O que é a Ethereum Virtual Machine (EVM)?

A Ethereum Virtual Machine (EVM) é uma inovação central para o avanço da tecnologia blockchain e fundamental para entender o conceito de EVM no contexto cripto. Vitalik Buterin, ao criar o Ethereum, buscou ultrapassar os limites do blockchain tradicional, propondo uma rede capaz de executar smart contracts por meio de um sistema computacional sofisticado: a Ethereum Virtual Machine. Este artigo aborda os conceitos essenciais, funcionamento, benefícios e perspectivas futuras da EVM.

O que são smart contracts?

Smart contracts são programas autônomos que rodam em blockchains sem intervenção humana. Desenvolvedores escrevem esses códigos para executar comandos específicos conforme condições predefinidas. Uma vez implantados, os smart contracts operam exatamente como programados, eliminando intermediários e controle centralizado. O Ethereum foi pioneiro nessa tecnologia e, hoje, milhões de smart contracts operam em sua blockchain, viabilizados pela EVM, que serve de ambiente para toda a execução desses contratos.

O que é a Ethereum Virtual Machine (EVM)?

A Ethereum Virtual Machine é uma plataforma de software inserida no núcleo do protocolo Ethereum. Entender o conceito de EVM é essencial para compreender o funcionamento do blockchain moderno. A EVM é uma máquina virtual—um ambiente computacional em software capaz de executar programas, armazenar dados, se conectar a redes e realizar tarefas computacionais diversas. Sua principal função é executar e implantar smart contracts na rede Ethereum. Diferente de máquinas virtuais tradicionais, que rodam em computadores isolados, a EVM opera simultaneamente em milhares de nós, garantindo descentralização e segurança. Essa arquitetura transforma a blockchain do Ethereum em uma plataforma global de computação descentralizada.

Como funciona

O funcionamento da EVM vai além do simples processamento de transações peer-to-peer. Desenvolvedores descrevem a rede como uma “máquina de estado ilimitado”, refletindo a complexidade do gerenciamento de dados e execução de código. O sistema opera por dois estados integrados: o estado global e o estado da máquina.

O estado global é o registro permanente do Ethereum, armazenando saldos e dados de smart contracts. Assim como o livro-razão do Bitcoin, esse estado é descentralizado, imutável e público. Ao final de cada transação, a EVM atualiza o estado global, garantindo sincronização de dados em tempo real para todos os participantes, acessíveis por exploradores de blocos.

O estado da máquina é a camada onde a EVM processa as transações passo a passo. Chamado de “sandbox” do Ethereum para desenvolvedores, ele gerencia dois tipos principais de transação. O primeiro, “message calls”, movimenta tokens ETH entre contas, atualizando o estado global e cobrando taxas de gas pela computação. O segundo, “contract creation”, ocorre quando desenvolvedores implantam smart contracts, exigindo taxas de gas e o bytecode a ser executado.

Linguagem de programação Solidity

Solidity, linguagem de alto nível similar ao JavaScript, é a principal escolha dos desenvolvedores para criar smart contracts no Ethereum. Para entender o papel da EVM, é essencial conhecer o processo de compilação e execução do código. Apesar de ser legível para humanos, a Solidity precisa ser convertida em bytecode, compreensível pela máquina, usando um compilador como o solc. Essa conversão transforma o código em instruções que a EVM executa. O bytecode é a versão final implantada na blockchain e executada pela EVM.

Execução de smart contracts

O processo de execução na EVM é rigorosamente controlado. A cada operação do bytecode, a EVM consome gas de acordo com o custo computacional. Se o gas acabar antes de a transação ser concluída, a EVM interrompe tudo e descarta a transação sem alterar o estado global. O remetente perde o ETH gasto em gas, mesmo sem sucesso. Quando a execução é bem-sucedida, o estado global é atualizado, garantindo consistência dos dados em toda a rede.

Taxas de gas do Ethereum

As taxas de gas são fundamentais no ecossistema Ethereum. Antes do Proof of Stake, as taxas de gas remuneravam mineradores pelos custos de processamento. Em transferências simples, essas taxas variam conforme a demanda da rede.

Na execução de smart contracts, as taxas de gas também têm papel de segurança. O bytecode é segmentado em opcodes, instruções individuais executadas pela EVM, cada uma com custo proporcional à complexidade. Isso protege o Ethereum contra ataques maliciosos: se um contrato entrar em loop infinito, a EVM consome gas até o fim, abortando a transação sem afetar a rede.

Quais os benefícios da EVM?

A EVM oferece segurança robusta ao limitar o consumo de recursos via taxas de gas, viabilizando a execução confiável de smart contracts e serviços automatizados de forma descentralizada.

O Ethereum consolidou-se como maior ecossistema cripto e referência para desenvolvimento de DApps e smart contracts. O conceito de EVM representa uma mudança de paradigma em aplicações descentralizadas. Sua influência vai além do Ethereum: outros blockchains adotaram ambientes compatíveis com EVM, permitindo portabilidade de aplicativos sem mudanças de código.

A EVM é permissionless, ou seja, qualquer pessoa pode criar e implantar smart contracts sem autorização central. Essa abertura impulsionou a inovação e o surgimento de serviços e aplicações descentralizadas populares.

Casos de uso da EVM

A EVM viabilizou aplicações inovadoras no ecossistema blockchain. Cinco casos de uso se destacam.

Tokens ERC-20 são ativos digitais fungíveis criados via smart contracts com estruturas padronizadas que definem nome, oferta e mecanismos de rastreamento. Muitas criptomoedas nasceram como ERC-20, e stablecoins como USDT são exemplos valiosos desse padrão.

Plataformas de negociação descentralizada usam smart contracts para permitir negociações de criptomoedas sem intermediários, geralmente com protocolos AMM, possibilitando liquidez e trocas peer-to-peer.

NFTs (non-fungible tokens) são artefatos digitais únicos registrados em blockchain, garantindo autenticidade e propriedade. Smart contracts possibilitam a criação e venda de coleções como Bored Ape Yacht Club e Cryptopunks, negociadas em marketplaces especializados.

Plataformas DeFi de empréstimos viabilizam crédito e empréstimos de criptomoedas sem bancos, com smart contracts automatizando operações e pagamentos de juros a credores.

DAOs (Decentralized Autonomous Organizations) são entidades comunitárias sem autoridade central, onde membros tomam decisões coletivas de governança, com regras executadas automaticamente por smart contracts.

Limitações da EVM

A EVM enfrenta desafios. O primeiro é a barreira técnica: é preciso dominar Solidity e programação para criar e interagir com smart contracts. O segundo é o custo: taxas de gas podem ser proibitivas, especialmente em momentos de congestionamento, desestimulando o uso e o desenvolvimento na rede Ethereum.

Quais criptomoedas são compatíveis com a EVM?

Blockchains compatíveis com EVM surgiram para contornar as altas taxas do Ethereum. Desenvolvedores criaram redes alternativas com arquitetura semelhante, facilitando a movimentação de ativos entre diferentes blockchains EVM-compatíveis. Exemplos incluem Avalanche, Fantom, Cardano, Polygon, Tron e diversas plataformas smart chain, que oferecem funcionalidade similar ao Ethereum, com taxas e velocidades de transação geralmente mais vantajosas, ampliando o universo de aplicações descentralizadas.

O futuro da EVM

A visão de Vitalik Buterin para o Ethereum é um supercomputador descentralizado global, e a EVM é peça-chave nessa missão. Desde sua criação, a EVM passou por atualizações relevantes e continua evoluindo junto com a tecnologia.

A atualização Dencun, implementada no início de 2024, trouxe avanços expressivos: a EIP-4844 introduziu o proto-danksharding, reduzindo taxas de gas ao otimizar o processamento de dados de transações Layer-2, utilizando blobs temporários que não ocupam espaço permanente na blockchain. A EIP-4788 expandiu a interoperabilidade, permitindo acesso direto da EVM ao estado da Beacon Chain, viabilizando soluções como liquid staking e interações entre cadeias.

No roadmap do Ethereum, a escalabilidade é prioridade, com destaque para tecnologias de rollup. Os zkEVMs (zero-knowledge EVMs) permitem processar transações fora da cadeia, mantendo compatibilidade com a estrutura atual do Ethereum, melhorando escalabilidade sem comprometer segurança ou descentralização.

Conclusão

A Ethereum Virtual Machine é um pilar da tecnologia blockchain que revolucionou as aplicações descentralizadas. Conhecer o papel da EVM é essencial para compreender o futuro da computação descentralizada. Ao permitir a execução autônoma de smart contracts em rede distribuída, a EVM transformou o Ethereum em uma plataforma completa, com mecanismos avançados de segurança, ampla gama de aplicações—de tokens a DAOs—e evolução constante por meio de atualizações como Dencun e zkEVMs. Apesar da complexidade técnica e das taxas de gas, a EVM se consagrou como padrão ouro para execução de smart contracts. À medida que o Ethereum avança, a EVM permanece central para concretizar uma plataforma de computação descentralizada, acessível globalmente, que empodera desenvolvedores e usuários a inovar sem controle central.

FAQ

Qual carteira cripto é EVM?

A Rabby Wallet é uma carteira cripto EVM. Ela suporta Ethereum e todas as redes compatíveis com EVM, é não custodial e de código aberto.

Como obtenho o endereço da minha carteira EVM?

Abra o aplicativo da sua carteira compatível com EVM, selecione a rede Ethereum e o endereço da sua carteira será exibido. É possível copiar ou compartilhar esse endereço para realizar transações.

O que é EVM em termos simples?

EVM é a Máquina Virtual do Ethereum, um ambiente digital responsável pela execução de smart contracts e processamento de transações na rede Ethereum.