前言

區塊鏈技術正處於不斷演進的過程中，虛擬機作為區塊鏈智能合約的執行環境，在安全性、性能和開發體驗等方面扮演著至關重要的角色。近年來，隨著應用場景的日益複雜和高頻交互需求的增加，傳統以太坊虛擬機（EVM）暴露出不少侷限。本文將深入探討 altVMs（Alternative Virtual Machines，替代虛擬機）從出現到實踐應用的發展脈絡、技術優勢以及未來趨勢。

什麼是 altVMs?

Data Source: https://x.com/initia/status/1875329045975724036

altVMs 是指除 EVM 之外的其他虛擬機方案，它們針對傳統 EVM 在安全性、性能、開發靈活性等方面的不足進行改進和創新。altVMs 通過全新的架構設計與語言支持，為區塊鏈開發者提供了更高效、安全的智能合約執行環境。

為什麼需要 altVMs？

區塊鏈技術的快速發展對底層基礎設施提出了更高要求，而 以太坊虛擬機（EVM） 作為早期智能合約執行環境，逐漸暴露出一系列侷限性。altVMs（替代虛擬機） 的出現，正是為了解決這些問題並推動區塊鏈生態向更安全、高效、靈活的方向發展。

Data Source: https://x.com/initia/status/1875329045975724036

EVM 的侷限性

以下是目前 EVM 存在的核心問題：

• 安全性不足：EVM 的設計中，智能合約的“無限授權”機制容易引發漏洞（如用戶授權後無法撤銷權限），導致資產被盜。根據 CertiK 發佈的 2024 年度報告顯示，由於智能合約漏洞及無限授權等問題，ETH 鏈上資產損失累計超過 7.4 億美元。
• 性能瓶頸：EVM 的單線程處理模式導致交易吞吐量低（以太坊每秒處理約 15 筆交易），且 Gas 費用波動劇烈。在高頻交易場景（如 DeFi、GameFi）中，用戶體驗嚴重受限。

Data Source: https://x.com/initia/status/1875329045975724036

• 開發靈活性受限：EVM 僅支持 Solidity 語言，開發者需學習特定語法且難以複用傳統編程經驗。

應用場景複雜化驅動需求

• 高頻交易需求：隨著 DEX、NFT 市場的爆發，傳統 EVM 鏈難以支撐高頻交易。例如，Solana 的 SVM 通過並行處理能力，成功支持 Jupiter Exchange 單日處理超 10 億美元交易量。
• 跨鏈互操作性：多鏈生態的興起需要虛擬機兼容不同協議。例如，Fluent 通過整合 EVM、SVM 和 WASM，支持開發者在同一應用中調用不同鏈的功能。
• 隱私計算與合規需求：EVM 缺乏原生隱私保護機制，而 altVMs（如 Aleo 的 LeoVM）通過零知識證明（ZKP）實現隱私交易，滿足企業級合規需求。

主流 altVMs 及其技術特點

在 EVM 的設計中，其固有的安全漏洞、性能瓶頸以及開發靈活性不足等問題已逐漸暴露，成為限制區塊鏈應用大規模擴展和高效運行的主要障礙。面對這些侷限性，業界開始探索新的智能合約執行環境——altVMs。

MoveVM (Aptos/Sui)

簡介

MoveVM 最初由 Facebook（現改為 Diem 項目）提出，現已在 Aptos 和 Sui 等區塊鏈平臺上得到廣泛應用。它採用資源導向編程範式，專門針對資產安全設計，防止因邏輯錯誤而導致的資產濫用或重複使用。

Data Source: https://www.radixdlt.com/blog/thoughts-on-suis-movevm

技術特點

• 在 MoveVM 中，資產被視為“資源”，這種類型的數據具有不可複製和不可隨意銷燬的屬性，從而確保資產狀態的一致性。
• 通過模塊化編程，開發者可以構建可重用且更易於審計的合約模塊。
• 與此同時，MoveVM 允許將多個操作整合在一筆交易中執行，提高交易效率。

優勢

• 安全性高： 資源安全模型有效規避了傳統智能合約中常見的授權漏洞。
• 靈活性強： 模塊化設計和強類型檢查讓開發者能以更嚴謹的方式構建複雜業務邏輯。
• 高效執行： 可編程交易塊減少了多次鏈上交互的必要性，從而降低 Gas 消耗和延遲。

Solana Virtual Machine (SVM)

簡介

SVM 是 Solana 區塊鏈的執行環境，專為滿足高頻、低延遲的交易場景設計，支持並行交易處理，是金融級應用的重要基礎。

Data Source: https://squads.so/blog/solana-svm-sealevel-virtual-machine

技術特點

• 利用 Solana 獨特的 Sealevel 運行時，SVM 能夠同時處理成千上萬的並行交易。
• 通過優化底層硬件利用率，實現低延遲的交易確認。

優勢

• 超高吞吐量： 支持大規模並行交易，適應高頻交易和金融應用。
• 低延遲： 優化設計使得交易確認時間大幅縮短。
• 資源高效利用： 高度優化的運行時環境確保系統資源的高效調度和利用。

CosmWasm (Cosmos 生態)

簡介
CosmWasm 是 Cosmos 生態中的智能合約平臺，基於 WebAssembly (WASM) 構建，允許開發者使用多種編程語言（如 Rust、C/C++）開發智能合約。

Data Source: https://cosmwasm.cosmos.network/

技術特點

• 開發者可使用 Rust、C、C++ 等語言編寫合約，突破 Solidity 的限制。
• WASM 字節碼在嚴格沙箱中運行，限制合約對宿主環境的訪問權限，防止惡意代碼攻擊。
• CosmWasm 作為 Cosmos SDK 的模塊，可直接調用鏈原生功能（如質押、治理）。

優勢

• 擴展性強： 基於 WASM 的通用性使其能在多種硬件平臺上高效運行。
• 安全沙箱： 合約在隔離的環境中執行，降低對主鏈潛在的安全威脅。
• 開發靈活性： 多語言支持降低了開發門檻，促進了生態多樣化應用的落地。

Fluent Hybrid Environment

簡介
Fluent 混合執行環境是一個新興概念，旨在整合 EVM、SVM 與 WASM 等不同虛擬機的優勢，提供跨虛擬機兼容的統一執行層。

技術特點

• 多虛擬機集成： 通過抽象和封裝底層不同 VM 的差異，Fluent 能夠在單一平臺上調度不同執行引擎的任務。
• 跨鏈互操作： 允許不同鏈上的智能合約和資產在同一環境中交互，實現無縫整合。

優勢

• 跨 VM 兼容： 同時支持多種虛擬機環境，為開發者提供統一的開發接口。
• 增強互操作性： 打破不同鏈之間的壁壘，促進資產和數據的自由流通。
• 集成優勢互補： 將各類虛擬機的技術優勢進行整合，最大化系統性能與安全性。

主流 altVMs 優劣勢對比

在前文中，我們詳細探討了主流 altVMs 在安全性、性能和開發靈活性等方面的技術突破。藉助 altVMs 的高效執行、跨鏈互操作和資源安全管理等優勢，以下表格將通過不同維度對比 EVM 與 altVMs：

altVMs 未來發展趨勢

區塊鏈技術的演進和市場需求已形成不可逆的驅動力。從高頻交易到隱私合規，從多鏈協作到 AI 融合，傳統 EVM 的架構難以滿足這些新興場景的需求。altVMs 的崛起不僅是技術迭代的結果，更是行業從“單一範式”向“多元共生”轉型的必然選擇。以下從三大核心趨勢展開分析：

鏈抽象（Chain Abstraction）：用戶“無感跨鏈”的終極形態

用戶“無感跨鏈”的終極形態正在逐漸成為現實。通過統一交互層的設計，多個鏈的狀態和執行環境得以聚合，用戶無需感知底層虛擬機的差異。例如，Particle Network 的 UniversalX 協議就允許用戶使用單一賬戶在 EVM、SVM 和 MoveVM 鏈上進行交易，且 Gas 費用由協議自動跨鏈結算。

此外，意圖為中心（Intent-Centric）的設計進一步簡化了用戶操作。用戶只需聲明需求，例如“以最優價格購買代幣 A”，後端便能自動匹配最佳的執行路徑，例如通過 Solana 下單並在以太坊上完成結算。Skate 的無狀態應用就是一個典型案例，用戶通過 TON 鏈錢包可以直接操作 Polygon 上的 Polymarket，資產無需跨鏈轉移，狀態由 Skate 主鏈統一維護。

NEAR 的鏈抽象協議通過“鏈簽名（Chain Signatures）”實現了多鏈賬戶的統一，已經支持比特幣、以太坊等 8 條鏈的交互。

鏈抽象的未來影響將是多方面的，首先，開發者可以通過一鍵部署的方式將應用推向多個鏈，共享用戶和流動性；其次，Web2 用戶無需學習複雜的多鏈邏輯，極大降低了進入門檻，從而促進用戶的增長。

AI 與區塊鏈融合

altVMs 為 AI 提供了高性能的底座，推動了兩者的深度融合。AI 代理（如交易機器人、數據分析工具）依賴於低延遲的環境，而 SVM 提供的 6.5 萬 TPS 和 MoveVM 的並行處理能力能夠支撐毫秒級的反饋。

此外，AI 模型推理所需的高性能算力也得到了 altVMs 的有效支持，例如 CosmWasm 的 WASM 虛擬機支持 C++/Rust 原生代碼，效率遠超 Solidity。

實踐中，基於 SVM 的 AI 交易代理 Aixbt agent 已成功實時分析鏈上數據並執行套利策略，日均交易量超過 1 億美元。Bittensor 子網則通過 altVMs 部署機器學習模型，並激勵礦工貢獻算力，Aptos 子網使用 Move 語言保障模型的版權。

未來，AI 自動化協議和鏈上 AI 服務市場將在 DeFi 和其他區塊鏈應用中扮演越來越重要的角色。例如，基於 MoveVM 的 DeFi 協議能夠集成 AI 風控模型，動態調整借貸利率，而開發者可以通過 Fluent 混合環境發佈 AI 工具，用戶則按需調用如隱私計算的零知識證明驗證等服務。

合規與規模化

altVMs 正在為企業級應用提供合規與規模化的解決方案。在合規需求方面，隱私保護尤為重要。傳統的 EVM 缺乏原生隱私機制，而 Aleo 的 LeoVM 就通過零知識證明（ZKP）實現了合規交易。MoveVM 也通過靜態類型系統和形式化驗證工具（如 Move Prover）滿足了金融機構的審計要求。

在規模化落地方面，altVMs 提供了模塊化架構和混合執行環境，使得企業能夠根據自身需求選擇合適的虛擬機。例如，CosmWasm 支持快速定製合規鏈，並通過 IBC 協議與主鏈交互，而 Fluent 則允許企業選擇 EVM 或 WASM 來運行不同的業務模塊。

典型的案例包括 Nillion Network，它結合了隱私計算與 altVMs，為醫療數據交易提供了鏈上解決方案，預計在 2025 年上線主網。而摩根大通的 Onyx 區塊鏈也在測試基於 MoveVM 的跨境支付系統，並利用資源模型防止雙花攻擊。

總結

altVMs 並非要取代 EVM，而是通過 垂直場景優化 和 橫向生態擴展，推動區塊鏈從“通用鏈”走向“專用鏈集群”。未來，開發者可像調用雲服務一樣選擇虛擬機（如金融協議用 MoveVM、遊戲用 SVM、企業系統用 Fluent），用戶則通過鏈抽象層享受無縫體驗。這一進程不僅是技術的進化，更是區塊鏈從“極客玩具”邁向“主流基礎設施”的關鍵轉折。