什麼是以太坊虛擬機（EVM）？

以太坊虛擬機（Ethereum Virtual Machine，簡稱 EVM）是區塊鏈技術領域的重大創新，也是推動以太坊網路運作的核心運算引擎。Vitalik Buterin 設計以太坊時，目標是突破比特幣的限制，打造一個可執行程式化智慧合約的平台。EVM 是以太坊從單純交易帳本升級為去中心化運算平台的關鍵，使開發者能在區塊鏈上打造能夠自主運作的複雜應用。

什麼是智慧合約？

智慧合約是在區塊鏈網路中，無需人工干預即可自動執行預設邏輯的電腦程式。這類自動執行的合約由開發者部署的資料與程式碼組成，能根據程式邏輯自動完成特定任務。智慧合約運行在無需信任的區塊鏈環境，其執行由底層區塊鏈機制保障。以太坊率先實現智慧合約大規模落地，成為數百萬合約部署與執行的基礎。例如，智慧合約可於收到付款後自動轉移數位資產所有權，省去中介並降低交易成本。

什麼是以太坊虛擬機（EVM）？

以太坊虛擬機是一套嵌入以太坊協議中的軟體層，是智慧合約運作的執行環境。作為虛擬機，EVM 為智慧合約程式碼提供隔離、安全、確定性的計算空間，實現全網節點一致的執行。EVM 負責處理指令、管理狀態變更，並在全網部署智慧合約。其架構確保以太坊網路每個節點都能一致執行智慧合約，維護網路共識，避免產生結果歧異。EVM 透過虛擬化技術屏蔽底層硬體差異，開發者只需撰寫一次程式碼，即可在整個去中心化網路中一致運作。理解 EVM，是開發者建構以太坊去中心化應用的基礎。

運作原理

以太坊網路以無限狀態機方式運作，透過雙狀態系統處理交易。這使以太坊不僅是分散式帳本，同時具備處理複雜運算邏輯的能力。

世界狀態記錄了所有帳戶餘額及已部署智慧合約，是以太坊去中心化且不可竄改的分散式帳本。每筆經 EVM 處理的交易都會即時更新世界狀態，所有擁有區塊瀏覽器的參與者都能查閱相同資料。這種透明與一致性支撐著以太坊的無需信任特性。

機器狀態是 EVM 的計算沙盒，負責逐步處理各式交易。在處理訊息呼叫時，EVM 於帳戶間轉移 ETH、更新世界狀態，並根據消耗的計算資源收取 Gas 費用。合約建立交易則需部署智慧合約位元組碼，並依程式碼複雜度支付相應的 Gas。

Solidity 程式語言

Solidity 是以太坊智慧合約主流開發語言，為開發者提供類似 JavaScript 的高階語法。EVM 無法直接執行 Solidity 程式，因此必須經過編譯，將人類可讀指令轉為機器可執行的位元組碼。以 solc 為代表的編譯器負責這一轉譯，將 Solidity 合約編譯為 EVM 可識別的底層位元組碼。無論開發者如何撰寫原始碼，EVM 都能於全網節點上一致執行，確保區塊鏈共識。

智慧合約執行

EVM 執行智慧合約位元組碼時，會全程精準追蹤 Gas 消耗。每項操作有固定 Gas 消耗，隨執行推進，Gas 總量逐步遞減。若 Gas 在合約執行前耗盡，EVM 會立即終止執行，放棄本次交易，世界狀態維持不變。即使網路不受影響，發送方已支付的 Gas 也不予退還。這一機制有效防止無窮迴圈與資源耗盡型攻擊。執行順利時，EVM 會將機器狀態的變更同步到世界狀態，將交易結果永久寫入區塊鏈。

以太坊 Gas 費用

Gas 費用在以太坊生態中既是激勵機制，也是安全防線。在工作量證明共識機制下，驗證者透過 Gas 費用獲得運算力與資源補償。單純 ETH 轉帳時，Gas 費用會隨網路壅塞及交易池需求變動。智慧合約執行更為複雜，位元組碼會拆解為操作碼（opcode），每個操作碼依運算複雜度分配特定 Gas 價格。這種精細化收費機制能防範拒絕服務等攻擊，因 EVM 僅於 Gas 充足時執行程式。當攻擊者嘗試以高資源消耗操作消耗網路資源時，很快便因 Gas 用罄而被終止，避免大規模資源浪費。

EVM 有哪些優勢？

以太坊虛擬機的出現，使以太坊成為去中心化應用開發的首選平台。EVM 的安全模型可有效防範惡意攻擊，保障網路安全，為自動化服務和智慧合約帶來可信執行環境。其去中心化架構消除權限壁壘，任何人都能無需中心審核創建與部署智慧合約，極大激勵全球開發者創新，促使以太坊成為主要加密生態。此外，EVM 標準化執行環境促進相容鏈和側鏈的發展，使開發者得以無縫移轉應用而無需修改程式碼。去中心化服務和應用規模持續壯大，正是 EVM 推動區塊鏈普及及開發者創新的有力佐證。

EVM 應用場景

以太坊虛擬機推動區塊鏈生態多項創新，智慧合約能力催生全新型態的數位應用與資產。

ERC-20 代幣是最早且最具影響力的 EVM 應用，透過智慧合約定義代幣屬性、發行及所有權管理，已成為區塊鏈經濟基礎建設。如今 ERC-20 代幣廣泛應用於包括穩定幣等多元場景，USDT 即展現其價格穩定與高效轉帳優勢。

去中心化交易平台運用智慧合約完成點對點交易，無需中介。自動化做市商協議讓用戶直接與流動性池互動，實現去中心化交易，擺脫對傳統交易所的依賴。

非同質化代幣（NFT）作為區塊鏈上的獨特數位資產，由智慧合約管理鑄造、流通及確權。Bored Ape Yacht Club、CryptoPunks 等 NFT 已具備顯著文化及金融價值，持有者可於多個市場交易這些唯一數位藏品。

去中心化金融借貸平台透過智慧合約實現加密貨幣借貸，無需傳統金融中介。用戶可即時借款，出借者自動獲得利息，建立高效透明的金融服務體系。

去中心化自治組織（DAO）以智慧合約制定治理規則，社群成員能在無中心化權力下共同決策。組織規則由智慧合約自動執行，實現透明且自動化治理。

EVM 的侷限

儘管 EVM 革新區塊鏈世界，但在可用性與成本上仍存不足。Solidity 程式設計門檻對非技術用戶造成障礙，限制智慧合約的大眾參與，使開發能力集中於專業人士。此外，網路壅塞時 Gas 費用可能暴漲，導致小額交易或個人用戶部署及互動智慧合約的成本過高。這現實推動 Layer-2 解決方案及其他相容 EVM 公鏈創新，既降低費用又保留 EVM 生態優勢。

哪些加密貨幣相容 EVM？

以太坊虛擬機的成功帶動眾多區塊鏈專案採用 EVM 相容性，打造標準化互通的區塊鏈生態。這不僅解決以太坊高昂 Gas 費，也為開發者提供熟悉的開發環境。中心化交易所公鏈、Avalanche、Fantom、Cardano、Polygon、Tron 等主流網路均實現 EVM 相容，開發者幾乎無需修改程式碼即可部署以太坊應用，使用者也能於不同鏈間無縫轉移資產。這種互操作性大幅拓展區塊鏈生態容量，為開發者帶來效能、成本與去中心化兼具的彈性部署選擇。

EVM 的未來

以太坊虛擬機正持續升級，提升擴展性、效率與功能。2024年初上線的 Dencun 升級導入 EIP-4844 原型分片（proto-danksharding），透過優化 Layer-2 交易資料顯著降低 Gas 費用。該方案採用臨時資料塊，資料不會永久存於區塊鏈，極大提升效率。EIP-4788 增進 EVM 與 Beacon Chain 狀態互通，為流動性質押與跨鏈協議打下基礎。展望未來，以 Rollup 技術為核心的擴容方案及零知識 EVM（zkEVM）將是關鍵，可在確保以太坊相容性的同時，大幅提升鏈下運算能力，實現更強擴展性，也維持安全與去中心化。

結論

以太坊虛擬機是區塊鏈創新的基石，讓以太坊從單一加密貨幣拓展為完整的去中心化運算平台。理解 EVM 技術對於全面掌握去中心化應用潛力至關重要。EVM 讓智慧合約得以在安全、無需信任的環境下運作，催生整個去中心化應用、金融工具與數位資產生態。其架構兼顧安全、去中心化與卓越功能，並透過 Gas 機制保障網路安全，為開發者帶來彈性高效的開發體驗。雖仍有可用性與成本限制，但隨著原型分片與零知識 EVM 等創新持續推進，平台正朝更高擴展性與效率發展。EVM 作為智慧合約執行產業標準，其影響力早已超越以太坊本身，正引領去中心化運算的未來。隨技術持續優化，Vitalik Buterin 對全球可及去中心化超級電腦的願景正逐步實現。

常見問題

EVM 錢包和 ETH 錢包是同一個嗎？

是的，EVM 錢包與 ETH 錢包本質相同，兩者採用相同的協議與技術。

如何取得 EVM 錢包地址？

開啟支援 EVM 的錢包 App，選擇以太坊帳戶，即可查看或複製您的錢包地址。

EVM 通俗來說是什麼？

EVM 即以太坊虛擬機，是在以太坊網路上運行智慧合約及處理交易的數位運算環境。