O que é a Ethereum Virtual Machine (EVM)?

A Ethereum Virtual Machine (EVM) é uma inovação de destaque em tecnologia blockchain, atuando como o núcleo computacional da rede Ethereum. Desenvolvida por Vitalik Buterin para expandir as funcionalidades do blockchain além das transações básicas, a EVM viabiliza a execução de smart contracts e aplicações descentralizadas, transformando profundamente a forma como interagimos com a tecnologia blockchain e gerenciamos transações de endereço de wallet EVM.

O que são smart contracts?

Smart contracts são programas autônomos que executam instruções previamente definidas em uma rede blockchain, sem interferência humana. Esses contratos autoexecutáveis consistem em códigos desenvolvidos para realizar tarefas específicas de modo automático. Uma vez implementados na rede Ethereum, os smart contracts funcionam conforme programados, eliminando intermediários e assegurando execução confiável. A Ethereum foi pioneira ao adotar essa tecnologia, e hoje milhões de smart contracts operam em sua rede, graças à capacidade computacional da EVM.

O que é a Ethereum Virtual Machine (EVM)?

A Ethereum Virtual Machine é uma camada de software avançada integrada ao protocolo Ethereum, funcionando como ambiente de computação descentralizado. Como máquina virtual, a EVM executa programas, armazena dados, conecta-se a redes e realiza operações complexas. Sua principal função é executar e implantar smart contracts na rede Ethereum, processando transações entre endereços de wallet EVM. Ao contrário das máquinas virtuais tradicionais, que operam em servidores isolados, a EVM atua em milhares de nós simultaneamente, criando um ambiente distribuído, seguro e resistente à censura.

Como funciona

A EVM opera a partir de um sistema de estado duplo, que distingue a Ethereum de blockchains convencionais. Desenvolvedores da Ethereum classificam a rede como uma "máquina de estado distribuído", refletindo sua arquitetura sofisticada.

World State

O world state é o registro permanente da Ethereum, armazenando todos os saldos de contas e smart contracts implantados, vinculados a cada endereço de wallet EVM. Assim como o ledger do Bitcoin, esse estado é descentralizado, imutável e público. A EVM atualiza o world state ao término de cada transação, garantindo que qualquer pessoa possa visualizar dados idênticos e em tempo real por meio de block explorers. Essa transparência e uniformidade são essenciais para o caráter confiável da Ethereum.

Machine State

O machine state é o ambiente de execução da EVM, conhecido como sandbox da Ethereum para desenvolvedores. Nele, a EVM processa dois tipos de transações, passo a passo. O primeiro tipo, "message calls", refere-se à transferência de tokens ETH entre endereços de wallet EVM. Nesses casos, a EVM movimenta tokens e atualiza o world state, cobrando gás do remetente pela computação realizada. O segundo tipo, "contract creation", acontece quando desenvolvedores implantam novos smart contracts, exigindo o pagamento de gás e envio do bytecode para execução.

Linguagem de programação Solidity

Solidity é a linguagem dominante para criação de smart contracts na Ethereum. Por ser uma linguagem de alto nível semelhante ao JavaScript, foi desenvolvida para facilitar a compreensão humana. No entanto, máquinas não interpretam diretamente essas linguagens, exigindo tradução. Para isso, desenvolvedores usam compiladores para Ethereum Virtual Machine, como o solc, que convertem o código Solidity em bytecode legível pela máquina. Esse bytecode contém instruções de baixo nível que a EVM executa, viabilizando a ponte entre código humano e execução computacional.

Execução de smart contracts

Durante a execução, a EVM consome gás de acordo com a complexidade de cada operação. Se o gás acabar antes do fim da transação, a EVM interrompe imediatamente a execução, abandona a transação e mantém o world state intacto. Embora a rede permaneça estável, o saldo do endereço de wallet EVM do remetente diminui para compensar os recursos usados até o ponto de interrupção. Se a execução for concluída com sucesso, a EVM sincroniza o world state com o machine state, registrando de forma permanente os efeitos da transação no blockchain.

Taxas de gás da Ethereum

As taxas de gás têm papéis essenciais no ecossistema Ethereum. No antigo modelo Proof of Work, essas taxas remuneravam mineradores pelos custos operacionais e incentivavam o processamento de transações. Para transferências simples de ETH entre endereços de wallet EVM, as taxas variam conforme congestionamento e demanda do pool de transações.

Na execução de smart contracts, o gás também atua como mecanismo de segurança. A EVM fragmenta o bytecode em "opcodes" (códigos operacionais), cada um representando uma instrução computacional. Cada opcode tem um custo de gás conforme sua complexidade. Esse sistema protege a Ethereum contra ataques, como DDoS. Se um atacante tentar explorar o sistema, a EVM continua executando no machine state, cobrando gás para cada operação até o esgotamento do saldo, momento em que a transação é descartada.

Quais são os benefícios da EVM?

A EVM proporciona vantagens que consolidaram a Ethereum como referência em blockchain. Sua arquitetura de segurança impede ataques e garante execução confiável de smart contracts e serviços automatizados. Ethereum, como o maior ecossistema de criptomoedas, tornou-se padrão para desenvolvimento de aplicações descentralizadas. Diversas blockchains alternativas criaram side chains compatíveis com EVM, permitindo migração de aplicações sem alteração de código, enquanto usuários mantêm o mesmo formato de endereço de wallet EVM em diferentes redes.

Por ser permissionless, a EVM democratiza o desenvolvimento blockchain, permitindo que qualquer pessoa crie smart contracts sem autorização prévia. Essa abertura impulsiona a inovação e viabiliza aplicações descentralizadas cada vez mais populares no setor.

Casos de uso da EVM

A capacidade da EVM para executar smart contracts permitiu o surgimento de diversas aplicações inovadoras no universo blockchain.

Tokens ERC-20

Tokens ERC-20 são criados por smart contracts, seguindo padrões que definem propriedades, nomes, mecanismos de distribuição e rastreamento. Podem ser armazenados em qualquer endereço de wallet EVM e transferidos facilmente. Stablecoins como USDT são exemplos relevantes de tokens ERC-20, oferecendo criptomoedas estáveis atreladas a moedas fiduciárias, permitindo transferências eficientes entre endereços de wallet EVM.

Exchanges descentralizadas (DEXs)

DEXs utilizam smart contracts para viabilizar negociações de criptomoedas sem intermediários. Plataformas com Automated Market Maker (AMM) permitem conectar endereço de wallet EVM a pools de liquidez para negociação direta, sem terceiros, revolucionando o modelo das exchanges.

NFTs

Tokens não fungíveis (NFTs) são ativos digitais únicos registrados no blockchain, autenticando propriedade e prevenindo duplicidade. Smart contracts viabilizam criação e mintagem de coleções, como arte digital de alto valor. Os proprietários podem transferir ou negociar NFTs diretamente de seus endereços de wallet EVM em marketplaces, criando novos padrões de propriedade digital.

Empréstimos DeFi

Plataformas DeFi usam smart contracts para ofertar empréstimos e financiamentos de criptomoedas sem intermediários. Usuários conectam seus endereços de wallet EVM, e os protocolos gerenciam operações de empréstimo e remuneração de forma automática, democratizando o acesso a serviços financeiros.

Organizações Autônomas Descentralizadas

DAOs são entidades governadas coletivamente pela comunidade, sem autoridade central. Membros utilizam seus endereços de wallet EVM para votar em propostas, enquanto smart contracts definem e aplicam regras automaticamente, viabilizando novas formas de governança e coordenação.

Limitações da EVM

Apesar do impacto transformador, a EVM apresenta desafios: exige conhecimento de programação em Solidity, dificultando o acesso de usuários não técnicos a smart contracts. Além disso, taxas de gás podem ser elevadas na criação de contratos ou implantação de aplicações, especialmente em períodos de congestionamento, restringindo o acesso de pequenos projetos e usuários que realizam transações por endereço de wallet EVM.

Quais criptomoedas são compatíveis com EVM?

Redes compatíveis com EVM surgiram para enfrentar o desafio das altas taxas de gás da Ethereum. Incorporando elementos da arquitetura Ethereum, permitem criar aplicações descentralizadas e realizar transferências de ativos entre redes EVM usando o mesmo endereço de wallet EVM. Blockchains populares compatíveis incluem diversas soluções de camada 1 e camada 2, oferecendo ambientes familiares, maior velocidade e custos reduzidos, ampliando o alcance das inovações da Ethereum. Usuários aproveitam a praticidade de um único endereço em múltiplas redes compatíveis.

O futuro da EVM

A visão de Vitalik Buterin de um supercomputador descentralizado acessível a todos continua impulsionando a evolução da EVM. A EVM passa por constantes atualizações, avançando em eficiência e capacidade.

Atualizações recentes trouxeram melhorias significativas por meio de Propostas de Melhoria da Ethereum, reduzindo taxas de gás ao viabilizar processamento de dados de Layer-2 de forma eficiente. Novas estruturas de dados temporárias tornam transações de endereço de wallet EVM mais econômicas. A interoperabilidade aprimorada permite à EVM acessar diretamente o estado da Beacon Chain, essencial para protocolos de staking líquido e operações cross-chain.

O roadmap da Ethereum foca escalabilidade via rollups, com zkEVMs (zero-knowledge EVMs) desempenhando papel decisivo. zkEVMs permitem processamento eficiente fora da cadeia, mantendo compatibilidade e funcionalidade de endereços de wallet EVM, prometendo ganhos de escalabilidade sem comprometer segurança e descentralização.

Conclusão

A Ethereum Virtual Machine é elemento central da infraestrutura da rede Ethereum, viabilizando a execução de smart contracts no blockchain. Além de executar tarefas computacionais e gerenciar transações entre endereços de wallet EVM, a EVM protege a rede, sustentando uma plataforma segura, resiliente e descentralizada para desenvolvedores. À medida que o blockchain evolui, a EVM permanece fundamental para concretizar o ambiente computacional descentralizado, impulsionando inovação em finanças, propriedade digital e organizações autônomas. Sua evolução contínua por meio de upgrades e futuras aplicações de zkEVMs garante que a EVM seguirá como base do desenvolvimento de aplicações descentralizadas, oferecendo aos usuários funcionalidade avançada e capacidades aprimoradas.

FAQ

Como obter meu endereço de wallet EVM?

Abra o app de wallet, selecione a rede Ethereum e toque em 'Receber'. Seu endereço de wallet EVM será exibido. Basta copiar e compartilhar para receber fundos.

A MetaMask oferece endereço de wallet EVM?

Sim, a MetaMask suporta endereços de wallet EVM. Permite criar e gerenciar wallets compatíveis com Ethereum para interação com Ethereum e demais blockchains compatíveis com EVM.

Endereço EVM é igual ao endereço de wallet?

Sim, endereço EVM equivale ao endereço de wallet nas blockchains compatíveis, como Ethereum. Ele serve como identificador único em todas as redes EVM, incluindo BNB Chain e Polygon.