EVM 과 이더리움 네트워크를 알아봅시다

EVM(Ethereum Virtual Machine)과 이더리움 네트워크(Ethereum Network)는 이더리움 생태계의 중요한 구성 요소로, 서로 밀접한 관계를 가지고 있지만 그 역할과 개념은 다릅니다. 이 두 개념을 보다 깊이 이해하려면 각각의 특성과 작동 방식, 그리고 어떻게 서로 상호작용하는지를 상세히 살펴볼 필요가 있습니다.

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1. EVM (Ethereum Virtual Machine)

개요

EVM은 이더리움 스마트 계약과 탈중앙화 애플리케이션(DApp)을 실행하기 위한 가상 머신입니다. 가상 머신이라는 의미는, 실제 물리적 하드웨어가 아니라, 소프트웨어적으로 구현된 "컴퓨터"라고 볼 수 있습니다. 이는 이더리움 네트워크 상의 모든 노드에서 동일하게 실행됩니다. EVM은 이더리움 네트워크 상에서 스마트 계약을 안전하고 일관되게 실행할 수 있도록 보장합니다.

주요 역할 및 특징:

1. 스마트 계약 실행 환경:

   • 이더리움 네트워크에서 스마트 계약은 Solidity나 Vyper 같은 프로그래밍 언어로 작성됩니다. 하지만, 이 언어들은 인간이 이해하기 쉬운 고수준 언어로, 기계가 직접 이해할 수 없습니다. 그래서 EVM은 이 코드들을 바이트코드로 변환하여 이해하고 실행합니다.
   • 스마트 계약이 실행될 때, EVM은 그 계약이 수행할 수 있는 모든 작업을 처리합니다. 예를 들어, 두 주소 간에 이더(ETH)를 전송하거나, 특정 조건이 충족되었을 때 토큰을 전송하는 등 스마트 계약에 정의된 동작을 실행합니다.

2. 상태 관리:

   • 이더리움 네트워크는 전 세계의 노드가 동일한 "상태(state)"를 공유하고 유지합니다. "상태"란 이더리움 블록체인에 저장된 모든 계정의 잔액, 계약의 저장소, 트랜잭션 기록 등을 포함합니다.
   • EVM은 스마트 계약이 실행되면서 상태를 변화시키는 역할을 합니다. 예를 들어, A라는 계정이 B라는 계정으로 1 ETH를 전송할 때, EVM은 A의 잔액에서 1 ETH를 빼고, B의 잔액에 1 ETH를 더합니다. 이 모든 변경 사항은 이더리움의 세계 상태(world state)에 반영됩니다.

3. 가스(Gas) 관리:

   • EVM은 이더리움 네트워크의 자원을 사용하는 모든 작업에 대해 "가스"를 요구합니다. 가스는 이더리움 네트워크의 연산량과 자원 소비를 측정하는 단위로, 스마트 계약 실행 비용을 나타냅니다.
   • 각 명령어는 고유한 가스 비용을 가지며, 이를 통해 네트워크는 연산 복잡성에 따라 공정하게 비용을 부과할 수 있습니다. 가스비는 ETH로 지불됩니다.

4. 보안 모델:

   • EVM은 스마트 계약의 실행을 독립적으로 실행하기 때문에 결정론적입니다. 이는 동일한 입력을 주었을 때 항상 같은 결과를 내야 한다는 것을 의미합니다. 이를 통해 모든 노드에서 동일한 스마트 계약이 동일하게 실행되도록 보장합니다.
   • 또한, EVM은 안전성을 강화하기 위해 스마트 계약 내의 잘못된 행동(예: 무한 루프)을 방지합니다. 이더리움의 가스 모델은 무한한 계산을 방지하며, 자원을 낭비하는 행동을 억제합니다.

EVM의 작동 방식:

• EVM은 일종의 스택 기반 가상 머신입니다. 이는 계산을 할 때 스택(마치 후입선출 방식의 목록)을 사용하여 데이터를 저장하고 처리합니다.
• 명령어 세트는 매우 제한적이지만, 이를 통해 다양한 연산을 수행할 수 있습니다. 이 명령어들은 스마트 계약의 연산(덧셈, 곱셈, 주소 조회, 트랜잭션 처리 등)을 처리하는 데 사용됩니다.

다른 블록체인에서의 EVM:

• EVM은 이더리움 네트워크에만 국한되지 않고, Avalanche, Binance Smart Chain, Polygon 등 다른 블록체인에서도 EVM 호환성을 제공하여 이더리움 스마트 계약을 실행할 수 있습니다. 이는 이더리움 생태계의 개발자들이 다른 체인에서도 동일한 툴과 코드를 사용할 수 있게 하여, 상호운용성을 강화합니다.

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2. Ethereum Network (이더리움 네트워크)

개요

이더리움 네트워크는 전 세계에 분산된 수많은 노드로 구성된 블록체인 네트워크입니다. 이 네트워크는 EVM을 실행하는 물리적 기반이며, 트랜잭션을 처리하고 검증하는 역할을 합니다. 이더리움 네트워크의 각 노드는 트랜잭션을 검증하고, 블록을 생성하며, 상태를 관리하여 이더리움 블록체인이 정상적으로 작동하도록 보장합니다.

주요 역할 및 특징:

1. 분산화된 블록체인 네트워크:

   • 이더리움 네트워크는 탈중앙화된 구조를 가지고 있으며, 전 세계에 분산된 노드들이 참여합니다. 모든 노드는 이더리움 블록체인의 복사본을 가지고 있으며, 이는 네트워크의 안전성과 무결성을 보장합니다.
   • 네트워크는 트랜잭션을 수집하고 블록에 포함시키며, 이를 블록체인에 기록합니다. 트랜잭션이 처리되고 블록에 추가되면, 해당 블록은 네트워크의 모든 노드에서 동기화됩니다.

2. 합의 메커니즘:

   • 이더리움은 원래 PoW(Proof of Work) 합의 메커니즘을 사용했지만, 현재는 PoS(Proof of Stake)로 전환되었습니다. 합의 메커니즘은 네트워크에서 블록을 생성하고 검증하는 방식으로, PoS에서는 검증자(validator)가 블록을 제안하고, 다른 검증자들이 이를 검증합니다.
   • 검증자들은 자신들의 ETH를 스테이킹하고, 올바르게 블록을 검증하면 보상을 받습니다. 반면, 악의적인 행동을 할 경우 스테이킹한 ETH를 잃을 수 있습니다.

3. ETH와 가스비:

   • 이더리움 네트워크에서 모든 트랜잭션은 가스비(gas fee)를 필요로 합니다. 사용자는 트랜잭션을 네트워크에 제출할 때 일정량의 가스를 지불하며, 이 가스비는 ETH로 결제됩니다.
   • 가스비는 이더리움 네트워크의 자원을 사용하는 비용을 나타내며, 네트워크가 과부하되는 것을 방지하는 역할을 합니다.

4. 노드와 검증자:

   • 이더리움 네트워크에서 노드는 이더리움 블록체인의 전체 데이터를 저장하고, 트랜잭션과 블록을 검증하는 역할을 합니다. 모든 노드는 동일한 규칙을 따르며, 네트워크의 상태 변화를 기록합니다.
   • PoS에서는 검증자가 중요합니다. 검증자는 일정량의 ETH를 네트워크에 스테이킹하고, 블록을 제안하거나 검증하는 역할을 합니다.

5. EVM 실행:

   • 이더리움 네트워크는 EVM을 실행하는 물리적, 분산된 인프라입니다. 각 노드는 EVM을 실행하여 스마트 계약을 처리하고, 상태 변화를 관리합니다.
   • 모든 노드는 EVM을 사용하여 스마트 계약을 동일한 방식으로 처리하므로, 네트워크 전체가 항상 동일한 상태를 유지합니다.

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EVM과 Ethereum Network의 상호작용

• EVM은 이더리움 네트워크 내에서 실행됩니다. 이더리움 네트워크는 블록체인의 분산된 인프라로, 트랜잭션을 처리하고 검증하는 물리적 노드들로 구성되어 있습니다.
• EVM은 이 네트워크 상에서 스마트 계약을 실행하며, 상태 변화를 관리합니다. EVM이 실행되는 동안, 이더리움 네트워크는 해당 트랜잭션을 기록하고 블록에 추가합니다.
• EVM은 소프트웨어적인 실행 환경이고, 이더리움 네트워크는 물리적/분산된 블록체인 네트워크입니다. EVM은 이더리움 네트워크의 노드에서 실행되며, 스마트 계약이 결정을 내리고 이를 네트워크에 기록하는 역할을 합니다.

결론적으로, EVM은 이더리움 네트워크

의 실행 엔진이고, 이더리움 네트워크는 그 엔진이 작동하는 분산된 네트워크 인프라입니다.