从EVM到WASM的转变中，波卡独特的功能奠定其公链常青树位置

本文由帕特莱克实验室和Polkadot生态研究所联合撰写。本文将涉及一些技术术语，但我们将以易于理解的地方风格再次阐述。你可以根据需要阅读重要的解释。

背景

如果时间回到2017年，人们仍然会记得当年区块链领域发生的事情，特别是公链领域的爆发。仅仅描述当年数万个声称是公链的项目是不够的，但后来的故事告诉我们，很少有公链能够真正跨越历史之河。因此，公链的竞争似乎已经从“万箭齐发”转变为“九九比一”，只剩下以太坊扛着公链的生态旗帜。

四年后的今天，我们将时间追溯到2021年初。当时，公链生态中没有所谓的“以太坊杀手”，每个人都关注以太坊。DFI和NFT均源自以太坊生态。然而，以太坊生态项目的普及也挤压了以太坊的性能。以太坊传输速度慢和气体费用高的老问题再次出现。

因此，一些新的解决方案逐渐浮出水面。首先脱颖而出的是硬币安全智能链BSC。通过与EVM的兼容性，它迅速将以太坊的成熟应用刻在BSC上，并在coin security exchange的支持下迅速发展，成为当今第二大锁量公链。随后，定位为Layer2聚合器的高性能公链polygon和Solana在4月份相继开始工作，公链崛起的概率越来越高。

在过去的8月份，我们再次见证了公链浪潮的爆发，Avalanche、fantom、CELO等公链相继迎来了巨大的增长。

这些公链之所以突然兴奋起来，不仅是因为市场的投机和公链的激励机制，还因为它们几乎都采用或兼容EVM（以太坊虚拟机）“以太坊虚拟机”（Solana除外），从而使其能够快速利用智能合同，实现有效的兼容性，从而使生态得以迅速扩展，因此，EVM为一些公链爆发奠定了基础。

尽管EVM在区块链领域是一个相对完整的机制，但随着区块链的发展，其局限性和及时性已经“过时”，而wasm合同作为EVM合同的升级版本已经引起了公众的关注。

我们还看到以太坊创始人“V神”早就说过以太坊2.0将升级为wasm合同（ewasm），以满足更多的开发需求。目前，wasm合同的发展已经形成一定的规模，尤其是在波卡生态方面。接受者和收养者越来越多。他们似乎看到了遥远的未来

快速了解EVM和wasm

EVM和wasm VM是区块链中常用的两种虚拟机。现在许多区块链或多或少与EVM兼容，但许多新兴公链将采用wasm技术。这背后会有什么变化？为了理解这一点，我们需要简要了解EVM和wasm。

什么是EVM？

根据比较标准的定义，EVM是专门为以太坊客户端开发的虚拟机，主要用于在以太坊网络上运行智能合约代码。本质上，它是一个虚拟机（VM），但它更轻。虚拟机可以简单地理解为一台虚拟计算机，所以我们可以在这台计算机上编写和运行程序。

当虚拟机（VM）应用于以太坊时，我们有著名的EVM（以太坊虚拟机），其主要功能是支持以太坊调用智能合约，从而完成合约的主动生效和自动执行。同时，借助以太坊的智能合约功能，我们可以成功完成区块链网络上的各种模块化任务。

一般来说，在以太坊虚拟机的帮助下，我们可以将真实世界的合同映射到区块链，以满足需求（或条件）。当需求发生时，交易或转移会自动完成，以避免违反合同。可以说，带虚拟机的以太坊是以太坊的后续发展，给区块链带来了更多的应用，无论是DeFi、NFT还是其他联盟链功能。

wasm是什么？

Wasm是一种二进制指令格式，在基于堆栈的虚拟机上运行。这些代码可以是C、C++或rust。它们将被编译到浏览器中，并在CPU上以接近本机的速度运行。这些代码以二进制文件的形式存在。Wasm的开发团队来自Mozilla、Google、Microsoft、apple和其他公司。标准应由W3C组织制定。

Wasm最初是为浏览器设计的虚拟机，但在越来越多的开发人员使用Wasm后，他们逐渐扩展了Wasm的使用场景，使Wasm成为目前最常见的格式之一。

在区块链领域，其主机独立性、安全性SandBox和整体简单性使其成为智能合约的理想运行时。此外，它还允许使用各种现代编程语言（rust、C++、JavaScript等）开发合同。以太坊团队一直在尝试基于wasm的合同引擎ewasm，并计划在2021年正式发布。

为什么EVM范式转变为wasm

什么是范式转换？

范式转换，又称“范式转换”，最早由美国著名科学哲学家托马斯·库恩提出。他认为，“范式”是指特定科学团体在从事某种科学活动时必须遵循的公认模式。它包括与科学研究有关的一切事物，如共同的世界观、基本理论、实例、方法、手段、标准等。这一概念也可以从其他层面衍生出来，如经济层面、企业管理层面、企业层面等。

范式转换是将已识别的模式a转换为另一种模式B的过程。例如，将BP寻呼机用于移动电话，将SMS转换为微信，将DVD转换为流媒体等。

按照当今人类的科学进程，每一次重大的科技进步都不是偶然的，甚至不是必然的。托马斯将这些技术的方向性描述为“科学的发展是一系列新理论取代旧理论的过程”，区块链也是如此。

自以太坊诞生以来，EVM已经走过了七年。与当年的区块链世界相比，EVM实现了巨大的飞跃。根据范式转换的路径，以太坊即将进入2.0时刻，因此EVM也需要更新和迭代。EVM是几年前设计的，但新技术发展迅速。EVM似乎正在转向wasm，这也是范式转换的结果。

wasm对EVM的优势是什么？

ETHuny基金会一再解释将EVM转变为DVCON上WASM的意图，但大量的合同已经不能支持深层次的变化，生态也越来越远离这个临时方案。使用wasm作为智能合约虚拟机的优势如下：

1.赢得EVM虚拟机。与EVM相比，wasm虚拟机的结构、指令完整性和执行效率都要优于EVM虚拟机，EVM要求开发人员进行预编译，编程成本较高，将成为合同开发的新引擎。

2.执行速度快。Wasm语义完整，二进制格式紧凑，体积小，使Wasm字节码运行效率接近本地机器码，比EVM高1-2个数量级，后期将升级为更快的JIT虚拟机。

3.交易成本低。更快的wasm虚拟机极大地提高了事务吞吐量，契约部署和事务成本也可以大大降低。可以说wasm合同解决了以太坊交易成本高和交易拥挤的问题。

4.合同语言广泛。Wasm扩展了智能合约开发人员可用的语言系列，并支持使用任何Wasm高级语言（如rust、C++、JavaScript等）开发和编写复杂的业务逻辑，这意味着您可以使用熟悉的任何语言编写智能合约，包括最成熟的基于rust的ink！，或者根据汇编脚本提问！等待

EVM范式为何转向wasm

尽管我们刚刚概述了wasm在技术方面比EVM有很多优势，但这并不是EVM将其范式转换为wasm的唯一原因。

作为EVM的发明者和poca的创始人，加文博士在这个问题上有足够的发言权。在制作poca时，加文没有遵循自己发明的EVM，而是选择了wasm。这背后的原因很好地回答了这个问题。

尽管以太坊的EVM似乎已有六七年的历史，许多公共公链正在采用或兼容EVM，但EVM不一定是最终的答案。

当加文博士选择离开以太坊去做一个新项目时，他有很多选择。然而，对于加文博士来说，如果他只是对单个项目进行“复制版本”，或者只是进行一点迭代，增加事务吞吐量，或者创建一种稍微改进的语言，那么他就无法满足他对创新的热爱。

因此，加文不想重蹈覆辙。他选择了一条没有人走过的道路，并进行了创新，在公链的底部建立了一个基础设施项目，即poca。

选择wasm作为Boca的原因也可以从他对EVM的态度中看出：“许多人已经在使用EVM，因此支持这些遗留协议和语言非常重要”，但同时，我们不仅要依靠旧技术，还要展望新的未来，“我开始思考下一代工具是什么，对我来说，它将web组装作为智能合约。”。

事实上，wasm本身的许多优点也与poca非常匹配。例如，区块链需要确定性，以便在点到点网络中的所有节点上进行可靠的状态转换更新，而不强制每个节点运行完全相同的硬件。wasm非常适合于可能不同的机器集之间的可靠性。wasm有效icient和fast，这意味着它可以作为一组代码上传到链中，而不会导致太多的状态扩展，同时保持其以接近本地速度执行的能力。Wasm还支持Boca的无分叉升级，这也为Boca提供了另一个强大的工具。

最了解EVM的加文就是这样选择wasm的，其他公共公链也是这样选择的。毕竟，EVM的诞生也有时代背景。一个是当时互联网还处于发展早期，可用的高质量技术并不多。wasm不是在那个时候诞生的（wasm诞生于2015年6月）因此，当加文博士还是以太坊的首席技术官时，在设计以太坊时，他们尽量不偏离当时世界所熟悉的比特币。EVM的问题是它是一个非常固执己见的设计，因为它来自一个已经非常顽固的设计，即比特币的脚本设计。

也可以看出，EVM是时代的产物，并不是最优的解决方案，因为它也受制于当时的时代背景和技术。随着wasm在互联网领域的逐步完善，区块链领域的技术专家也在尝试将这一更好的技术应用于区块链。这这就是为什么相对新兴的公共公链将更多地支持wasm，然后以兼容的形式对接EVM。

如何将EVM转换为wasm

它将如何为以太坊和其他EVM生态系统转？

首先，让我们看看以太坊将如何从EVM迁移到ewasm。我们不能做的是讨论以太坊2.0的更新。根据以太坊开发团队宣布的流程，随着以太坊2.0的实施，ewasm将部署在新的以太坊使用环境中，以获得更快、更方便和更包容的de发展。

此前，ewasm团队已经给出了具体的设计目标：构建EVM转换器，以ewasm合约的形式添加计量注入器，并发布清晰详细的规范：以太坊接口、ewasm合约语义、为Solc编译器构建ewasm后端，并提供C语言和lan的相应指令和库支持智能合约编写的语言。

当然，像EOS这样的生态系统已经进入了wasm的怀抱，像Tron和Cardano这样的公共公链也正在走向wasm。

如何转换EVM和wasm支持的Poka？

Boca支持wasm技术，因此他们非常熟悉以太坊。当然，他们也明白EVM仍然有许多优势。例如，已形成网络效应的EVM ecology拥有许多开发人员和应用程序。这些都是宝贵的资源，必须加以适当利用。

2020年，奇偶开发了以太坊EVM兼容子系统模块和兼容层frontier，允许EVM智能合约与其他子系统模块交互。用户还可以直接在底层部署solid smart contract，并使用web3#RPC工具（如metamask和truffle）与链上的应用程序交互。

因此，Boca上基于分包合同的链可以同时有两个模块，一个是EVM合同模块（用于执行原始SOLITY/EVM代码），另一个是分包合同模块（用于执行SOLITY/wasm或ink！wasm代码）。两者可以互操作，甚至可以将消息发布到桥接的独立奇偶校验以太坊链，或者如果作为并行链部署，它们可以扩展到更广泛的Boca社区，包括以太坊主网。

兼容和互动，Boca可以成功地完成从EVM到wasm的转换和迭代。

patract如何加速从EVM到wasm的过渡

Parity是Boca的主要开发团队之一。他们的主要工作是基板和Polkadot。因此，有关智能合约的工作并不多。在wasm合同部分，虽然poca选择了更好的wasm技术，但wasm合同开发者和合同平台之间仍然存在很大差距。因此，patract实验室致力于成为合同开发者和合同平台之间的桥梁。

帕特莱克实验室（https://patract.io/zh )该实验室专注于Boca的wasm合同技术。目前，在Boca议会和财政部的支持下，先后为开发者推出了数十款免费、完整、应用性强、技术先进的wasm合同开发工具和服务，包括合同测试链、合同语言、合同开发脚手架、合同操作沙箱、，Boca API服务零知识证明支持、合同库、监控控制台、SDK、IDE等。

此外，它还与parity和community parallel chain合作，改进合同模、合同语言和开发工具，并推动建立wasm合同开放平台——patract开放平台（https://open.patract.io ).通过这个平台，波卡生态优秀的平行链或应用团队，愿意加入wasm合同生态，将汇聚在一起，展示其wasm合同的具体实践和技术创新，并提供市场和技术支持。

patract开放平台的建立不仅是为了提供基础设施和技术支持，也是为了通过wasm合同技术进一步探索poca生态未来的无限可能性。例如，以太坊合同使用EVM虚拟机和solid语言，这使得不可能以低成本开发复杂的合同。如果执行频率高、复杂度高的合同，交易成本会急剧上升，执行效率会很低。它在DeFi等领域有很大的局限性。在这方面，patract open platfrom将从三个方向进行探索：契约模、契约标准（类似于erc20业务标准）和运行时界面定制。

为什么波卡是公共公链的常青树

波卡的独特之处在于

Boca的角色决定了它不与一般公链竞争，但更好地为每个公链的跨链交互提供基础支持。例如，著名的公链比特币、以太坊、BSC、cosmos、near等可以通过传输桥或平行链访问wave卡。

这些项目代表了不同时期和不同技术的公链，这证明了Boca可以作为一个长期基础设施，伴随着区块链技术的变化。

如今，有数百个思想流派在公链中竞争，一些基于宇宙的应用链，如Terra，也在闪耀。我们已经可以清楚地看到，区块链的未来必然是多链的，所以未来的发展注定是“铁波卡，流动的公链”。

波卡的天然优势

波卡的创新设计使其获得了其他公共公链在升级和迭代底层技术方面所不具备的特性。

众所周知，公链的升级必须通过硬分岔来实现。由于Boca在设计之初被定位为较低级别的元协议，因此Boca升级不需要硬分岔。这使得Boca非常容易迭代和升级，并且更有利于Boca自身的发展。

此外，Boca背后还有一项划时代的发明，即一次点击即可发送链的substrata框架。基于此框架，您可以快速构建区块链。在这个框架中，您可以将许多现成的功能模块添加到您构建的区块链中，这就像组装一台计算机一样简单。其中有支持EVM的模块。类似地，如果有需要迭代的更新技术，Boca还可以将这些技术集成到基板框架中，使其生态与新技术兼容。

这是波卡始终保持最先进技术的原因之一，也是我们说波卡将成为常青树的原因之一。

波卡将拥有迭代技术的经验

Poka与EVM兼容并支持wasm。波卡的许多生态项目也有这两个方面。目前，Boca已经有了一个完整的EVM切换到wasm的方案，这意味着Boca已经探索了一条从EVM到wasm的成功迭代路径。然后，如果将来出现比wasm更先进的技术，Boca可以复制从EVM到wasm的范式转换，从而使wasm可以转换为新技术。

用一个不太准确但相似的比喻来描述这个过程。例如，我们有一款多卡多备手机，可以同时插入3G手机卡和4G手机卡。我们的手机可以享受两张卡的功能，并且可以相互兼容。然而，当新技术出现时，Boca的迭代非常容易。我们可以将支持5g新技术的电话卡插入手机。我们可以考虑到以前的老技术，同时享受新技术。随着时间的推移，老技术的3G使用不多，长期成为4G和5g，从而实现平稳的技术变革。

具有如此强大的可扩展性，Boca有可能进行持续的迭代进化。不必担心波卡技术的落后和升级的困难。这些都是支持波卡长荣的原因。

后记

虽然波卡作为一棵常青树，不必太担心技术迭代，但波卡的生态非常巨大，单靠波卡官员显然是不够的。因此，许多致力于建设波卡生态的组织正在以自己的方式加快波卡生态的发展。

例如，为了为Boca创建更多的并行链项目，专门为开发人员准备的基本节点环境是必不可少的。Patract于8月启动了Jupiter并行链测试网络，并启动了并行链跨链转移，可以将west end和Jupiter的代币相互转换，以便更好地让开发者进行测试。

此外，patract还开发了redspot，一个基于javascript的自动化测试环境。Europa contract sandbox环境已进入生产和可用性阶段，并根据redspot进入长期维护。elara API服务的官方网站已经开发完成。ElaraV1.0支持statemine、Karura、Moonriver和Bifrost用于并行链节点。开发人员可以基于Metis合同标准库构建传统的DAPP。问！合同语言已经可以在实验环境中使用，通过assemblyscript编写复杂的合同，如erc20和erc721。

帕特拉特和波卡生态研究所之所以愿意深入培育波卡生态，离不开波卡创始人加文的认可——未来必须是多链的。

波卡的技术创新和稳定发挥确实正在逐步实现这一愿景。波卡确实值得我们梦想。因此，尽管波卡发展缓慢，但其稳定性足以见证和伴随许多公共公链的兴衰。我们不妨乘坐这辆观光巴士，观看区块链技术的进步。