Macchine Virtuali: Motori Nascosti che Alimentano la Blockchain

Introduzione

Sebbene un sistema operativo (OS) sia mutuamente esclusivo nel senso che è Windows, MacOS o Linux, ecc., a volte è possibile eseguire un sistema operativo su un altro. Ad esempio, esiste la possibilità di eseguire Windows OS su MacOS e Android OS su Windows OS. Lo scopo dell'impilamento dei sistemi operativi è testare un sistema operativo, isolare alcuni software rischiosi dal sistema operativo host, eseguire una vecchia versione di un sistema operativo o sviluppare e testare codice su diverse piattaforme. Un EVM viene utilizzato nelle blockchain perché fornisce un modo universale e affidabile per eseguire smart contract e garantisce che ogni nodo sulla rete esegua le transazioni esattamente allo stesso modo.

Cos'è una Macchina Virtuale?

Una macchina virtuale (VM) è essenzialmente un computer diverso che vive all'interno di quello esistente. Con pochi clic, puoi configurarla senza bisogno di hardware fisico aggiuntivo. Una volta in esecuzione, funziona come un computer a tutti gli effetti. Puoi installare un sistema operativo, archiviare file, eseguire applicazioni e persino navigare in internet, e tutto questo è possibile all'interno di quello spazio virtuale. Nel mondo delle criptovalute, gli smart contract sulle blockchain vengono sviluppati ed eseguiti su macchine virtuali. La più comune di queste è Ethereum Virtual Machine (EVM).

Dietro le quinte, è il tuo computer principale, noto come host, che rende possibile tutto questo. Per mantenere la VM in esecuzione senza problemi, l'host condivide le proprie risorse come memoria, potenza di elaborazione e archiviazione. Questa configurazione torna utile quando devi lavorare con un software che funziona solo su un sistema operativo diverso da quello installato sul tuo host.

Come Funziona una VM

Quindi, come funziona effettivamente una macchina virtuale? Al centro dell'intero processo c'è un software speciale chiamato hypervisor. L'hypervisor agisce come un manager, prendendo le risorse fisiche del tuo computer. Queste risorse includono componenti come il processore (CPU), la memoria (RAM) e l'archiviazione. Sono fatti per lavorare in divisione efficiente in modo che una o anche più macchine virtuali possano funzionare contemporaneamente.

Ci sono due modi in cui gli hypervisor vengono tipicamente configurati. Alcuni sono installati direttamente sull'hardware stesso, motivo per cui si trovano spesso in data center e ambienti cloud dove velocità ed efficienza sono più importanti. Altri funzionano sopra il tuo normale sistema operativo, quasi come qualsiasi altra app. Questi sono più comuni per l'uso quotidiano, i test o il lavoro di sviluppo. Ad esempio, puoi goderti l'ecosistema Android su Windows OS installando un'app come BlueStacks.

Una volta che l'hypervisor ha fatto il suo lavoro e la tua macchina virtuale è pronta, puoi trattarla proprio come un computer fisico. Puoi avviarla, installare programmi, usare internet o persino costruire ed eseguire applicazioni, tutto all'interno di quello spazio virtuale.

Macchine Virtuali nelle Reti Blockchain

La maggior parte delle persone che utilizzano applicazioni blockchain non contempla mai l'infrastruttura invisibile che fa funzionare tutto senza intoppi. Che tu stia scambiando token su un exchange decentralizzato, creando un NFT o inviando fondi attraverso una blockchain Layer 2, un componente vitale sta svolgendo tutti i compiti pesanti in background. Quel componente è la macchina virtuale blockchain.

Nel mondo tecnologico tradizionale, una macchina virtuale (VM) è fondamentalmente una sandbox isolata. Permette agli sviluppatori di eseguire software in un ambiente limitato e controllato. Questo software è separato dall'hardware sottostante. Sulle reti blockchain, tuttavia, le VM servono a uno scopo molto diverso. Fungono da motori di esecuzione per gli smart contract, gli agenti di codice auto-esecutivi che consentono alle applicazioni decentralizzate di funzionare 24/7 senza problemi. Senza le VM, non ci sarebbe un modo affidabile per migliaia di computer indipendenti in tutto il mondo di concordare su come dovrebbe essere eseguito un contratto.

Ethereum Virtual Machine

L'Ethereum Virtual Machine (EVM) è l'esempio più noto di VM blockchain. Linguaggi come Solidity, Vyper o Yul possono essere utilizzati dagli sviluppatori per scrivere contratti e distribuirli su Ethereum e altre blockchain compatibili con EVM. L'EVM garantisce che ogni nodo elabori gli smart contract esattamente allo stesso modo, perché aiuta a mantenere coerenza e sicurezza in tutta la rete.

Altre VM nel Mondo Blockchain

Ma Ethereum non è l'unica blockchain che ha una macchina virtuale. Diverse reti blockchain progettano i propri modelli per soddisfare obiettivi specifici alle loro esigenze. NEAR e Cosmos si basano su VM basate su WebAssembly, note per la loro flessibilità. Queste consentono di scrivere smart contract in diverse lingue di programmazione, il che abbassa gli ostacoli per gli sviluppatori che non vogliono imparare qualcosa di completamente nuovo. Nel frattempo, MoveVM, utilizzato da blockchain come Sui, dà più importanza al linguaggio Move per dare priorità alla sicurezza nell'esecuzione delle transazioni. Solana prende una strada diversa con la sua Solana Virtual Machine, ottimizzata per elaborare molte transazioni contemporaneamente. 

Sebbene la maggior parte degli utenti non interagisca mai direttamente con loro, le VM lavorano costantemente in background. Quando fai uno swap di token su una piattaforma DeFi come Uniswap, l'EVM sta eseguendo il contratto. Se crei un nuovo NFT, la VM aggiorna il registro per mostrare chi ne è il proprietario. Anche soluzioni di scaling avanzate come gli zk-rollup dipendono da VM specializzate come zkEVM, che combinano l'esecuzione di smart contract con prove crittografiche per migliorare sia l'efficienza che la sicurezza.

Difetti delle VM

Tuttavia, le macchine virtuali hanno anche alcuni svantaggi. Le VM eseguono codice e gestiscono smart contract su componenti presi in prestito, il che rende i processi più lenti rispetto all'esecuzione diretta sull'hardware. La complessità operativa deriva dal mantenimento delle VM su grandi reti, richiedendo aggiornamenti costanti e conoscenze specializzate. La compatibilità è un altro svantaggio. Un contratto scritto per Ethereum non funzionerà su Solana senza modifiche sostanziali. Ciò crea lavoro extra per gli sviluppatori che vogliono raggiungere più ecosistemi.

Nonostante queste sfide, le VM blockchain rimangono al centro dell'innovazione nella tecnologia decentralizzata. Sono gli eroi non celebrati che fanno sì che gli utenti si fidino prontamente del codice invece che degli intermediari. Le VM creano un mondo di prodotti finanziari, proprietà digitale e community decentralizzate. Anche se potresti non vederle mai direttamente, le macchine virtuali sono i motori silenziosi che mantengono in movimento l'economia blockchain.

Conclusione

In breve, le macchine virtuali potrebbero passare inosservate, ma svolgono un ruolo cruciale nella tecnologia moderna. Rendendo le cose più semplici e sicure dietro le quinte, ci aiutano a costruire e utilizzare nuovi tipi di programmi per computer e cambiano il modo in cui ci fidiamo e condividiamo le informazioni. Che stiano alimentando gli ultimi strumenti blockchain o permettendo alle persone di eseguire software in uno spazio protetto, le VM continuano a migliorare silenziosamente. Il loro vero potere risiede nel modo in cui supportano tutto dallo sfondo, mostrando che molto di ciò che fa funzionare al meglio la tecnologia è spesso invisibile.