Ethereum Virtual Machine (EVM) – Ein umfassender Leitfaden für Anfänger

Die Ethereum Virtual Machine (EVM) ist das Herzstück der Ethereum-Blockchain und ermöglicht die Ausführung von Smart Contracts. Sie ist ein entscheidender Bestandteil des Ethereum-Ökosystems und für das Verständnis von Dezentralen Anwendungen (DApps) und der Funktionsweise von Kryptowährungen von zentraler Bedeutung. Dieser Artikel bietet eine detaillierte Einführung in die EVM, ihre Architektur, Funktionsweise und ihre Bedeutung für die Welt der Blockchain Technologie. Obwohl primär für Ethereum entwickelt, beeinflusst die EVM auch andere Blockchains und Layer-2 Lösungen.

Was ist die Ethereum Virtual Machine?

Die EVM ist eine verteilte, virtuelle Maschine, die auf der Ethereum-Blockchain läuft. Im Wesentlichen ist sie ein globales, dezentrales Netzwerk von Computern, das in der Lage ist, Code auszuführen. Anders als eine herkömmliche virtuelle Maschine, die auf einem einzelnen Computer läuft, ist die EVM über Tausende von Knoten verteilt, was sie hochgradig ausfallsicher und manipulationssicher macht.

Stellen Sie sich die EVM als einen riesigen, globalen Computer vor, der nicht von einer einzigen Einheit kontrolliert wird. Jeder Knoten im Ethereum-Netzwerk führt eine Kopie der EVM aus, was bedeutet, dass alle Berechnungen und Zustandsänderungen von allen Teilnehmern überprüft und abgestimmt werden müssen.

Die Architektur der EVM

Die EVM basiert auf einer Stack-basierten Architektur. Das bedeutet, dass Operationen auf Daten ausgeführt werden, die in einem Stack gespeichert sind. Ein Stack ist eine Datenstruktur, die nach dem Prinzip "Last-In, First-Out" (LIFO) funktioniert. Die EVM verwendet einen 256-Bit-Stack.

Die EVM besteht aus folgenden Hauptkomponenten:

Stack: Speichert temporäre Daten und Operanden für Berechnungen.
Memory: Ein flüchtiger Speicherbereich, der von Smart Contracts während der Ausführung verwendet wird. Memory ist teuer und wird pro Byte abgerechnet (Gas).
Storage: Ein persistenter Speicherbereich, der mit der Ethereum-Adresse eines Smart Contracts verbunden ist. Storage ist noch teurer als Memory und wird ebenfalls per Gas abgerechnet.
Code: Der Bytecode des Smart Contracts, der von der EVM ausgeführt wird.
Program Counter: Ein Zeiger, der die aktuelle Ausführungsposition im Code angibt.

Funktionsweise der EVM

Die Ausführung eines Smart Contracts auf der EVM erfolgt in mehreren Schritten:

1. Bereitstellung (Deployment): Der Quellcode eines Smart Contracts wird in Bytecode kompiliert und auf die Blockchain hochgeladen. Dieser Prozess kostet Gas. 2. Aufruf (Invocation): Eine Transaktion wird an den Smart Contract gesendet, um eine Funktion auszuführen. Diese Transaktion enthält den Empfänger (die Adresse des Smart Contracts), die aufzurufende Funktion und die erforderlichen Parameter. 3. Ausführung (Execution): Die EVM führt den Bytecode des Smart Contracts Schritt für Schritt aus. Jeder Schritt kostet eine bestimmte Menge an Gas. 4. Zustandsänderung (State Change): Wenn der Smart Contract den Zustand der Blockchain ändern muss (z.B. den Kontostand eines Benutzers aktualisieren), werden die Änderungen im Storage gespeichert. 5. Abschluss (Completion): Nachdem der Smart Contract vollständig ausgeführt wurde, wird das Ergebnis der Ausführung (z.B. ein Rückgabewert) an den Aufrufer zurückgegeben.

Gas und Transaktionskosten

Die Ausführung von Smart Contracts auf der EVM ist nicht kostenlos. Jeder Schritt der Ausführung kostet eine bestimmte Menge an Gas. Gas ist die Einheit, die verwendet wird, um die Rechenkosten auf der Ethereum-Blockchain zu messen.

Die Transaktionskosten bestehen aus zwei Komponenten:

Gas Limit: Die maximale Menge an Gas, die ein Benutzer bereit ist, für die Ausführung eines Smart Contracts zu zahlen.
Gas Price: Der Preis pro Einheit Gas, den der Benutzer bereit ist zu zahlen.

Die Gesamtkosten einer Transaktion sind das Produkt aus Gas Limit und Gas Price. Wenn die tatsächliche Gasmenge, die für die Ausführung des Smart Contracts benötigt wird, das Gas Limit überschreitet, schlägt die Transaktion fehl und der Benutzer verliert das Gas, das bereits ausgegeben wurde.

Bytecode und Solidity

Smart Contracts werden in der Regel in Hochsprachen wie Solidity geschrieben. Solidity ist eine objektorientierte Programmiersprache, die speziell für die Entwicklung von Smart Contracts auf der Ethereum-Blockchain entwickelt wurde.

Der Solidity-Code wird dann mit einem Compiler in Bytecode umgewandelt. Bytecode ist eine maschinenlesbare Darstellung des Smart Contracts, die von der EVM ausgeführt werden kann.

Bedeutung der EVM

Die EVM ist von entscheidender Bedeutung für das Ethereum-Ökosystem, da sie die Ausführung von Smart Contracts ermöglicht. Smart Contracts sind selbstausführende Verträge, deren Bedingungen direkt in Code geschrieben sind. Sie ermöglichen die Automatisierung komplexer Prozesse und die Schaffung dezentraler Anwendungen.

Die EVM hat die Entwicklung vieler innovativer Anwendungen ermöglicht, darunter:

Dezentrale Finanzen (DeFi): Plattformen, die Finanzdienstleistungen wie Kreditvergabe, Handel und Versicherungen ohne Zwischenhändler anbieten. Uniswap oder Aave sind Beispiele.
Nicht-fungible Token (NFTs): Einzigartige digitale Vermögenswerte, die den Besitz von Kunstwerken, Sammlerstücken und anderen Gütern repräsentieren. OpenSea ist ein bekannter Marktplatz.
Dezentrale Autonome Organisationen (DAOs): Organisationen, die durch Code und Smart Contracts gesteuert werden.
Supply Chain Management: Verfolgung und Überwachung von Waren entlang der Lieferkette.

Herausforderungen und zukünftige Entwicklungen

Obwohl die EVM ein leistungsstarkes Werkzeug ist, gibt es auch einige Herausforderungen:

Skalierbarkeit: Die EVM hat eine begrenzte Transaktionskapazität, was zu hohen Transaktionsgebühren und langsamen Bestätigungszeiten führen kann.
Sicherheit: Smart Contracts können anfällig für Sicherheitslücken sein, die von Hackern ausgenutzt werden können. Audits sind daher essentiell.
Komplexität: Die Entwicklung von Smart Contracts kann komplex und zeitaufwendig sein.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, werden verschiedene Skalierungslösungen entwickelt, darunter:

Layer-2 Lösungen: Technologien, die Transaktionen außerhalb der Haupt-Blockchain verarbeiten und dann die Ergebnisse auf der Haupt-Blockchain verankern. Beispiele sind Optimistic Rollups und ZK-Rollups.
Sharding: Eine Technik, bei der die Blockchain in kleinere Teile (Shards) aufgeteilt wird, die parallel verarbeitet werden können.
EVM-Kompatibilität: Viele neue Blockchains und Layer-2 Lösungen zielen darauf ab, mit der EVM kompatibel zu sein, um die Migration von Smart Contracts zu erleichtern.

EVM und binäre Optionen - Eine indirekte Verbindung

Obwohl die EVM nicht direkt für den Handel mit binären Optionen verwendet wird, kann sie eine Rolle in dezentralen Börsen (DEXs) und Plattformen spielen, die diese anbieten. Eine DEX, die auf Ethereum basiert, würde die EVM nutzen, um die Trades und die Ausführung der Optionen zu verarbeiten. Die Automatisierung durch Smart Contracts kann die Transparenz und Sicherheit von binären Optionen verbessern, indem sie die Notwendigkeit von Intermediären reduziert. Allerdings ist der Handel mit binären Optionen mit hohen Risiken verbunden, und die Nutzung der EVM ändert nichts daran.

Technischer Analyse und EVM

Die EVM selbst bietet keine direkten Werkzeuge für die technische Analyse. Allerdings können Daten, die auf der Ethereum-Blockchain gespeichert sind (z.B. Transaktionsvolumen, Anzahl der aktiven Adressen), für die technische Analyse verwendet werden, um Muster und Trends zu identifizieren. Tools und APIs können verwendet werden, um diese Daten zu extrahieren und zu analysieren.

Volumenanalyse und EVM

Die Volumenanalyse ist ein wichtiger Bestandteil des Handels. Die EVM ermöglicht die transparente Aufzeichnung aller Transaktionen auf der Ethereum-Blockchain. Diese Daten können verwendet werden, um das Handelsvolumen verschiedener Token und Smart Contracts zu analysieren und so Einblicke in die Marktstimmung zu gewinnen.

Strategien im Zusammenhang mit der EVM

**Arbitrage:** Ausnutzen von Preisunterschieden für dasselbe Asset auf verschiedenen DEXs, die auf der EVM laufen.
**Yield Farming:** Einsetzen von Kryptowährungen in DeFi-Protokollen, die auf der EVM laufen, um Belohnungen zu verdienen.
**Liquidity Providing:** Bereitstellung von Liquidität für DEXs, um Handelsgebühren zu verdienen.
**Flash Loans:** Kurzfristige, unbesicherte Kredite, die auf der EVM möglich sind und für Arbitrage-Strategien genutzt werden können.
**Front Running:** Ausnutzen von noch nicht bestätigten Transaktionen (umstritten und oft illegal).

Weitere relevante Links

Template:Artikelende

Beginnen Sie jetzt mit dem Handel

Registrieren Sie sich bei IQ Option (Mindesteinzahlung $10) Eröffnen Sie ein Konto bei Pocket Option (Mindesteinzahlung $5)

Treten Sie unserer Community bei

Abonnieren Sie unseren Telegram-Kanal @strategybin und erhalten Sie: ✓ Tägliche Handelssignale ✓ Exklusive strategische Analysen ✓ Benachrichtigungen über Markttrends ✓ Bildungsmaterialien für Anfänger

Ethereum Virtual Machine (EVM)

Contents