自訂虛擬機器（Custom VM）

什麼是自訂虛擬機器？

自訂虛擬機器（Custom Virtual Machine，Custom VM）是一種區塊鏈執行環境，具有自行設計的規則，用來處理交易、執行程式、管理狀態及衡量運算資源。

簡單來說，Custom VM 是區塊鏈的一部分，負責決定程式能執行哪些操作，以及每筆有效交易如何改變區塊鏈狀態。

若團隊需要不同的效能、安全性、程式設計、隱私或應用功能，便可能自行建置 Custom VM，而非使用 Ethereum Virtual Machine 等既有環境。

「自訂」代表此執行環境是為特定區塊鏈、Rollup、應用鏈或密碼學證明系統的需求而建立、修改或最佳化。

Custom VM 可能採用自己的指令集、帳戶架構、儲存規則、交易格式、費用模型、系統函式及智能合約語言。

它也可能是修改既有虛擬機器，而非從頭設計。

例如，Solana 官方的程式執行文件指出，sBPF 是針對其區塊鏈執行環境調整的 eBPF 位元碼自訂版本。

Custom VM 十分重要，因為區塊鏈節點必須以完全相同的方式執行交易，才能就餘額、合約、所有權及應用程式狀態達成一致。

如果兩個誠實節點執行相同交易卻得到不同結果，網路可能分裂，或拒絕該區塊。

因此，區塊鏈 VM 必須具備確定性、安全性、資源限制，且規格必須明確精準。

區塊鏈虛擬機器的功能是什麼？

區塊鏈虛擬機器就像一台受控電腦，每個驗證節點都能重現其執行結果。

它會接收交易或程式指令，並將其套用至目前的區塊鏈狀態。

VM 會檢查交易是否符合協議規則、發送者是否具備所需權限，以及執行所需資源是否足夠。

接著，VM 會執行允許的操作，例如轉移代幣、變更合約儲存資料、鑄造 NFT、更新借貸倉位，或投下治理票。

執行後，VM 會產生新的狀態，供其他節點獨立驗證。

Ethereum Virtual Machine 文件將 EVM 描述為去中心化的虛擬環境，能在 Ethereum 節點間一致地執行程式碼。

Custom VM 的主要目的相同，但可能採用不同的架構與執行規則。

VM 通常不負責區塊鏈的所有部分。

共識決定節點如何就區塊順序及接受與否達成一致；VM 則決定依序執行的交易會產生什麼結果。

資料可用性決定驗證所需的交易資料是否能被取得。

在模組化系統中，結算會決定結果、證明或爭議最終在哪裡獲得認可。

Custom VM 屬於執行層，但其設計可能影響上述所有其他層。

區塊鏈為何建置 Custom VM

當通用執行環境無法提供應用程式所需的效能或功能時，區塊鏈便可能建置 Custom VM。

為高頻交易設計的區塊鏈，可能需要平行執行交易、可預測的費用及快速狀態存取。

區塊鏈遊戲可能需要原生數位資產、低成本操作、帳戶權限，以及有效率的遊戲物件儲存功能。

重視隱私的區塊鏈可能需要機密狀態、零知識證明支援及受限的資料存取。

Rollup 可能需要容易以零知識密碼學生成證明的執行環境。

應用專用區塊鏈可能只需要一小組受控操作，而非功能完整的通用智能合約平台。

Custom VM 讓開發者能依照這些目標最佳化區塊鏈。

但代價是團隊必須自行建置並維護更多基礎設施。

團隊可能需要自訂編譯器、錢包、除錯工具、區塊鏈瀏覽器、安全工具、軟體開發套件及開發者文件。

高度最佳化的 VM 可能有出色效能，但如果工具難以使用，就可能難以吸引開發者。

Custom VM 與 Ethereum Virtual Machine 的差異

Ethereum Virtual Machine（EVM）是 Ethereum 智能合約使用的執行環境，也已成為加密貨幣產業廣泛採用的相容目標。

開發者通常使用 Solidity 或 Vyper 撰寫 EVM 合約，再編譯成 EVM 位元碼。

EVM 採用堆疊式架構，並以 Gas 衡量執行資源。

其龐大的開發者生態系包含成熟的錢包、函式庫、測試框架、安全工具及合約標準。

Custom VM 在幾乎所有主要設計決策上都可能與 EVM 不同。

它可能使用暫存器而非堆疊、支援平行執行、採用不同帳戶模型，或透過運算單位或權重而非 EVM Gas 計算資源費用。

它也可能支援一般不會用於 EVM 合約的程式語言。

採用 EVM 的主要優勢是相容性。

Custom VM 的主要優勢則是能自由地依特定用途最佳化執行環境。

不過，EVM 相容性與自訂執行並非總是截然對立。

有些網路採用自訂核心 VM，同時加入可支援 EVM 位元碼的直譯器或相容層。

例如，EraVM 官方文件說明了一種架構：以針對 ZK 最佳化的 VM 作為核心執行環境，同時透過 EVM 直譯器支援 Ethereum 風格的位元碼。

這種方式能提供部分生態系相容性，同時保留自訂執行的部分優勢。

Custom VM 與自訂區塊鏈執行環境的差異

Custom VM 與自訂區塊鏈執行環境有時會被當成完全相同的概念，但兩者的差異可能很重要。

虛擬機器通常會依據明確定義的指令集執行位元碼。

執行環境則是範圍更廣的概念，指處理交易並定義區塊鏈狀態轉換邏輯的機制。

有些區塊鏈採用傳統 VM，讓開發者部署獨立的智能合約位元碼。

另一些區塊鏈則將大部分鏈上商業邏輯編譯至單一執行環境，而不是提供不受限制的智能合約 VM。

Polkadot SDK 節點與執行環境文件將執行環境描述為區塊鏈的狀態轉換邏輯，並編譯為 WebAssembly，以支援跨平台執行。

Cosmos SDK 架構文件則將區塊鏈應用程式描述為由定義商業邏輯及處理交易的模組組成的狀態機。

這些系統提供自訂執行功能，但開發者可能稱其為執行環境、應用程式狀態機或執行環境，而非 Custom VM。

因此，在加密貨幣討論中，Custom VM 有時會被寬鬆使用。

使用者應檢視實際架構，而非只依賴名稱判斷。

Custom VM 的核心組成

指令集

指令集定義程式可執行的低階操作。

指令可能用於運算、讀取記憶體、寫入儲存資料、比較數值、驗證簽章、呼叫其他合約或回傳資料。

較小的指令集較容易分析及生成證明；較大的指令集則可直接提供更多功能。

Custom VM 設計者必須確保每項指令都有明確且具確定性的意義。

狀態模型

狀態模型定義區塊鏈如何表示帳戶、餘額、合約、代幣、物件及儲存資料。

有些 VM 使用類似 Ethereum 的全域帳戶式狀態。

其他 VM 則使用未花費交易輸出、獨立物件、鍵值儲存或應用專用紀錄。

狀態模型會大幅影響交易平行處理能力、錢包設計、合約權限及開發者體驗。

記憶體與儲存空間

記憶體通常指單次執行期間使用的暫存資料；儲存空間則指交易結束後仍會保留的持久資料。

持久化區塊鏈儲存的成本較高，因為驗證節點必須重現或驗證資料變更。

Custom VM 可能採用特殊儲存配置，以降低成本或提升證明生成效率。

儲存規則必須避免合約未經授權修改屬於其他合約的資料。

資源計量

資源計量會限制交易可使用的運算、記憶體、儲存及頻寬。

如果沒有資源限制，攻擊者可能提交會無限執行的程式，或耗用大量資源，導致節點無法處理其他交易。

EVM 使用 Gas，其他執行環境則可能使用運算單位、權重、週期或不同資源類別。

資源計費機制必須對高成本操作收取足夠費用以防止濫用，同時避免讓正當應用無法實際運作。

宿主函式與系統呼叫

Custom VM 通常會提供宿主函式或系統呼叫，讓程式存取區塊鏈特有功能。

這些函式可用於驗證密碼學簽章、讀取區塊資訊、呼叫其他程式、建立資產、發出事件或存取經核准的外部資料。

Solana 的系統呼叫參考文件說明了用於密碼學、記錄、記憶體操作、跨程式呼叫及其他區塊鏈操作的執行環境函式。

系統呼叫能提升效率，但每增加一項功能，就會擴大需要明確規範、測試及保護的範圍。

交易如何在 Custom VM 中執行

交易通常會透過節點或 RPC 端點進入區塊鏈。

網路會檢查格式、簽章、費用及防止重放等基本屬性。

共識或區塊生成軟體會決定該交易與其他交易的排序。

接著，Custom VM 會載入交易、相關狀態及需要執行的程式。

VM 會驗證權限並初始化執行環境。

VM 執行指令的同時會追蹤資源消耗。

如果執行成功，結果狀態變更就會提交。

如果執行失敗，VM 通常會依協議規則回復部分或全部狀態變更。

即使交易失敗，使用者仍可能需要支付費用，因為節點已耗用運算資源處理該次嘗試。

所有驗證節點都必須根據相同的初始狀態及排序後的交易，產生相同的最終結果。

這項要求稱為確定性執行。

Custom VM 的確定性

確定性代表相同輸入在每個誠實節點上都必須產生相同輸出。

這項要求可避免驗證者對正確的區塊鏈狀態產生歧見。

一般電腦應用程式可以使用本機時鐘、作業系統的隨機資料、浮點運算或網路請求，而這些操作在不同機器上可能產生不同結果。

區塊鏈 VM 必須限制這些不確定來源，或仔細定義其行為。

隨機性通常必須來自協議核准的來源，而非由程式直接要求電腦產生隨機數。

外部資訊通常透過預言機或經驗證的訊息傳入，而非使用不受限制的網頁請求。

運算行為必須精確規定，包括溢位、除法、捨入及數值限制。

若 Custom VM 無法維持確定性，可能造成共識失敗、區塊鏈分叉或錯誤證明。

沙箱與隔離

Custom VM 通常會在沙箱中執行程式，限制程式存取節點的作業系統。

智能合約不應能讀取驗證者的私人檔案、任意連線至網路，或控制主機電腦。

沙箱會定義程式能存取哪些記憶體區域、儲存空間及宿主函式。

沙箱也會限制呼叫深度、堆疊大小、記憶體成長及執行時間。

完善的隔離可保護驗證者免受使用者上傳的惡意程式侵害。

同時也能防止其他合約未經授權存取合約。

沙箱逃逸可能成為嚴重的網路安全問題，因為驗證者在處理區塊時可能會執行攻擊者提供的程式碼。

因此，Custom VM 實作需要仔細稽核、模糊測試、相依套件檢查及安全的編譯器設計。

堆疊式與暫存器式 Custom VM

堆疊式 VM 會透過將數值推入堆疊，並在指令需要輸入時將其取出，以執行許多操作。

EVM 是知名的堆疊式虛擬機器。

暫存器式 VM 會將工作數值儲存在具名或編號的暫存器中。

暫存器式設計在某些計算中可減少所需指令數量，並可能帶來更可預測的效能。

FuelVM 架構官方文件指出，FuelVM 是為區塊鏈執行而設計的暫存器式虛擬機器。

兩種架構都不會在所有區塊鏈情境下自動勝出。

堆疊式系統可能具有較簡單的位元碼及成熟工具。

暫存器式系統則可能在特定工作負載下帶來執行或編譯器方面的優勢。

最佳選擇取決於效能目標、證明系統、開發語言、安全目標及實作複雜度。

Custom VM 與平行執行

平行執行可讓區塊鏈同時處理多筆彼此不衝突的交易。

傳統循序執行會逐筆處理交易，即使交易影響的是互不相關的帳戶，也不例外。

Custom VM 可設計成能辨識每筆交易讀取或寫入哪些狀態。

之後便可將彼此不衝突的交易分配至多個處理器核心同時執行。

對擁有許多彼此獨立使用者的應用程式而言，這可能提升處理量。

若合約能在不宣告相依性的情況下存取任何全域狀態，平行執行就會變得更加困難。

Custom VM 可能要求交易在執行前指出相關帳戶或物件。

它也可能採用樂觀執行，並在發現衝突時重新執行交易。

只有在排程、衝突偵測及狀態承諾均維持正確的情況下，平行處理才能提升效能。

開發者必須了解並行模型，因為兩筆分開執行時都能正常運作的交易，在競爭相同狀態時可能會產生不同結果。

Custom VM 與智能合約語言

Custom VM 通常需要一種或多種程式語言，編譯成它所支援的位元碼或可執行格式。

VM 可能支援 Rust、C、C++、Move、相容 WebAssembly 的語言，或專門設計的智能合約語言。

程式語言會影響安全性、開發效率、合約大小及編譯器複雜度。

具有嚴謹型別與所有權規則的語言，可能在部署前避免某些類型的錯誤。

熟悉的語言可能吸引更多開發者，但也可能包含難以確定性支援的功能。

編譯器是安全鏈的一環，因為它會將人類可讀的程式碼轉換成 VM 執行的指令。

編譯器錯誤可能導致已部署的位元碼行為與開發者撰寫的原始碼不同。

成熟的生態系需要可重現建置、原始碼驗證、編譯器版本追蹤及獨立安全審查。

Custom VM 與 WebAssembly

WebAssembly（常稱 Wasm）是一種可攜式二進位指令格式，可作為區塊鏈執行的基礎。

區塊鏈可以將其執行環境或智能合約編譯為 Wasm，並在受控環境中執行。

Wasm 可支援多種原始碼語言，並提供跨平台執行格式。

Polkadot SDK 會將區塊鏈執行環境邏輯儲存為 Wasm 二進位檔，並可透過鏈上治理程序升級該執行環境。

官方執行環境升級文件說明，這項設計可在不需要傳統全網硬分叉的情況下新增功能或修正問題。

即使區塊鏈使用 Wasm，只要它定義了區塊鏈專用的宿主函式、資源費用、狀態規則及交易行為，仍屬於自訂設計。

Wasm 提供執行基礎，但在加密貨幣情境中，決定這項基礎如何運作的是區塊鏈周邊的執行環境規則。

Custom VM 與應用專用區塊鏈

應用專用區塊鏈是為單一應用、市場或活動類別所設計。

此類區塊鏈不必與無關應用程式共用通用 VM，而能為自身使用者量身打造執行規則。

Cosmos SDK 的官方概述指出，開發者可組合預先定義的模組，並建立符合應用需求的自訂模組。

以交易為主的應用鏈可能內建訂單撮合及風險控制。

遊戲鏈可能內建道具建立、玩家帳戶及低成本重複操作。

身分鏈可能限制狀態變更，只允許經驗證的憑證及授權發行方執行。

應用專用執行方式可提升效率，因為常見操作會成為協議功能，而非必須透過複雜智能合約實現。

缺點是未來開發者若想建置原始執行環境未預期的應用程式，彈性可能較低。

Rollup 中的 Custom VM

Rollup 會在基礎區塊鏈之外執行交易，並將資料、承諾或證明提交至結算層。

由於 Rollup 能控制自己的執行軟體，因此可採用 Custom VM，而不必完全複製基礎層的 VM。

Custom VM 可以降低證明成本、支援不同帳戶模型，或提供專門的應用功能。

然而，自訂執行方式可能使其與現有錢包、合約及開發工具的相容性變得較複雜。

開發者可能需要跨鏈橋或直譯器，才能支援其他生態系的資產及應用程式。

Rollup 也必須定義結算層如何驗證 Custom VM 的結果。

Optimistic Rollup 可能採用詐欺證明或爭議遊戲。

零知識 Rollup 可能提交有效性證明，證明 Custom VM 依規則執行。

主權 Rollup 可能更依賴自身節點及社群共識來確保執行正確性。

因此，Custom VM 會成為 Rollup 安全性及互通性模型的一部分。

Custom VM 與模組化區塊鏈

模組化區塊鏈設計會將執行、共識、資料可用性及結算拆分為不同元件。

這種拆分讓 Rollup 團隊更自由地選擇或建置 Custom VM。

Celestia 的資料可用性文件說明，多個執行層可以共用資料可用性及結算基礎設施。

其中一個執行層可能使用 EVM，另一個則可能使用 Wasm、零知識 VM 或應用專用狀態機。

這種彈性是模組化架構的主要優勢之一。

不過，團隊仍必須定義 Custom VM 如何取得資料、驗證訊息、與跨鏈橋通訊，以及產生其他系統可依賴的結果。

即使 VM 效能很高，如果資料無法取得或跨鏈橋遭到攻破，模組化區塊鏈仍不安全。

Custom VM 與零知識證明

零知識虛擬機器（zkVM）會在執行程式的同時產生密碼學證明，證明執行過程正確。

驗證該證明通常比重新執行整個運算更有效率。

RISC Zero zkVM 文件介紹了一種可證明任意 Rust 程式碼正確執行的系統。

其技術規格指出，該 VM 實作 32 位元 RISC-V 指令集。

若 zkVM 是為可證明運算而設計或調整的專用 VM，就屬於 Custom VM 的一種類型。

自訂 zkVM 設計可能針對指令、記憶體存取、雜湊及運算進行最佳化，以有效生成證明。

這有助於 Rollup 以精簡證明驗證大量執行結果。

然而，生成證明可能需要大量運算資源、專用硬體及經仔細稽核的密碼學技術。

使用者不應將零知識證明有效，與整個應用程式安全混為一談。

即使應用程式的經濟設計有害或程式設計有誤，證明仍可能只能證明 VM 遵循了自身規則。

Custom VM 與 EVM 相容性

Custom VM 可以與 EVM 相容，但不代表兩者完全相同。

EVM 相容通常代表開發者只需進行少量修改，即可部署 Solidity 合約或使用熟悉的 Ethereum 風格工具。

EVM 等效則是更強的說法，表示執行行為與 Ethereum EVM 非常接近。

自訂編譯器可能會將 Solidity 轉譯成不同的指令集。

直譯器可能在 Custom VM 中執行 EVM 位元碼。

相容層可能重現 Ethereum API，但採用不同的內部狀態或證明系統。

每種方式在效能、Gas 行為、除錯、合約假設及升級複雜度方面都有取捨。

開發者不應假設 EVM 相容鏈在所有邊界情況下都與 Ethereum 完全相同。

操作碼、預編譯合約、區塊資訊、費用、最終確認性及交易排序上的差異，都可能影響應用程式。

自訂虛擬機器的優點

Custom VM 的第一項優點，是可針對特定應用最佳化效能。

VM 可以最佳化常見操作，而不必讓每種應用都受限於通用執行模型。

第二項優點是狀態模型具有彈性。

開發者可選擇帳戶、物件、UTXO、模組或其他符合用途的模型。

第三項優點是提升平行執行能力。

VM 可呈現交易相依性，讓互不衝突的操作同時執行。

第四項優點是可採用專門的安全設計。

精簡的指令集或受限的應用程式執行環境，可以減少攻擊者可嘗試的操作種類。

第五項優點是提升密碼學證明效率。

Custom VM 可採用專為零知識證明系統設計的指令及記憶體配置。

第六項優點是改善使用者體驗。

VM 可內建帳戶復原、代付交易費用、工作階段權限或可預測的費用。

第七項優點是提供協議層級功能。

原生資產、訂單簿、隱私規則或治理等功能，都可以直接整合至執行環境。

Custom VM 的風險與限制

第一項風險是實作錯誤。

相較於許多網路都在使用的成熟執行環境，新 VM 缺乏足夠的實際使用測試。

第二項風險是開發工具不足。

開發者可能缺乏可靠的編譯器、除錯工具、測試框架、安全掃描工具及合約函式庫。

第三項風險是生態系相容性有限。

現有合約、錢包及基礎設施可能無法直接使用，必須先修改。

第四項風險是規格複雜。

每項指令、資源費用、狀態規則及系統函式都必須有精確文件說明。

第五項風險是升級權力集中。

若單一團隊能在缺乏完善治理控制的情況下變更 VM，使用者就必須信任該團隊不會引入有害行為。

第六項風險是安全生態系尚不成熟。

稽核人員可能較不熟悉新的位元碼格式或執行模型。

第七項風險是資源定價不當。

資源費用設計錯誤，可能使阻斷服務攻擊成本過低，或讓正當應用費用過高。

第八項風險是生態系分散。

過多彼此不相容的 Custom VM 可能讓開發者、流動性、工具及使用者分散至互不連通的生態系。

Custom VM 的安全要求

安全的 Custom VM 必須能在不同節點實作及硬體環境中確定性地執行。

它必須將不受信任的程式與驗證者的作業系統隔離。

它必須防止未經授權存取合約儲存資料、使用者餘額及系統權限。

它必須對攻擊者可能耗盡的每種資源進行計量。

它必須安全處理整數限制、記憶體邊界、遞迴、合約呼叫及失敗情況。

它必須定義執行失敗時如何回復狀態變更。

它必須防止簽章在不同交易、區塊鏈或網域間遭到重放使用。

它必須防止未經授權的呼叫者使用具特殊權限的宿主函式及系統合約。

其編譯器及位元碼驗證器必須拒絕格式錯誤或不安全的程式。

升級程序必須包含審查、測試、緊急應變規劃及明確治理機制。

安全測試應包含單元測試、整合測試、差異測試、模糊測試、屬性測試及對抗性經濟模擬。

在可行的情況下，多個獨立實作有助於發現單一程式碼庫可能掩蓋的規格錯誤。

Custom VM 升級

Custom VM 可能需要升級，以修正安全漏洞、增加指令、改善效能或支援新的密碼學技術。

變更 VM 規則十分敏感，因為所有節點都必須在正確的區塊高度開始採用新規則。

若升級錯誤，部分節點接受、其他節點拒絕的交易可能導致網路分裂。

有些區塊鏈會透過排定軟體更新及硬分叉來協調 VM 升級。

其他區塊鏈則會將可升級的執行環境儲存在鏈上，並透過治理授權變更。

Rollup 可能採用可升級的結算合約、安全委員會、多重簽章錢包或治理時間鎖。

使用者應了解由誰核准 Custom VM 升級，以及變更生效前是否有延遲期。

不可變更的 VM 可降低治理風險，但會使緊急修補更困難。

容易升級的 VM 能快速因應問題，但也代表使用者更仰賴升級授權者。

開發者如何評估 Custom VM

開發者應先檢視 VM 支援的程式語言及編譯器成熟度。

應檢查指令集、帳戶模型、儲存、費用及交易生命週期的文件。

應確認是否能根據公開的原始碼驗證合約。

應檢視除錯、本機測試、測試網、部署及監控工具。

應了解 VM 如何處理重入攻擊、跨合約呼叫、並行及失敗交易。

應檢視 VM 及其編譯器工具鏈的安全稽核。

應測試現有錢包、託管工具、索引器及基礎設施是否支援該網路。

應確認宣稱的效能是否適用於實際應用，而不只是簡單的基準測試交易。

也應研究升級權限的歸屬，因為即使程式本身安全，執行環境的變更仍可能影響程式。

加密貨幣使用者如何評估採用 Custom VM 的區塊鏈

一般使用者不必閱讀每一項 VM 操作碼，但應了解主要信任假設。

使用者應確認 Custom VM 是否已在正式環境運作一段有意義的時間。

應確認區塊鏈是否公布稽核、技術規格、事故報告及升級公告。

應了解錢包是否會顯示易讀的交易明細。

應確認資產在 Custom VM 區塊鏈與其他網路間轉移時，是否依賴跨鏈橋。

應了解區塊鏈的交易費用、最終確認規則、排序器模型及提領流程。

不要假設交易處理量高就代表去中心化程度或安全性一定高。

在使用不熟悉的網路及應用程式時，先以小額資金測試，再轉入有價值的資產。

Custom VM 可以提供實用功能，但使用者仍面臨智能合約風險、跨鏈橋風險、錢包風險、治理風險及市場風險。

Custom VM 的常見用途

Custom VM 可用於需要平行執行的高處理量智能合約網路。

也可用於需要原生商業邏輯及受控交易類型的應用鏈。

區塊鏈遊戲可運用 Custom VM 處理大量低成本狀態更新。

去中心化金融系統可使用 Custom VM 執行專門的訂單處理或風險計算。

隱私系統可使用 Custom VM 執行機密或零知識程式。

Rollup 可使用 Custom VM 高效率生成有效性證明。

企業或許可型網路可使用 Custom VM 滿足身分識別及存取控制需求。

互通性層可使用 Custom VM 高效率驗證跨鏈訊息。

Custom VM 也用於區塊鏈研究實驗，包括新的狀態模型、程式語言及交易費用機制。

關於 Custom VM 的常見誤解

一項常見誤解是，所有非 EVM 區塊鏈都採用傳統的 Custom VM。

有些區塊鏈採用編譯後的執行環境或應用專用狀態機，而不支援使用者部署通用位元碼。

另一項誤解是，Custom VM 一定比 EVM 快。

效能取決於狀態存取、節點硬體、網路、共識、資料可用性、工作負載及實作品質。

第三項誤解是，自訂執行方式會自動提升安全性。

專用 VM 可能降低某些風險，同時也帶來新的實作及工具風險。

第四項誤解是，EVM 相容代表行為與 Ethereum 完全相同。

相容系統可能在執行、費用、預編譯合約、最終確認性及基礎設施方面有所差異。

第五項誤解是，zkVM 能保證所有應用程式都安全。

zkVM 可證明系統遵循了明確定義的執行規則，但無法證明應用程式的經濟設計或使用者決策是明智的。

第六項誤解是，使用者永遠不必在意區塊鏈採用哪種 VM。

VM 可能影響錢包支援、交易費用、合約安全性、資產標準、開發者活動及跨鏈橋需求。

Custom VM 的未來

隨著加密貨幣逐漸採用 Rollup、模組化區塊鏈、應用專用鏈及零知識執行，Custom VM 的重要性也日益增加。

未來有些系統可能會在同一網路上支援多種執行環境。

其中一種環境可能執行 EVM 合約，另一種則處理原生 Wasm、RISC-V 或應用專用程式。

直譯器及編譯器層可能讓應用程式更容易在不同 VM 間移轉。

零知識證明技術的進步，可能讓更通用的程式得以有效驗證。

平行執行研究可能提升能安全預測狀態存取之應用的處理量。

自訂帳戶系統可能直接在執行層支援復原、支出上限、通行金鑰、工作階段權限及代付費用。

長期挑戰在於如何兼顧專用化與互通性。

高度專用的 VM 可以把某項工作執行得非常出色，但加密貨幣使用者也需要共用錢包、資產、流動性、標準及安全工具。

最具實力的 Custom VM 生態系可能會結合技術優勢、成熟工具、明確規格、完善稽核及可靠的跨鏈橋。

常見問題

加密貨幣中的 Custom Virtual Machine 是什麼？

Custom Virtual Machine 是一種區塊鏈執行環境，具有自行設計的規則，用於執行程式、處理交易、管理狀態及收取運算資源費用。

Custom VM 是什麼意思？

Custom VM 指為特定區塊鏈、Rollup、應用鏈或證明系統的需求而建立或修改的虛擬機器。

Custom VM 與 EVM 相同嗎？

不相同。EVM 是特定的執行環境，而 Custom VM 可能採用不同的指令、狀態模型、語言、費用及安全規則。

區塊鏈為何要使用 Custom VM？

區塊鏈可能使用 Custom VM 來提升效能、支援平行執行、加入原生應用功能、強化隱私或降低零知識證明成本。

Custom VM 可以支援 Solidity 嗎？

可以。Custom VM 可透過自訂編譯器、EVM 直譯器或相容層支援 Solidity，但其行為可能無法與 Ethereum 完全一致。

區塊鏈執行環境與 VM 相同嗎？

不一定。執行環境廣泛定義狀態轉換邏輯，而 VM 通常依據明確定義的指令集執行位元碼。

什麼是 zkVM？

zkVM 是一種能執行程式並產生密碼學證明的虛擬機器，用來證明執行過程遵循了明確定義的規則。

Custom VM 比 EVM 快嗎？

有些 Custom VM 在特定工作負載下可能更快，但實際效能也取決於共識、儲存、網路、硬體及應用設計。

Custom VM 安全嗎？

若 Custom VM 具備確定性、沙箱隔離、稽核、完善資源計量及成熟工具鏈，就可能具備安全性；但較新的 VM 可能尚未經過充分的正式環境測試。

Custom VM 可以使用哪些程式語言？

Custom VM 可能支援 Solidity、Rust、C、C++、Move、相容 Wasm 的語言，或專門設計的智能合約語言。

Custom VM 可以平行執行交易嗎？

可以。若 Custom VM 能識別會存取互相獨立帳戶、物件或儲存區域的交易，就能支援平行執行。

Custom VM 需要 Gas 嗎？

Custom VM 需要某種資源控制機制，但可採用 Gas、運算單位、權重、週期或其他計量模型。

Custom VM 可以升級嗎？

可以。許多 Custom VM 可透過硬分叉、治理、替換執行環境或可升級的 Rollup 合約進行升級。

Custom VM 的主要缺點是什麼？

主要缺點是開發者必須建置並保護全新的執行生態系，包括專用編譯器、錢包、工具、標準及文件。

Custom VM 會影響加密貨幣使用者嗎？

會。它可能影響交易費用、錢包支援、最終確認性、合約安全性、應用程式可用性、資產標準及跨鏈橋需求。

結論

Custom Virtual Machine 是一種專用區塊鏈執行環境，負責定義交易、合約及狀態變更的處理方式。

它讓區塊鏈開發者能更靈活地控制效能、程式語言、狀態模型、資源費用、隱私、平行執行及密碼學證明。

Custom VM 對 Rollup、模組化區塊鏈、應用專用鏈、高效能網路及零知識系統特別重要。

其彈性可支援通用環境難以或無法有效提供的功能。

然而，自訂執行也帶來新的責任。

團隊必須建置安全的編譯器、確定性規則、資源計量、沙箱、開發工具、錢包支援、稽核流程及安全升級系統。

評估 Custom VM 時，不應只看宣稱的交易速度。

開發者及使用者也應評估其安全紀錄、狀態模型、相容性、去中心化程度、治理、證明系統、資料可用性及支援基礎設施。

優秀的 Custom VM 會結合具體的技術改進、清楚文件及成熟的安全實務。

隨著加密貨幣架構日益模組化及專用化，Custom VM 仍將是區塊鏈競爭、擴展及支援新型去中心化應用程式的重要一環。