbe essere la considerazione numero 1 quando si creano e si implementano smart contract sulla Ethereum Virtual Machine (EVM), perché le vulnerabilità possono costare molto denaro e danneggiare la reputazione. Uno dei problemi più comuni è rappresentato dagli attacchi di rientranza, che si verificano quando una funzione effettua una chiamata esterna a un altro contratto mentre sta eseguendo una chiamata a un altro contratto. Ciò offre al contratto chiamato l’opportunità di richiamare ricorsivamente la funzione originale, causando potenzialmente un comportamento indesiderato o lo sfruttamento della logica del contratto. Per evitare tali situazioni, gli sviluppatori devono prestare attenzione a controllare la sequenza delle operazioni e utilizzare protezioni contro la rientranza.
Un’altra debolezza importante è legata all’overflow e all’underflow dei numeri interi, cioè quando le operazioni aritmetiche superano i limiti definiti dei tipi di dati. Questi errori possono portare a calcoli sbagliati o trasferimenti di fondi non autorizzati. Usare librerie affidabili come SafeMath può risolvere questi problemi perché le librerie stesse hanno già dei controlli di limite.
Il controllo degli accessi è un altro elemento fondamentale per la sicurezza. Gli sviluppatori devono garantire che le funzioni sensibili siano chiamate solo da chi è autorizzato. Questo di solito si fa usando dei modificatori che impediscono l’esecuzione delle funzioni in base a ruoli o proprietà predefiniti.
Per migliorare ancora di più la sicurezza dei contratti, è molto importante fare delle verifiche da parte di terzi. Le aziende di sicurezza indipendenti possono fare delle revisioni accurate per trovare e segnalare le vulnerabilità che potrebbero sfuggire alle unità interne. Allo stesso tempo, le revisioni interne del codice dovrebbero essere una parte normale del ciclo di sviluppo per trovare in anticipo potenziali bug o errori logici.
Quando i contratti devono essere aggiornabili, l’uso di modelli di contratti proxy permette di aggiornare la logica dei contratti precedenti senza cambiare l’indirizzo o lo stato originale. Questo approccio è adatto per risolvere le vulnerabilità scoperte dopo l’implementazione. È possibile compensare il fatto che le modifiche entrano in vigore per gli utenti a partire da una certa data e ora utilizzando dei timelock che garantiscono la trasparenza e la possibilità di rispondere agli aggiornamenti programmati.
Sviluppi recenti: aggiornamenti Pectra e Fusaka
Ethereum continua ad essere aggiornato e sono in corso importanti aggiornamenti volti a migliorare le capacità dell’EVM.
Aggiornamento Pectra
Il 7 maggio, Ethereum ha superato l’aggiornamento Pectra che ha apportato modifiche all’EVM, migliorando la scalabilità e l’esperienza utente. Questo aggiornamento mantiene parti degli aggiornamenti precedenti, semplifica l’esecuzione degli smart contract e riduce il consumo di gas.
Hard fork Fusaka
Previsto per la fine del 2025, l’hard fork Fusaka ha lo scopo di introdurre l’EVM Object Format (EOF), una mossa controversa che cambia il modo in cui gli smart contract vengono distribuiti ed eseguiti. Sebbene l’EOF prometta una maggiore efficienza e sicurezza, ha suscitato un dibattito nella comunità degli sviluppatori su come potrebbe influenzare i contratti attuali.
Alla ricerca di alternative: la proposta RISC-V
Vitalik Buterin, co-fondatore di Ethereum, sta proponendo il passaggio a un’architettura basata su RISC-V per l’EVM di ETH. RISC-V, che è un set di istruzioni ad architettura aperta, offre potenziali vantaggi che includono una maggiore efficienza e scalabilità. Adottando RISC-V, Ethereum potrebbe elaborare le transazioni più velocemente e supportare meglio le prove a conoscenza zero, migliorando così la privacy e la scalabilità.
Tuttavia, questa proposta solleva anche preoccupazioni riguardo alla compatibilità e alla complessità della migrazione degli smart contract esistenti verso una nuova architettura. La comunità Ethereum continua a discutere sui vantaggi e sulle difficoltà di tale transizione.
Conclusione
La Ethereum Virtual Machine è il fondamento della rete Ethereum che rende possibile l’esecuzione degli smart contract e crea un fiorente ecosistema di applicazioni decentralizzate. Con il miglioramento di Ethereum grazie all’introduzione di Pectra e a nuove proposte come il passaggio a RISC-V, l’EVM è fondamentale per consentire a Ethereum di adattarsi e crescere. Sapere cosa fa l’EVM, con cosa è compatibile e cosa potrebbe portare in futuro è fondamentale per chiunque operi nel settore blockchain.
Domande frequenti
Cos’è un indirizzo EVM nelle criptovalute?
L’indirizzo EVM è un indirizzo unico all’interno delle blockchain compatibili con Ethereum ed EVM. Di solito inizia con “0x” e prosegue con 40 caratteri esadecimali che costituiscono la chiave pubblica generata dalla chiave privata di un utente. Attraverso questo indirizzo, gli utenti possono inviare e ricevere asset, interagire con contratti intelligenti e partecipare ad applicazioni decentralizzate.
Cosa significa EVM?
EVM è l’abbreviazione di Ethereum Virtual Machine. È l’ambiente di runtime che esegue gli smart contract sulla rete Ethereum e garantisce che il codice venga eseguito sempre in modo coerente e sicuro su tutti i nodi.
Quali criptovalute sono compatibili con EVM?
Alcune delle criptovalute e blockchain compatibili con EVM sono Avalanche, Fantom, Arbitrum e Base. Queste piattaforme permettono l’interoperabilità supportando gli smart contract basati su Ethereum e aumentando la portata delle app decentralizzate.
Cos’è un non-EVM nelle criptovalute?
Le blockchain non EVM non seguono gli standard della Ethereum Virtual Machine. Spesso usano macchine virtuali, linguaggi di programmazione e meccanismi di consenso diversi. Alcuni esempi sono:
- Solana: usa un’architettura unica per transazioni veloci.
- Algorand: usa un meccanismo di consenso puro proof-of-stake.
- Tezos: ha un modello di governance on-chain e un proprio linguaggio per smart contract.
Queste blockchain non EVM offrono approcci alternativi alla scalabilità, alla sicurezza e alla decentralizzazione.
