虛擬機 (VM)：這些如何改變資訊與通訊技術（ICT）環境

在MacBook上啟動Windows的虛擬機？安全測試未知應用程式，無需冒著電腦風險？VM（虛擬機）讓這一切成為可能，建立一個隔離的數位環境，不同的作業系統與應用程式可以獨立運作。它不僅僅是IT工具——在區塊鏈網絡中，VM運行整個智能合約生態系統，確保轉帳安全可靠。

為何要使用虛擬機？

虛擬機有許多實用的應用，讓工作更簡單、更安全。

安全測試新系統：每個VM都能測試完全不同的作業系統，無需更動主機電腦。例如需要運行舊版Windows XP的應用，只需建立相應的VM，測試完畢後刪除即可。

安全的風險軟體測試環境：惡意軟體、不明檔案或實驗性應用？將它們安裝在VM中，主系統完全不受影響。出現問題時，可以隨時將VM還原到原始狀態。

多作業系統並行使用：一台電腦可以同時運行Windows、macOS和Linux的多個VM，提升彈性，特別適合開發者測試多個環境。

程式開發與測試：開發者可以在同一台電腦上測試多個作業系統的應用，無需昂貴的硬體，開發速度更快，選擇更多。

雲端服務基礎架構：許多雲平台如AWS、Azure和Google Cloud都基於VM原理運作。網站部署到雲端時，實際上是在遠端資料中心的虛擬機中運行。

VM實體運作原理

背後的技術是超級管理程式（hypervisor）。它是VM的管理者，將電腦的硬體資源（CPU、記憶體、硬碟）劃分給多個VM使用。

超級管理程式主要有兩種類型：

Type 1（裸金屬）：直接安裝在硬體上，沒有底層作業系統。資料中心和雲端服務多用此類，速度快且效率高，但設定較複雜。

Type 2（宿主式）：在現有作業系統上運行的應用程式。適合測試和開發，設定簡單。

建立VM後，可以像使用普通電腦一樣啟動它，安裝軟體、瀏覽網路、運行應用程式——一切都在超級管理程式控制的隔離環境中進行。

區塊鏈中的虛擬機：EVM與其他

傳統VM是隔離的沙箱，但在區塊鏈中，VM扮演不同角色——它們是運行去中心化應用的引擎。

以以太坊的EVM（以太坊虛擬機）為例。開發者用Solidity、Vyper或Yul語言撰寫智能合約，部署到EVM中。所有以太坊節點都運行相同的合約，確保網路一致性與信任。

不同的區塊鏈也有自己的VM：

• NEAR和Cosmos：使用WebAssembly（WASM）為基礎的VM，支持多種程式語言。
• Sui：採用專屬的MoveVM，專為Move語言的智能合約設計。
• Solana：開發了自訂的SVM，支持平行處理大量交易與資料。

這些VM不僅是技術選擇，更決定了整個去中心化應用的運作方式。

VM在實務中的應用：DeFi、NFT與更多

即使你沒注意到，VM在你與去中心化應用互動時一直在背後運作。

DeFi交易：使用Uniswap等平台兌換代幣時，智能合約在EVM中運行。VM計算匯率、扣除代幣並發送新代幣。

NFT創建：創建NFT時，VM執行追蹤所有權的程式碼。每次買賣都會更新資料，確保NFT的所有權正確。

Layer 2轉帳：更快、更便宜的轉帳多依賴特定的VM，例如zkEVM。它利用智能合約和零知識證明（ZKP）來驗證交易。

這一切都在背後運作，用戶只看到快速且低成本的轉帳。

VM的主要挑戰

儘管VM功能強大，但也有限制。

性能成本：VM增加了額外層，可能降低速度、增加能耗，與直接在硬體上運行相比較。

設定與管理複雜：VM在雲端和區塊鏈中都需要精心配置與定期更新，耗時且需專業知識。

相容性問題：用一個VM寫的智能合約，可能無法直接在另一個VM上運行。例如，Ethereum上寫的合約要在Solana上用，可能需要重寫。開發者需投入更多時間來支援多平台。

總結

虛擬機是IT與區塊鏈領域的重要技術。它們允許運行多種系統、提供安全測試環境、有效利用資源。在區塊鏈中，VM決定了智能合約與去中心化應用的運作方式。

即使你不是專家，理解VM的運作也能幫助你更好理解DeFi工具與平台背後的技術原理。