星云小课堂-第一期-Wasm能否让EVM成为历史？

讲这篇文章之前，简单的说下Wasm和EVM是什么。它们两者都是虚拟机，以太坊用POW模式以显卡的实体方式搭建出庞大的全球分布式EVM虚拟机的建设。而最近兴起的Wasm虚拟机则普遍采用NPOS模式搭建。在这里星云学院参考了许多底层基于EVM的波卡项目，比如Clover，Palsm等。

目前在智能合约领域，以太坊还是龙头，这是不争的事实。用基于EVM编写的?Solidity 语言开发过合约的朋友对这门语言自然不陌生。但是Solidity有着非常多的局限性。比方说大家都知道的Gas费用，在编写设计合约运行原理的过程越复杂，Gas费用就越高。用户使用成本增加，开发者部署合约成本越来越大，就会慢慢形成恶性循环。总的来说有好有坏，肯定有很多人对支持智能合约 Solidity 以外的语言很感兴趣，但与此同时，失去对 Solidiy 的支持也不是一种选择。为了支持 EVM 中的其他语言，需要一些新功能；另一种选择是用迄今为止尚未实现的 WASM 进行替换。

图片素材由Patract团队提供

上图可以看出目前EVM整个生态系统非常庞大，而且在链模型层，还包括 BSC（币安链）\Heco（火币链） 这样 EVM 兼容独立链（也叫以太坊分叉链），以及 Acala（阿卡拉）、Moonbeam（月光网络） 这样的 EVM 兼容平行链。但他们的本质都是基于 EVM 虚拟机，是波卡创始人在 2014 年设计以太坊时，由于找不到一个确定性的执行环境，临时创建的一套新技术。目前以太坊2.0也开始由POW慢慢转向Npos，把原本采用的EVM转移到Wasm上，所以以太坊2.0已经在Wasm基础上开发了eWasm的链模型。

首先在语言层他们为EVM建立了 Solidity 这门语言，在上面我们说了Solidite的局限性非常多，比方说在solidity模型中，合约的创建是通过字节码完成的；实际上，新合约是由字节码本身创建的。这意味着合约字节码必须包含在字节码中。

因此，创建新合约的合约（例如`A = new A()`）在其字节码中包含合约 A 的字节码。这意味着以下情况是不可能的：

编译器无法处理这个问题，因为 A 需要合约 B 的副本，而B 需要合约 B的副本。这意味着它无法知道合约 A的大小，直到它知道 B 的大小为止。它说：

这可能是一个极端情况。还有一个问题：有可能创建棘手的合约，每次创建不同的合约，很难对其进行静态分析。因此，通过完全禁止这一点，确实是避免了，但是开发者无法自动验证的一整类错误的合约。还有EVM现在最大的问题就是扩容问题。?Layer1 的运行能力填满，大概 10TPS 左右。之后需求外溢为需要用到这几个月都听到的 Layer2 来解决扩容问题。

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我们再来看看 Wasm 生态这边。首先 Wasm 是发展于下一代的浏览器技术，由谷歌、微软、苹果、火狐、W3C这类超级大厂共同研发多年的产物，才是真正的沙盒环境虚拟机迭代的极限，同时也天然适合区块链行业。然后我们发现这些年竞争性的新链纷纷把最底层的虚拟机换成了 Wasm。

在语言层，Wasm 天然支持很多成熟的高级语言，还可以很方便地发明新语言。所以只要链模型是优秀的，并且突破了工具层，任何 EVM 的应用都可以转化为 Wasm 写，Clover（三叶草）就在做这件事。而有些 Wasm 写出来的新应用 EVM 永远也写不出来。很多人寄希望于以太坊的 Layer2，但 Layer2 的技术也都是可以迁移的。所以你是想要 1*100，还是 100*100。

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所以 Wasm 相对于 EVM 的优势具体是什么呢？

第一：基于EVM开发的Solidity语言限制非常多，但 Wasm 支持多种更加成熟的高级语言，表现力更强，支持编写更加复杂的业务逻辑，这将孵化出新的产品形态。

第二：Wasm 的执行效率接近 CPU 的原生性能，高于 EVM 两个数量级，用户可以用更低的成本跟链交互。所以这就有了基于波卡生态Substrate的Phala项目的诞生（phala需采用实体CPU矿机挖矿，星云商学院有售卖，联系客服咨询）

第三：Wasm 的可扩展性强，这也是为什么会出现这么多不一样的链模型和合约语言，也就代表更大的创新空间。

所以接下来是灵魂拷问的时间。EVM 是不是已经大而不倒，作为历史的一层，永远固化下来了？对于一个生态来讲，竞争对手只是好一点是没有用的，需要好多少才会有翻盘的机会？这么多项目都在开发 Wasm 合约，到底谁能最终跑出来？

从第一性原理上来讲，趋势是明确的，就像电动车一定会代替汽油车，世界一定会向可持续能源转变一样。接下来就是事在人为的问题，如果大家都不去选择开拓这个新方向，都以兼容 EVM 为短期更容易实现的目标，那历史会被 EVM 越拖越远。

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我们觉得这个转变大概率会发生在波卡生态内。

首先 Gavin Wood 强调波卡不是智能合约平台，而是链创新的平台，合约只是众多 Pallet 中的一种。所以波卡可以在 Layer1.5 同时，（比方说Moonbeam?月光网络）容纳多种智能合约技术，形成最丰富的技术多样性，达到异构多链的状态。

这样就可以吸收已有的生态，同时低成本开展新的创新，这也是波卡对以太坊等同构单链的根本性优势。但其他的合约模型都是隔了一层的翻译，只有他这个新的 Pallet-Contracts 才是最原生的 Wasm 合约，才能发挥虚拟机最直接的效能。

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那在波卡生态内，为什么不直接用 Pallet 这种 Layer1 的技术开发，而要用 Contract 这种 Layer 1.5 的技术开发呢？原因很简单。如果直接用 Pallet 开发应用，那一条链只能容纳一个开发团队，平行链的资源也是独占的。但如果添加了 Contract 模块，就可以接纳社区上百万的开发者，他们不再需要拍槽，应用的部署成本也极低。

平行链插槽的拍卖大概半年轮换一次，而 Contract 模块能够把一条平行链的资源按照 Gas 价格，以每个块的粒度实时拍卖出去。两者之间在可以支持的技术先进性上没有本质区别，就是一种资源分配模型的不同。

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但现在的波卡原生 Wasm 合约模型以及基于 Rust 的这个 ink! 语言框架，还不是很成熟。目前虽然已经有多家平行链在尝试集成，但我们也发现了模型和语言设计上的一些问题，Patract团队正在跟 Parity 沟通解决。

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为了联合最广泛的力量共建 Wasm 合约生态，Patract成立了 Patract Open Platform（简称 POP），现在已经有接近20家合作伙伴。patract作为基础设施提供方，帮助社区平行链集成 Wasm 合约功能，并根据他们的自身特性进行定制，同时帮助 DApp 开发者使用 Wasm 合约，积极推广这一技术路线、吸收社区反馈、同时成为社区跟 Parity 沟通的桥梁。

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由于波卡生态基于 Substrate 的强大扩展性，Wasm 合约技术只是一个大的方向，并不是一个确定性的技术方案，还有非常多的工程上的优化空间，包括并发和异步带来的可扩展性、丰富和高速的存储、跨链执行带来的可交互性、更简洁的语言、以及更加集成的开发环境等，还可以无限探索下去。让我们拭目以待！

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编译者/作者：星云商学院

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