Віртуальна машина Solana (SVM) — це середовище виконання, яке обробляє програми  Solana і застосовує зміни їхнього стану в мережі. Програми компілюються у формат байт-коду Solana, або sBPF, і виконуються в ізольованому рантаймі. Транзакції визначають програми, які вони викликають, та акаунти, які кожна інструкція може читати або записувати, надаючи рантайму інформацію, потрібну для завантаження стану й планування сумісних операцій.

SVM відокремлює виконуваний код програм від змінних даних акаунтів і використовує обчислювальні одиниці для вимірювання споживання ресурсів. Ця модель підтримує паралельний рантайм Sealevel у Solana, оскільки транзакції, які не запитують конфліктні акаунти для запису, можуть оброблятися одночасно. SVM — це рівень виконання, а не механізм консенсусу Solana, клієнт валідатора чи годинник Proof of History.

Що таке віртуальна машина Solana?

Віртуальна машина Solana (SVM) — це середовище виконання, яке запускає програми  смарт-контрактів і обробляє інструкції транзакцій у Solana. На відміну від систем, де смарт-контракт зберігає власний стан, Solana відокремлює код програм від акаунтів даних. Транзакції вказують, які програми й акаунти вони використовуватимуть, що дає мережі змогу обробляти незалежні транзакції паралельно.

Термін SVM також може означати середовища виконання, сумісні із Solana, які використовують інші блокчейн-мережі. Такі мережі можуть підтримувати схожі програми та інструменти розробника, але використовувати інші механізми консенсусу, секвенування,  доступності даних або розрахунків. Тому сумісність із SVM описує середовище виконання, а не модель безпеки базової мережі.

Як працює віртуальна машина Solana?

Віртуальна машина Solana обробляє кожну транзакцію за допомогою програм і акаунтів, зазначених у цій транзакції.

1. Завантажити потрібні акаунти: SVM визначає платника комісії, підписувачів, акаунти для запису та програми, потрібні транзакції.

2. Виконати інструкції: Інструкції виконуються по порядку через відповідні програми Solana, які за потреби також можуть викликати інші програми.

3. Застосувати дозволи й обмеження: Під час виконання рантайм перевіряє володіння акаунтами, дозволи підписувачів, доступ для запису та ліміти обчислювальних одиниць.

4. Перевірити результат: Після виконання SVM підтверджує, що баланси й дані акаунтів відповідають правилам протоколу Solana.

5. Зафіксувати транзакцію: Якщо кожна інструкція успішна, зміни стану записуються разом. Якщо одна з них не вдалася, транзакція не оновлює стан застосунку частково.

Оскільки транзакції оголошують, до яких акаунтів вони звертаються, Solana може виконувати транзакції з різними акаунтами паралельно, що допомагає мережі підтримувати вищу пропускну здатність.

Які основні переваги та сценарії використання SVM?

SVM створено для застосунків, яким потрібне передбачуване виконання програм і які можуть виграти від явного доступу до акаунтів. Його продуктивність залежить і від дизайну рантайму, і від того, чи конкурують транзакції за той самий стан для запису.

1. Оголошений доступ до акаунтів уможливлює паралельне планування. Транзакції перелічують потрібні їм акаунти до виконання, що дає планувальнику змогу запускати неконфліктні транзакції на різних ядрах процесора, захищаючи спільний стан для запису.

2. Програми та стан залишаються окремо. Одна програма без стану може працювати з багатьма акаунтами даних, що підтримує повторно використовувану логіку застосунку та дає розробникам змогу організовувати стан для паралелізму, а не дублювати код.

3. Атомарні транзакції можуть об’єднувати кілька інструкцій. Транзакція може послідовно викликати кілька програм і або зафіксувати всі успішні зміни стану разом, або відхилити всю транзакцію, якщо одна інструкція не вдалася.

4. Обчислювальні одиниці роблять використання ресурсів явним. Рантайм вимірює роботу програм і дає транзакціям змогу запитувати відповідний бюджет, допомагаючи валідаторам обмежувати виконання, тоді як користувачі виражають пріоритет через механізми комісій мережі.

Які приклади програм і мереж SVM?

Технологія SVM трапляється в застосунках Solana та в мережах, які повторно використовують сумісне із Solana виконання. Ці приклади різняться розрахунками й інфраструктурою, тож сама лише підтримка SVM не робить їх однією мережею.

• Власні програми Solana. System Program створює акаунти, тоді як програми vote, stake, compute-budget і address-lookup-table надають базові функції, які безпосередньо підтримує рантайм Solana.

• Прикладні програми Solana. DEX, кредитні ринки, NFT-платформи та ігри розгортають програми sBPF, які працюють з акаунтами користувачів, ринків, сховищ, мінту й позицій, переданими з кожною інструкцією.

• Виконання Eclipse. Eclipse використовує середовище виконання на основі SVM, але здійснює розрахунки через інфраструктуру, пов’язану з  Ethereum, що показує, як рантайм може бути частиною іншого модульного стеку  блокчейну.

• Локальні інструменти тестування SVM. Такі інструменти, як LiteSVM, відтворюють відповідну поведінку рантайму для розробки й тестів, не вимагаючи, щоб кожен тестовий випадок надсилав транзакції до живого кластера валідаторів.

Які обмеження та ризики SVM?

Модель продуктивності SVM створює конкретні обмеження для дизайну. Розробники мають точно оголошувати акаунти, зменшувати непотрібну конкуренцію та дотримуватися лімітів рантайму, тоді як користувачі все ще наражаються на звичайні ризики смарт-контрактів і транзакцій.

1. Спільні акаунти для запису можуть обмежувати паралелізм. Транзакції, яким потрібен той самий акаунт для запису, не можуть безпечно виконуватися разом, тож популярний акаунт глобального стану може стати вузьким місцем застосунку попри паралельний рантайм.

2. Програми вимагають специфічних для Solana знань розробки. Розробники мають розуміти компіляцію sBPF, володіння акаунтами, адреси, похідні від програм, виклики між програмами, обчислювальні бюджети та вимоги до акаунтів, пов’язані з rent.

3. Обчислювальні ліміти й ліміти акаунтів можуть відхиляти складні виклики. Транзакція може не вдатися, коли перевищує обчислювальний бюджет, посилається на забагато ресурсів, неналежно збільшує дані акаунта або досягає обмежень глибини викликів і рантайму.

4. Сумісність із SVM не дорівнює безпеці Solana. Окремий ланцюг SVM може використовувати інших валідаторів, мости, секвенсери, доступність даних або механізми оновлення, створюючи припущення довіри, не пов’язані з байт-кодом виконання.

Чим SVM відрізняється від EVM?

SVM відрізняється від EVM головно моделлю акаунтів, байт-кодом і підходом до паралелізму. Транзакції Solana оголошують доступ до акаунтів до виконання, а програми працюють з окремими акаунтами стану, що дає Sealevel змогу планувати неконфліктну роботу паралельно. Контракти Ethereum зазвичай зберігають код і сховище за однією адресою, а традиційне  виконання EVM дотримується впорядкованої послідовності транзакцій. Обидва середовища потребують детермінованих результатів на всіх валідуючих вузлах, але їхні інструменти розробника, вимірювання комісій, структури стану та стандарти сумісності різняться.

Пов’язані концепції

1. Що таке смарт-контракт?

2. Що таке Gas?

3. Що таке валідатор?

4. Що таке блокчейн?

Додаткове читання

1. Які найкращі проєкти віртуальної машини Solana (SVM) 2025 року?

2. Що таке Eclipse (ES) — перший Layer 2 на Ethereum на базі SVM?

3. Що таке Solscan і як користуватися оглядачем блокчейну Solana?

4. Solana проти Ethereum: порівняльний аналіз