什麼是 Ethereum 虛擬機（EVM）？

Ethereum 虛擬機（EVM）是區塊鏈技術領域的革命性創新，作為 Ethereum 網路及各類 EVM 鏈生態系統的核心運算引擎。Vitalik Buterin 創立 Ethereum 時，目標不僅在於複製 Bitcoin 的點對點交易機制，更希望建構能夠執行複雜程式和自我強制協議的區塊鏈。因此，智能合約及專門執行這些合約的 EVM 應運而生。

什麼是智能合約？

智能合約是一種自動化電腦程式，能在區塊鏈網路上自動執行預設指令，無須人工介入。開發者將自執行的程式碼部署到鏈上，可自動完成特定任務。部署後，智能合約會嚴格依照預定邏輯運作，使用者無法干預，確保系統的透明性與可靠性。Ethereum 網路率先將智能合約應用於區塊鏈技術，成為首個成功整合此創新概念的平台。如今，數百萬智能合約在 Ethereum 區塊鏈及各類 EVM 鏈網路上運作，涵蓋金融交易、複雜組織治理等多元場景，皆依賴 EVM 的高度智慧運算環境。

什麼是 Ethereum 虛擬機（EVM）？

Ethereum 虛擬機是一套高度複雜的軟體，深度嵌入於 Ethereum 協議及眾多 EVM 鏈的核心。作為數位運行環境，EVM 在 Ethereum 生態系統中肩負多項關鍵任務，是網路的運算引擎，負責程式執行、資料儲存、網路連接及各類計算作業。EVM 最重要的角色在於執行與部署 Ethereum 區塊鏈及兼容 EVM 鏈平台上的智能合約。有別於傳統虛擬機，EVM 以去中心化方式運作於全球數千個節點，確保智能合約執行的一致性、透明性及不可竄改性。分散式架構使 EVM 成為推動全球無信任運算的核心技術。

運作機制

EVM 採用精密的雙狀態系統，這是 Ethereum 及 EVM 鏈網路區別於傳統區塊鏈網路的關鍵。高度複雜的架構賦予 Ethereum「無限狀態機」的能力，能處理遠超過單純價值轉移的複雜交易。EVM 管理兩種狀態：世界狀態和機器狀態，分別在交易處理的各階段發揮作用。

世界狀態

世界狀態是 Ethereum 對所有帳戶餘額及智能合約的永久紀錄。其功能類似 Bitcoin 帳本，但更加全面、去中心化且不可竄改，並對所有網路用戶開放。每當 EVM 完成交易，便會更新此狀態，讓所有參與者可透過區塊瀏覽器即時查詢統一資料。透明性與一致性是 Ethereum 及所有 EVM 鏈建立信任機制的基石。

機器狀態

機器狀態是 EVM 的執行環境，也是 Ethereum 的開發者沙盒。EVM 在此環境中逐步處理兩種主要交易：一為「訊息呼叫」，即 ETH 代幣於不同帳戶間轉移。此時，EVM 會將代幣從一個 錢包地址轉至另一個，同步更新世界狀態，並向發送方收取對應 gas 費用。二為「合約建立」，即開發者於 Ethereum 或 EVM 鏈部署智能合約。此類交易需支付 gas 費用並提交智能合約位元組碼，由 EVM 處理後儲存至區塊鏈。

Solidity 程式語言

Solidity 是撰寫 Ethereum 智能合約及 EVM 鏈應用的主流語言。這是一種高階語言，語法結構類似 JavaScript，便於人類閱讀與開發。但機器無法直接辨識 Solidity 程式碼，必須先進行編譯。開發者需透過 Ethereum 虛擬機編譯器（solc）等工具，將 Solidity 智能合約編譯成機器可讀的位元組碼。編譯過程將人類程式碼轉化為 EVM 可執行的底層指令，確保開發者意圖能無縫傳達給機器運作。

智能合約執行

EVM 智能合約執行流程在所有 EVM 鏈實現中展現高效資源管理與安全控管。EVM 執行位元組碼指令時，會依據每項計算的資源消耗即時計量並扣除 gas 餘額。此計費機制確保資源分配公平，防止惡意濫用。若交易執行過程中 gas 消耗完畢，EVM 立即終止執行並放棄交易，同時維持世界狀態不變。網路不受影響，但發起方餘額會因已消耗的資源而減少。若執行順利完成，EVM 則依據機器狀態處理結果更新世界狀態，交易將永久記錄於區塊鏈。

Ethereum gas 費用

gas 費用在 Ethereum 生態及各類 EVM 鏈網路中兼具激勵與安全功能。在 Ethereum 目前的權益證明（Proof of Stake）機制下，gas 費用用於補償驗證者處理交易所需的運算資源。單純 ETH 轉帳的 gas 費用會因網路壅塞及交易池需求而波動。智能合約執行時，gas 費用更為重要。執行過程中，智能合約位元組碼被拆分為更小的「操作碼」（opcode），每個操作碼根據計算複雜度收取不同 gas 費用，操作越複雜費用越高。此定價機制是 Ethereum 安全的重要保障。例如，攻擊者若試圖透過部署惡意合約發動 DDoS 攻擊，EVM 會持續執行並收取對應 gas 費用，直到攻擊者 gas 餘額耗盡，EVM 隨即終止交易，有效化解安全威脅且不影響網路運作。

EVM 有哪些優勢？

EVM 讓 Ethereum 成為領先的智能合約平台，並推動大量 EVM 鏈專案的發展。其最大優勢在於安全性─EVM 架構與 gas 費用機制為智能合約的可信執行提供堅實保障。Ethereum 網路已成為全球最大的加密貨幣生態，被公認為去中心化應用（DApp）開發和智能合約部署的業界標準。眾多區塊鏈專案受此啟發開發 EVM 相容側鏈，開發者可無縫移轉應用，無需更動程式碼。EVM 的去中心化特性確保創新零門檻，任何人皆可自由建立智能合約，無需額外授權。此開放性推動多類 EVM 鏈網路中的去中心化服務與應用爆發式成長，讓全球開發者共同打造新一代去中心化解決方案。

EVM 應用場景

Ethereum 虛擬機推動區塊鏈生態及各類 EVM 鏈平台上的創新應用，展現 EVM 智能合約的多元與強大機能：

ERC-20 代幣

ERC-20 代幣是透過智能合約創建的可替代數位資產，採用標準化資料結構，定義代幣屬性、發行機制及追蹤系統。首次代幣發行（ICO）熱潮後，大量新加密貨幣採用 ERC-20 標準。目前 ERC-20 代幣在穩定幣如 USDT 等應用最為廣泛，保障價格穩定並推動加密貨幣生態及多類 EVM 鏈間的價值流通。

去中心化交易所

去中心化交易平台利用智能合約實現點對點加密貨幣交易，無需中介。採用自動化做市商（AMM）協議的平台讓用戶可直接存取代幣流動性池，消除傳統交易所風險，保障用戶在多類 EVM 鏈上的資產自主權。

NFTs

非同質化代幣（NFT）是經區塊鏈認證與儲存的獨特數位資產。智能合約協助創作者鑄造並管理 NFT 系列，確保作品真實性與防止複製。無聊猿遊艇俱樂部（BAYC）、Cryptopunks 等高價值系列展現 NFT 的文化及經濟影響力。所有權可於多個市場自由轉讓或交易，所有交易皆由 EVM 執行的智能合約保障安全與驗證。

DeFi 借貸

去中心化金融（DeFi）借貸平台利用智能合約管理借貸協議，取代傳統金融中介。此類平台為借款人即時發放貸款，並為貸方提供具競爭力的利率，部分甚至按天分配。協議自動化與去信任特性降低成本，提升多類 EVM 鏈生態系統的金融服務可及性，實現全球金融普惠化。

去中心化自治組織

去中心化自治組織（DAO）是一種創新治理模式，無需中央權威。成員共同決策專案方向及資源配置，智能合約編碼並強制執行組織規則，確保透明與民主治理，廣泛應用於多類 EVM 鏈網路。此模式推動全球協作及社群驅動的多產業創新。

EVM 局限性

儘管 EVM 具備革命性能力，仍面臨兩大挑戰。首先，使用者需具備 Solidity 程式設計及相關技術，對非技術用戶使用智能合約設下門檻，限制更廣泛的應用與創新。其次，網路壅塞時 gas 費用可能高昂，智能合約建立及 DApp 部署的高成本將阻礙開發者與用戶，影響平台的可用性及擴展性。

哪些加密貨幣相容 EVM？

EVM 相容性已成為解決 Ethereum 高 gas 費用及擴展性問題的主流方法。多家區塊鏈採用 EVM 相容架構，開發者可在不同網路部署基於 Ethereum 的應用，幾乎無需重構。此相容性實現資產跨鏈無縫轉移，並維持熟悉的開發環境。典型 EVM 鏈平台包括 Avalanche、Fantom、Cardano、Polygon、Tron 等 Layer-1 與 Layer-2 解決方案。這些網路借助 Ethereum 的成熟技術，提供更快交易速度與更低費用，打造多元互聯的區塊鏈生態，提升用戶選擇與開發者彈性。

EVM 的未來

Ethereum 虛擬機持續演進，正朝 Vitalik Buterin 所規劃的「全球去中心化超級電腦」邁進。近期，EVM 鏈生態系統在擴展性與效能面取得突破進展。2024 年初完成的 Dencun 升級藉由 EIP-4844 與 proto-danksharding 帶來革新，引入「blob」新型資料結構，優化 Layer-2 交易資料處理，大幅降低 gas 費用。EIP-4788 則提升互操作性，使 EVM 可直接存取 Beacon Chain 狀態，對流動質押與跨鏈協議至關重要。未來 Ethereum 路線圖聚焦 rollup 與零知識 EVM（zkEVM），實現高效鏈下交易處理並維持 Ethereum 相容性，有望顯著提升擴展性與效能，同時保障安全性與去中心化。

結論

Ethereum 虛擬機是區塊鏈創新的核心，支撐智能合約執行及 Ethereum 網路與眾多 EVM 鏈平台的運作。作為基礎設施，EVM 完成關鍵運算任務，並透過 gas 費用及狀態管理機制維護網路安全。技術層面之外，EVM 推動去中心化應用革命，從 DeFi 協議、NFT 到 DAO 及去中心化交易平台，其影響力已延伸至所有兼容 EVM 的區塊鏈，打造創新與成熟兼具的互聯生態系。即使面臨高 gas 費用與技術門檻等挑戰，Dencun 升級及 zkEVM 等持續創新展現 Ethereum 的進取精神。隨著 EVM 持續發展，它將成為實現去中心化、可及且安全運算平台願景的關鍵，持續賦能全球開發者與用戶於多類 EVM 鏈網路共建 Web3 未來。

常見問題

什麼是 EVM 鏈？

EVM 鏈是採用 Ethereum 虛擬機協議運行智能合約及處理交易的區塊鏈，與 Ethereum 相容，可與其他基於 EVM 的鏈實現互操作。

EVM 鏈有多少條？

截至 2025 年，EVM 鏈數量已達數百條。具體數字隨新鏈問世及部分鏈停用而變化，目前估算有超過 200 條活躍的 EVM 相容區塊鏈。

Solana 是 EVM 鏈嗎？

不是，Solana 並非 EVM 鏈。它採用獨立運行環境與共識機制，但可透過 Neon EVM 等方案實現 EVM 相容。

什麼是 EVM 側鏈？

EVM 側鏈是與主鏈並行運作的區塊鏈，採用 Ethereum 技術，能提供更快且成本更低的交易，同時兼容 Ethereum 智能合約及開發工具。