區塊鏈行業是一個始終尋求增長和改進的行業。在由以太坊虛擬機（EVM）提供支持的以太坊網絡誕生後，該行業最近強勁髮展併不斷演變。盡管 EVM 在一定程度上是有效的，但WebAssembly (WASM) 這個新玩家也出現了。在本文中，我們將了解 WebAssembly 是什麽、它是如何工作的以及它與加密貨幣行業的聯繫。

關於 Web Assembly (WASM)

Web Assembly （通稱爲 WASM）是一個開源框架，允許程序員使用其源代碼或按照開髮人員的意願對其進行修改。WASM 取得了更大的進步，爲基於堆棧的虛擬機 (VM) 提供了二進製指令格式。該格式用作高級編程語言的可移植編譯目標。它是一個小型、快速的二進製選項，可爲 Web 應用程序提供接近本機的性能。

WebAssembly 可作爲任何語言（包括 JavaScript）的編譯目標。這意味著開髮人員可以將 C/C++、Go、Rust 等多種編程語言編譯成一個標準，該標準可以在瀏覽器中近乎本機運行，作爲 JavaScript 的幾乎相等的替代品。

開髮人員可以將 Web Assembly 用於高性能用例，例如游戲、音樂流、視頻編輯和計算機輔助設計 (CAD) 應用程序。一些 Web 服務已經採用了 WASM，例如 Google Earth 和 Figma。

WebAssembly 的歷史

WebAssembly 的開髮是爲了解決提高 Web 性能的需求以及將更廣泛的語言納入作爲 Web 平颱的願望。2015年，由 Mozilla、Google、Microsoft 和 Apple 組成的 WebAssembly 社區小組創建了一種新的二進製格式。2017年，WebAssembly MVP（最小可行産品）髮布，爲二進製格式、執行模型以及集成到 Web 平颱提供了穩定的基礎。

下一個版本是瀏覽器支持，Chrome、Firefox、Safari 和 Edge 等主要瀏覽器都集成了 WebAssembly。開髮人員髮現了該技術在 Web 瀏覽器之外的實用性，併開始探索 WASM 在服務器端環境領域中的使用，以實現高性能計算。

Web Assembly 如何運作？

要掌握 WebAssembly 的功能，您需要了解 JavaScript 引擎的工作原理。爲了編譯 JS 代碼，引擎會做一些事情，例如將代碼傳遞給解析器，解析器是一個逐行檢查代碼的工具，驗證有效的語法以及代碼類型。此過程完成後，解析器就會創建一個稱爲抽象語法樹（AST）的樹數據結構。

創建 AST 後，引擎解釋器會穫取 AST 併將其轉換爲字節碼，字節碼是代碼的中間錶示形式。然後，引擎編譯器穫取字節碼併將其轉換爲機器可以在其處理器上運行的代碼。

WebAssembly 的功能與 JavaScript 不衕，據説前者的速度更快，因爲 WASM 代碼直接進入編譯器，有效地跳過了 JavaScript 過程中的第一步和第二步。原因是，與 JavaScript 這種動態類型語言不衕，WASM 是靜態類型的，這意味著在語言類型確定時，類型是預先聲明的；因此，它們是已知的併在編譯時得到檢查。

因此，在編寫 WASM 代碼時，您通常使用靜態類型語言來編寫代碼及其類型。然後生成預編譯的 WASM 模塊，最後由引擎編譯器直接運行代碼，跳過解析和轉換階段到中間錶示階段。

WebAssembly的功能

WebAssembly 是爲了編譯多種語言而開髮的，據説比 JavaScript 更快。爲了能夠完成這一壯舉，它配備了某些功能，這些功能不僅保證了框架的安全性，而且還證明它是值得信賴的。

W3C 標準

對其有效性和可信度建立了信心後，WebAssembly 已被添加到網絡的官方語言中。目前有四種語言，HTML。 CSS、JavaScript，以及 現在的 WebAssembly。因此，WebAssembly 現在被視爲 WC3 標準。

速度和效率

WebAssembly 的堆棧機是爲在二進製代碼格式上工作而構建的，這極大地影響了加載時間和大小。它具有的速度和效率使其成爲區塊鏈開髮的主要內容，許多開髮人員現在使用該語言來構建強大的生態繫統。

安全

虛擬機掃描 WebAssembly 代碼、驗證它併在內存安全的沙箱中執行它。嵌入式環境限製對本地資源（包括文件繫統或網絡端口）的訪問。這意味著從網絡穫取併在瀏覽器中運行的 WebAssembly 代碼在處理硬件和軟件資源時受到很大限製。

開源

W3C 有多家瀏覽器公司研究該項目。這讓社區得以做出貢獻，從而能夠創建曏下兼容、平凡的應用程序和經過功能測試的應用程序。

WebAssembly 和以太坊

WebAssembly 目前被視爲是以太坊虛擬機 (EVM) 的近乎相等的替代品。這是因爲，通過 WebAssembly，開髮人員現在配備了一個高效的指令集，可以將不衕的語言編譯成該指令集，衕時確保其在不衕平颱上有效執行。WebAssembly 指令集還可以通過擦除浮點指令輕鬆確定，這將使其成爲 EVM 的可行替代品。

以太坊對 WebAssembly 産生了興趣，併正在帶頭開髮以太坊 WebAssembly（EWASM），即擬議重新設計的以太坊虛擬機。一旦成功，EWASM 預計將更加高效，併且由於其與 WASM 的聯繫，它可讓開髮人員使用多種語言編寫代碼。EWASM 將作爲一種將在以太坊節點中進行解釋的預編譯的字節碼語言，像 EVM 一樣髮揮作用。

這樣，dApp 的生産效率將變得到提高。WASM 的集成將使已經習慣 Rust 和 Go 等熱門語言的人們更容易開髮智能合約。這最終無需開髮人員在以太坊上創建有用的應用程序之前學習如何進行可靠編寫。

使用 WebAssembly 的區塊鏈項目

盡管 WASM 尚未完全針對區塊鏈活動而開髮，但一些項目已經在利用它來增強其平颱的功能。例如：

Cosmos

Cosmos 是一個旨在促進分布式賬本之間通信的區塊鏈項目，而無需等待中央服務器。它們通常被稱爲區塊鏈互聯網，是最早使用 WASM 作爲主要構建堆棧的區塊鏈之一。他們實施了 CosmWASM，這是一個在 WASM 中爲 Cosmos SDK、Tendermint BFT 和 IBC 協議構建智能合約的框架，用於其原生區塊鏈開髮。

Polkadot

Polkadot 對 WASM 的使用依賴於元協議，支持在 WebAssembly 上解釋或編譯的其他語言。 WASM 的使用允許無分叉基礎設施和Substrate，使其他應用程序能夠在幾乎不需要協調的情況下對連接的鏈進行調整。

Near 協議

Near 協議是一個公共區塊鏈，旨在使用 WebAssembly 構建去中心化應用程序。Near 使用 WebAssembly 作爲利用 Web 技術來增強性能和可移植性的可行方法。他們爲自己的語言實現了 AssemblyScript，因爲他們髮現這是一個可移植性更大的選項，併且還爲 Web 開髮人員提供了輕鬆訪問的方式。

Web Assembly 與 JavaScript

JavaScript 是一種高級解釋性編程語言，數十年來一直支持 Web 開髮。其開髮是爲了爲網頁添加交互性，併通過網絡瀏覽器顯示在客戶端。多年來，由於該語言易用使用併得到了廣泛採用，它不斷變得更加受歡迎。

自萬維網誕生以來，JavaScript 就一直存在。最近，WASM（WebAssembly）出現了，盡管許多人認爲這兩者緊密相連，但 WASM 還包含其他一些東西，包括 JavaScript。WASM 最初是爲了使 JavaScript 在 Web 瀏覽器中更有效地運行而開髮的。

盡管它仍然用於相衕的目的，但 WASM 現已超越了 Web 瀏覽器，併涉足了邊緣和服務器應用程序，這是衆所周知的 JavaScript 所缺乏的兩個領域。這是可能的，因爲在 CPU 級別上，WASM 以二進製格式運行，併且也不是像 JavaScript 那樣的編程語言。WASM 提供了額外的功能，可容納多種不衕的語言，如 JavaScript、Python、Rust 等。WASM 相對於 JavaScript 的優勢仍然在於它能夠與語言集成，但不限於 JavaScript。通過將已解釋的語言及其運行時編譯到 WASM 模塊中，該集成大大提升了 JavaScript 的性能。

WebAssembly 與 Rust

WebAssembly 和 Rust 是兩種截然不衕的技術，但衕時又常常相互關聯。Rust 是一種通用的編程語言，以其速度、安全性和高性能而聞名。相反，WebAssembly 是一個將代碼轉換爲可執行機器的編譯器。除了定義之外，這兩種技術在以下方麵也有所不衕。

Web 開髮

WASM 主要用於 Web 開髮，支持在 Web 瀏覽器上執行代碼，包括 JavaScript。衕時，Rust 是一種通用語言，具有多種應用，包括繫統編程、游戲開髮等等。

語法和語言功能

WASM 不是一種編程語言，而是一種二進製指令格式，可以作爲 C、C++ 和 Rust 等語言的目標。相反，Rust 是一種具有語法和功能（如借用、所有權等）的語言。

內存管理

WASM 利用線性內存模型，能提供可供程序輕鬆訪問的線性地址空間。內存管理由開髮人員手動處理併保持管理的明確性。而Rust 強調內存安全。它利用借用檢查器（Borrow Checker）和所有權繫統，在編譯時強製執行嚴格的規則，消除了幾個已知影響內存安全的錯誤。

併髮性

Rust 通過其所有權繫統提供了對併髮性編程的支持，這使得開髮人員可以編寫安全的併髮性代碼，而無需擔心數據競爭的風險。與 Rust 不衕，WASM 則沒有這樣的功能；但是，它可以利用主機環境的併髮功能。

開啟 WebAssembly 之旅的最佳資源

在學習如何使用 WASM 時，有一些課程爲希望使用多種語言創建 WASM 項目的初學者提供了最佳資源。其中一些課程包括：

Udemy

本課程提供了學習 WebAssembly JavaScript API 和 Emscripten 工具集的全麵指南。購買該課程後，用戶可以觀看長達2小時以上的點播視頻講座、穫得17份可下載的教育資源。

通過本課程，初學者能了解 WebAssembly 是什麽以及它如何影響 Web 開髮。您還將了解如何使用本機 Java Script 瀏覽器 API 加載和運行 WebAssembly 模塊。

Pluralsight

本課程囊括了 WebAssembly 的基本知識及其重要性。本課程將曏您展示如何使用 WebAssembly 構建應用程序以及如何使用 C/C++ 等其他語言創建 Web 應用程序。

Freecode Camp

這是一個與 WebAssembly 相關的免費課程，曏初學者詳細介紹了 WASM 的內容。它教您如何編寫、編譯、包含和實例化代碼。它提供了有關如何將 C++ 代碼編譯爲 WASM 的詳細教程。

結語

WebAssembly 目前處於 Web 開髮的最前沿，其速度、安全性和適應性被開髮人員視爲是迎來去中心化應用程序新世界的主要功能。隨著越來越多的産品尋求使用 WASM，開髮人員使用熟悉的語言輕鬆開髮併保護智能合約的未來之門已觸手可及。