이더리움 가상 머신 (EVM)
시가총액 기준으로 두 번째로 큰 암호화폐인 이더리움은 네이티브 이더리움 토큰으로 인해 암호화폐 투자자들 사이에서 인기가 높습니다. 하지만 이더리움의 기본 프로그래밍 언어인 솔리디티와 이더리움 가상 머신(EVM)은 개발자 커뮤니티의 찬사를 받는 데 중요한 역할을 합니다. 실제로 이더리움 블록체인은 유연성, 사용 가능한 광범위한 개발자 도구, 플랫폼의 대규모 사용자 기반 덕분에 탈중앙화 애플리케이션(DApp) 개발자들을 계속 끌어들이고 있습니다.
블록체인 아키텍처의 핵심을 구성하는 EVM은 애플리케이션 코드 또는 스마트 콘트랙트를 실행하는 프로그램으로, 이더리움 네트워크 상에서 실행되는 런타임 환경을 제공합니다. 또한, EVM은 튜링 완전성을 갖추고 있어 어떤 프로그래밍 언어로 코딩된 프로그램도 실행할 수 있으므로 개발자는 급성장하는 웹3 분야를 위한 맞춤형 스마트 콘트랙트와 디앱을 쉽게 만들 수 있습니다.
이러한 중요한 기능 외에도 EVM은 네트워크의 모든 노드에 액세스하고, 스마트 콘트랙트 실행을 처리하며, 이더리움 블록체인의 모든 트랜잭션을 효과적으로 처리하여 현존하는 가장 강력한 가상 머신 중 하나입니다.
이더리움 가상 머신(EVM)이란 무엇이며 어떻게 작동하나요?
2013년 프로그래머 비탈릭 부테린이 개념화한 이더리움 네트워크가 디앱 개발자들이 선호하는 블록체인으로 경이적인 성공을 거둘 수 있었던 것은 개빈 우드가 이더리움 재직 당시 설계한 이더리움 가상 머신(EVM) 덕분입니다. C++로 작성되고 LLVM 프로젝트 컴파일러를 사용하는 EVM은 지속적으로 작동하는 특수 상태 머신으로, 불변하는 연산이 이더리움 블록체인의 각 블록 상태를 결정합니다.
EVM은 이더리움 블록체인에 의해 유지되는 분산 원장에 노드가 할 수 있는 일과 할 수 없는 일을 관리할 뿐만 아니라 블록마다 상태를 변경하는 특정 규칙도 정의합니다. 후자의 기능은 이더리움의 스마트 컨트랙트 기능을 가능하게 하는 요소입니다.
이더리움 가상 머신의 기능을 이해하려면 이더리움 네트워크의 원활한 작동을 보장하는 각기 다른 기능을 살펴볼 필요가 있습니다. 가상 머신은 수신하는 모든 입력에 대해 본질적으로 결정론적이며, 가장 단순한 의미에서 수학적 함수를 따르는 출력을 생성합니다.
푸시다운 스택에 일시적인 값을 푸시하는 스택 머신처럼 작동하는 EVM은 1024개의 항목으로 구성되며, 각 항목은 256비트 단어로 구성됩니다. 또한 이더리움 블록체인의 두 트랜잭션 사이에서 변경되는 바이트 배열 형태의 임시 메모리를 유지합니다. 컴파일된 스마트 콘트랙트 코드는 140개의 표준 연산 코드 모음 형태로 EVM에 의해 실행되며, 다른 블록체인 전용 스택 작업도 EVM에 의해 구현됩니다.
따라서 EVM은 트랜잭션을 처리하는 동안 본질적으로 변동성이 있는 머신 상태와 이더리움 블록체인에 유지되는 다양한 계정에 관한 정보를 포함하는 글로벌 또는 월드 상태를 가지고 있습니다. 모든 작업은 2015년 이더리움 네트워크 출시 이후 여러 번의 반복을 거쳐 현재 사용 중인 다양한 EVM 구현이 존재하게 된 EVM 코드에 의해 관리됩니다.
실제로 EVM은 수천 개의 이더리움 노드와 실행 코드 사이의 추상화 수준을 유지하여 클라이언트나 노드에 많은 세부 정보를 공개하지 않고 일관된 결과를 제공하는 기능을 담당합니다.
이더리움 가상 머신(EVM)의 목적은 무엇인가요?
EVM은 이더리움 네트워크에서 실행되는 모든 애플리케이션에 큰 다운타임 없이 안정적으로 전력을 공급해왔습니다. 개발자에게 EVM은 이더리움에서 스마트 콘트랙트라고 하는 작은 실행 프로그램을 실행하는 가장 중요한 프로그램 역할을 하며, 솔리디티, 바이퍼, 파이썬, 율 등 다양한 프로그래밍 언어로 스마트 콘트랙트를 자유롭게 작성할 수 있도록 지원합니다.
EVM이 제공하는 이러한 유연성 덕분에 이더리움 블록체인은 탈중앙 금융(DeFi) 및 대체 불가능한 토큰(NFT) 영역에서 수천 개의 디앱을 탄생시켰습니다. 이러한 각 디앱과 디앱이 구성하는 스마트 컨트랙트는 바이트코드로 변환되어 EVM에 공급되고 이더리움 네트워크의 모든 노드에 배포됩니다. 스마트 콘트랙트가 배포되면 EVM은 모든 노드와 통신하고 합의에 도달했을 때 상태 변경을 적용하는 역할을 담당합니다.
EVM은 모든 이더리움 노드 내부에 삽입되어 기본 프로그래밍 언어 대신 바이트코드를 사용하여 스마트 컨트랙트를 실행하므로 이더리움이 실행되는 머신코드로부터 물리적 호스트 컴퓨터를 격리한다고 할 수 있습니다.
이더리움 가상머신(EVM)의 장점
EVM이 작동하는 방식 덕분에 개발자는 코드가 나머지 네트워크에 미치는 영향이나 노드 컴퓨터에서 호스팅되는 데이터 또는 개인 파일과 충돌할 가능성에 대해 걱정할 필요 없이 코드를 실행할 수 있습니다.
또한 분산 합의를 통해 다양한 컴퓨팅 환경에서 복잡한 스마트 컨트랙트를 실행할 수 있습니다. EVM 코드는 모든 노드에서 동일하게 유지되므로 단일 노드의 장애가 디앱이나 스마트 컨트랙트 실행에 부정적인 영향을 미치지 않습니다. 또한, 계정 데이터는 EVM에서 글로벌 수준으로 유지되므로 개발자는 맞춤형 스마트 컨트랙트 코드를 작성하고 이 글로벌 데이터 세트에 액세스하여 신뢰할 수 있는 출력을 생성할 수 있는 고유한 DApp을 만드는 데 적합합니다.
결과물의 무결성은 특히 EVM과 이더리움 블록체인이 디앱과 스마트 콘트랙트 이더리움 생태계의 지속 가능한 확장에 적합하게 만드는 요소입니다. 여기에 개발자가 선택할 수 있는 표준 코드 라이브러리, EVM 호환 레이어 2 블록체인의 증가, 수많은 잠재적 EVM 사용 사례까지 더해지면 EVM이 웹3 개발에 선호되는 플랫폼인 이유를 쉽게 알 수 있습니다.
이더리움 가상머신(EVM)의 단점
이더리움 가상 머신이 제공하는 많은 장점에도 불구하고, 이더리움을 기반으로 구축하는 개발자와 기업가들이 고려해야 할 몇 가지 단점이 있습니다. 가장 중요한 단점은 이더리움 네트워크에서 스마트 컨트랙트를 실행할 때 발생하는 높은 트랜잭션 수수료 또는 가스 비용입니다.
이더리움으로 지불되는 이러한 수수료는 계약의 복잡성과 실행 시점의 네트워크 혼잡도에 따라 달라지므로 개발자와 기업가들은 이에 따라 서비스 가격을 책정하는 것이 필수적입니다. 또한 솔리디티는 EVM에서 코딩할 때 가장 선호되는 언어이므로, 개발자가 솔리디티를 사용해 효율적인 스마트 콘트랙트를 만들려면 충분한 경험이 있어야 하고 어느 정도의 기술적 전문성을 갖춰야 합니다.
추가 연산 요구사항은 더 높은 가스 비용으로 이어져 궁극적으로 프로젝트 성공에 해가 될 수 있으므로 후자가 중요합니다. 개발자가 다른 언어를 사용해 코딩하는 경우, EVM이 어쨌든 컴파일을 진행하므로 코드에 내재된 반복을 해결하는 데 주의를 기울여야 합니다. 스마트 컨트랙트를 나중에 업그레이드하는 것은 가능하지만, 원래 스마트 컨트랙트의 주소를 참조하는 중개 스마트 컨트랙트를 생성하는 것과 관련된 보안 위험이 따릅니다.
EVM의 미래
EVM이 블록체인 생태계에 가져온 혁신적인 변화에도 불구하고, 코드를 읽고 실행하는 이 기술은 여러 블록체인 프로젝트에 의해 개선되고 있습니다.
개발자에게 있어 크로스체인 상호운용성이 가장 중요한 요소로 떠오르면서, 이더리움 프로토콜보다 낮은 가스비와 빠른 트랜잭션 속도를 제공하는 많은 EVM 호환 블록체인이 등장했습니다. 그 결과, 이러한 블록체인은 이제 이더리움 사용자와 원활하게 상호작용할 수 있으며 블록체인 브릿지를 사용하여 자체 네트워크로 자금 이체를 촉진하고 있습니다.
그러나 2022년 9월 이더리움 프로토콜이 성공적으로 병합을 완료함에 따라, 다음 목표는 EVM에서 이더리움 웹어셈블리(eWASM)로 전환하는 것입니다. 고도로 모듈화되고 플랫폼에 독립적으로 설계된 eWASM은 이더리움 프로토콜의 차세대 게임 체인저로 선전되고 있으며, 다른 블록체인에서도 스마트 콘트랙트에 이 런타임 환경을 도입하도록 동기를 부여할 수 있습니다. 그러나 스마트 콘트랙트를 위한 가장 신뢰할 수 있는 메커니즘으로서 eWASM이 EVM을 대체할 수 있을지는 시간이 지나봐야 알 수 있습니다.