EVM是什麼？搞懂以太坊「虛擬大腦」與你的幣圈資產

by 佐知總編
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<h2>為什麼 EVM 如此重要？支撐以太坊世界的「虛擬大腦」解密</h2>
<p>你剛踏入幣圈，可能聽過比特幣，知道它可以交易、是種數位黃金。但如果提到「以太坊」，除了知道它有自己的代幣 ETH 之外，你是不是感覺稍微有點模糊？特別是當大家開始討論智能合約、DeFi、NFT 這些應用時，一個叫做「EVM」的名詞常常會冒出來。</p>
<p>你可能會想：這跟我的投資有什麼關係？我為什麼需要理解這個聽起來就很技術性的東西？別擔心，讓我這位在幣圈摸爬滾打近十年的老兵，用最簡單的方式跟你聊聊。簡單來說，如果你覺得比特幣是區塊鏈世界的「數字黃金儲備」，那以太坊就是這個世界的「可程式化電腦」。而 EVM（Ethereum Virtual Machine），就是驅動這台電腦運轉的核心引擎，或者你可以把它想像成以太坊的「虛擬大腦」。</p>
<p>理解 EVM，就像理解一台電腦的作業系統一樣，它決定了你在這個平台能做什麼、怎麼做，以及付出的成本。它不僅是以太坊生態的基石，更是目前絕大多數創新應用得以實現的關鍵。忽略它，就等於忽略了區塊鏈世界裡最活躍、最多變的一塊。</p>

<h3>從概念到實質：EVM 究竟是什麼？</h3>
<p>想像一下，比特幣的區塊鏈主要功能就是記錄誰轉了多少幣給誰。這很強大，但功能比較單一。以太坊的創辦人 Vitalik Buterin 等人看到了這個限制，他們想創建一個不僅能處理交易，還能運行複雜程式碼的區塊鏈。這個「運行程式碼」的能力，就是透過 EVM 來實現的。</p>
<p>你可以把 EVM 想像成一個存在於所有以太坊節點上的虛擬電腦。它不是一台實體的電腦，而是一個規格、一個執行環境。當有人部署或執行一個「智能合約」時，實際執行這些合約程式碼的地方，就是這個 EVM 環境。它確保了無論你在世界哪個角落使用以太坊網路，執行同一個智能合約都會得到完全相同的結果，這就是區塊鏈去中心化和確定性（Determinism）的魅力所在。</p>

<h3>智能合約的秘密基地：EVM 如何執行程式碼？</h3>
<p>智能合約聽起來很玄，你可以把它想像成一段寫在區塊鏈上的自動執行協議。開發者通常會使用一種叫做 Solidity 的程式語言來編寫這些合約。Solidity 寫好的程式碼並不能直接在 EVM 上運行，就像你寫好的 Word 文件不能直接當成網頁一樣。它需要經過「編譯」的過程。</p<
<p>Solidity 編譯器會將這些人類可讀的程式碼，轉換成 EVM 能夠理解的低階指令集，這就是「字節碼」（Bytecode）。你可以把它想像成電腦的機器碼。當一個交易觸發了智能合約的執行時，EVM 就會逐條地執行這些字節碼指令，每條指令對應一個或多個具體的「操作碼」（Opcode）。操作碼就像是 EVM 的基本動作指令，例如：執行加法、儲存數據、讀取數據、發送以太幣等等。</p>
<p>整個過程就像一個精密的機器人，嚴格按照合約的指令一步步執行，直到完成或遇到問題停下。</p>
<figure class="wp-block-image size-large"><img src="https://cdn.leonardo.ai/users/5c94ea48-d6da-43db-89ce-873e7eef66bc/generations/7a520455-df4c-45ac-856d-fbead9c3933c/Christmas_Stickers_A_visual_metaphor_of_evm_where_meaning_brea_1.jpg" alt="" class="wp-image-39"/></figure>

<h3>不可或缺的燃料：理解 EVM 中的 Gas 機制</h3>
<p>你可能會好奇，既然 EVM 是個虛擬電腦，誰來支付它運算的成本呢？畢竟運行程式是需要消耗計算資源的。這就引出了 EVM 最獨特也最常被討論的機制：Gas。</p<
<p>Gas 就像是以太坊世界裡的「燃料」。你在 EVM 上執行的每一個操作碼都需要消耗一定量的 Gas。操作越複雜，消耗的 Gas 就越多。Gas 的存在有幾個核心目的：</p>
<ul>
<li>計算成本：明確標示出執行智能合約所需的計算資源成本。</li>
<li>防止惡意攻擊：如果執行程式是免費的，惡意用戶可能會編寫無限循環的程式來癱瘓整個網路。Gas 機制要求每個操作都要付費，讓這種攻擊變得極其昂貴，幾乎不可能實現。</li>
<li>資源分配：礦工或驗證者會優先處理 Gas 價格出價高的交易，確保網路資源能有效率地分配。</li>
</ul>
<p>你在以太坊上進行任何操作， سواء是轉帳、部署合約、還是呼叫合約功能，都需要支付一筆費用，這筆費用就是根據你消耗的 Gas 總量乘以當前的 Gas 價格（Gwei，ETH 的一個小單位）來計算的。所以，你的最終手續費（Transaction Fee） = Gas Used × Gas Price。</p>
<p>很重要的一點是，你在發起交易時需要設定一個「Gas Limit」（願意支付的 Gas 上限）。如果智能合約在執行過程中，消耗的 Gas 超過了你設定的 Gas Limit，那麼合約執行會立刻停止，所有的狀態改變（比如合約裡的數據變動）都會被回滾（Revert），回到交易發生前的狀態。然而，你已經消耗掉的 Gas 是不會退還的！這部分費用會支付給處理你交易的礦工或驗證者。所以，設定一個合理的 Gas Limit 非常重要，設太低交易可能失敗，設太高雖然不會多花錢（因為最終只會按實際消耗結算，除非超過上限），但如果 Gas Price 也高，整體費用還是很可觀。我記得當初 Gas 費飆漲時，一個簡單的互動合約操作可能就要幾十甚至上百美元，這對用戶體驗的影響非常直接。</p>

<h3>狀態的維護者：EVM 如何記住一切？</h3>
<p>EVM 不只執行程式碼，它還必須能夠存取和修改以太坊的「狀態」（State）。你可以把以太坊的狀態想像成一個巨大的、不斷更新的全球帳本。這個狀態主要包含兩部分：</p>
<ul>
<li><strong>世界狀態 (World State)</strong>：這是以太坊區塊鏈的最高層狀態。它儲存了所有以太坊帳戶的資訊，包括每個帳戶的以太幣餘額，以及每個智能合約帳戶的程式碼和儲存數據。你可以想像這是一個巨大的字典，每個帳戶地址是字典的鍵，對應的值就是該帳戶的詳細資訊。</li>
<li><strong>機器狀態 (Machine State)</strong>：這是 EVM 在執行一個特定交易時的內部狀態。它包含了許多臨時資訊，比如正在執行的程式碼（字節碼），一個臨時的儲存空間（Memory），以及一個用來處理操作碼的堆疊（Stack）。你可以把機器狀態想像成 EVM 在「思考」和「計算」時的草稿紙和暫存區。</li>
</ul>
<p>當 EVM 執行一個智能合約時，它會讀取和根據合約邏輯修改世界狀態中的特定數據（例如更新合約裡記錄的某個用戶積分、或是一個 DeFi 協議裡的資產數量），並在機器狀態中進行中間計算。如果合約執行成功且沒有超出 Gas Limit，這些在機器狀態中得出的最終結果就會被應用到世界狀態中，並打包進區塊，永久地記錄在區塊鏈上。</p>
<figure class="wp-block-image size-large"><img src="https://cdn.leonardo.ai/users/5c94ea48-d6da-43db-89ce-873e7eef66bc/generations/7a520455-df4c-45ac-856d-fbead9c3933c/Christmas_Stickers_A_visual_metaphor_of_evm_where_meaning_brea_2.jpg" alt="" class="wp-image-39"/></figure>

<h2>EVM 搭建的繁榮生態：你的幣圈資產與它緊密相連</h2>
<p>為什麼說 EVM 跟你的錢包和投資決策息息相關？因為你目前在幣圈看到的大部分好玩、有潛力的應用，包括各種代幣、去中心化交易所、數位藝術品（NFT），甚至是複雜的借貸、保險協議，它們絕大多數都是作為以太坊上的智能合約存在的，而這些合約的執行都離不開 EVM。</p>
<p>EVM 的出現，讓以太坊從一個單純的加密貨幣，變成了一個可以開發各種去中心化應用（DApp）的平台。正是 EVM 提供的這個安全、去中心化、無需許可的執行環境，點燃了這波 Web3 的浪潮。</p>

<h3>EVM 生態代表性應用一次看懂</h3>
<p>以下是一些基於 EVM 的重要應用類型，你很可能已經在使用它們了：</p>
<style>
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/* Behave like a "row" */
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}

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/* Now like a table header */
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/* Top/left values come from the top-left corner of the containing td */
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white-space: nowrap;
/* Label the data */
content: attr(data-th);
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}
}
</style>
<table class="rwd-table">
<thead>
<tr>
<th>應用類型</th>
<th>簡單解釋</th>
<th>與 EVM 的關係</th>
<th>實際例子</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td data-th="應用類型">ERC-20 代幣</td>
<td data-th="簡單解釋">以太坊上發行的標準化同質化代幣，如 USDT、LINK、SHIB 等絕大多數非 ETH 代幣。</td>
<td data-th="與 EVM 的關係">ERC-20 是一套規範（接口標準），具體實現（如發行、轉帳、查詢餘額等功能）是透過智能合約在 EVM 上執行的。</td>
<td data-th="實際例子">大多數你在交易所買到的代幣、穩定幣。</td>
</tr>
<tr>
<td data-th="應用類型">去中心化交易所 (DEX)</td>
<td data-th="簡單解釋">直接在區塊鏈上進行代幣交易的平台，沒有中心化機構託管你的資產。</td>
<td data-th="與 EVM 的關係">DEX 的核心功能（如自動做市商 AMM 算法、交換代幣邏輯）是透過部署在 EVM 上的智能合約來實現的。</td>
<td data-th="實際例子">Uniswap, SushiSwap.</td>
</tr>
<tr>
<td data-th="應用類型">不可替代代幣 (NFT)</td>
<td data-th="簡單解釋">獨一無二的數位資產，代表特定物品或內容的所有權，如數位藝術品、遊戲道具。</td>
<td data-th="與 EVM 的關係">NFT 遵循 ERC-721 或 ERC-1155 等標準，其鑄造、轉移、驗證所有權等功能都是透過智能合約在 EVM 上執行的。</td>
<td data-th="實際例子">CryptoPunks, Bored Ape Yacht Club, 在 OpenSea 等平台交易的數位收藏品。</td>
</tr>
<tr>
<td data-th="應用類型">去中心化金融 (DeFi)</td>
<td data-th="簡單解釋">在區塊鏈上提供傳統金融服務（借貸、保險、衍生品等）的協議。</td>
<td data-th="與 EVM 的關係">DeFi 協議的複雜邏輯（如利率計算、抵押品管理、清算機制）完全由部署在 EVM 上的智能合約自動執行。</td>
<td data-th="實際例子">Aave (借貸), MakerDAO (穩定幣發行).</td>
</tr>
<tr>
<td data-th="應用類型">去中心化自治組織 (DAO)</td>
<td data-th="簡單解釋">透過智能合約執行規則、由社群成員投票決策的組織形式。</td>
<td data-th="與 EVM 的關係">DAO 的核心規則和投票機制都寫在智能合約裡，並在 EVM 上執行，確保決策過程的透明和自動化。</td>
<td data-th="實際例子">Uniswap DAO, Aave DAO.</td>
</tr>
</tbody>
</table>

<h3>EVM 的優勢與限制：為什麼它既是基石，也面臨挑戰？</h3>
<p>EVM 無疑是以太坊成功的關鍵，它帶來了許多前所未有的優勢：</p>
<ul>
<li><strong>安全可靠：</strong>由於 EVM 運作在去中心化的區塊鏈上，智能合約一旦部署就難以篡改，且執行結果在所有節點上都能驗證，極大地提高了合約的可靠性和安全性（前提是合約本身沒有 Bug）。</li>
<li><strong>去中心化與無需許可：</strong>任何人都可以在以太坊上編寫和部署智能合約，無需經過任何中心化機構的批准。這鼓勵了創新和開放。</li>
<li><strong>圖靈完備性：</strong>理論上，EVM 能夠執行任何可計算的程式，這為開發者提供了巨大的靈活性，是實現複雜應用（如 DeFi）的基礎。</li>
</ul>
<p>然而，EVM 也面臨一些固有的限制：</p>
<ul>
<li><strong>需要編碼技能：</strong>雖然無需許可，但開發和部署智能合約需要一定的程式設計能力，對普通用戶而言門檻較高。</li>
<li><strong>Gas 費用與擴展性問題：</strong>這是最常被詬病的一點。當以太坊網路繁忙時，Gas 費用會飆升，使得小額交易或頻繁互動變得非常昂貴。這也是因為 EVM 的設計必須在每個節點上重複執行，以確保狀態一致性，這種模式在處理大量交易時會遇到瓶頸，也就是所謂的擴展性問題。</li>
</ul>

<h2>「EVM 兼容」大趨勢：公鏈競爭的新賽道</h2>
<p>正因為以太坊和 EVM 已經建立了一個龐大且充滿活力的生態，許多新興的公鏈（除了以太坊之外的其他區塊鏈平台）為了吸引開發者和用戶，選擇了一條「EVM 兼容」的道路。</p>

<h3>為什麼這麼多新公鏈都要學 EVM？</h3>
<p>原因很簡單：</p>
<ul>
<li><strong>降低開發者遷移成本：</strong>以太坊擁有數量最多的智能合約開發者（Solidity 工程師）。一個 EVM 兼容的區塊鏈，意味著這些開發者無需學習新的程式語言或工具，就能輕鬆地將現有的以太坊 DApp 或新的應用部署到這個新鏈上。</li>
<li><strong>直接複製以太坊生態成功經驗：</strong>許多以太坊上的熱門 DApp（如 Uniswap、Aave 等）可以直接或稍作修改就部署到 EVM 兼容鏈上，快速建立起鏈上的生態基礎，吸引以太坊用戶。</li>
<li><strong>解決以太坊高 Gas 費痛點：</strong>很多 EVM 兼容鏈號稱具有更高的交易吞吐量或更低的 Gas 費用，直接擊中以太坊用戶的痛點，吸引他們來體驗和使用。</li>
</ul>

<h3>市場上的主要 EVM 兼容鏈點名</h3>
<p>你可能聽過或使用過不少 EVM 兼容鏈，它們在過去幾年發展迅速，成為了公鏈競爭格局中不可忽視的力量。例如：</p>
<ul>
<li><strong>Binance Smart Chain (BSC)</strong>：早期的 EVM 兼容鏈代表，吸引了大量對費用敏感的用戶和應用。</li>
<li><strong>Polygon</strong>：雖然自身是 Layer2 解決方案起家，但其核心設計與 EVM 高度兼容，是擴展以太坊生態的重要力量。</li>
<li><strong>Avalanche (AVAX)</strong>：其 C-chain 就是 EVM 兼容的，在 DeFi 領域佔有一席之地。</li>
<li><strong>OKTC (OKX Chain)</strong>：作為一個性能優越的 EVM 兼容鏈，OKTC 也在吸引開發者和用戶，提供另一種低成本、高效率的選擇。</li>
<li>還有像 Fantom、Cronos 等等，都是採取了 EVM 兼容策略。</li>
</ul>
<p>這說明 EVM 的技術標準和生態慣性已經非常強大，成為了區塊鏈世界的一種「通用語言」。然而，這些兼容鏈在去中心化程度、安全性等方面與以太坊主網可能存在差異，投資和使用時也需要注意風險。</p>

<h2>展望未來：以太坊會拋棄 EVM 嗎？潛在的底層革新</h2>
<p>儘管 EVM 奠定了以太坊的輝煌，但它作為一個設計於近十年前的虛擬機，在面對日益增長的全球數字經濟需求時，其性能和效率問題逐漸凸顯。以太坊社區一直在探索更優化的執行環境。</p>

<h3>EVM 面臨的擴展挑戰與未來探索</h3>
<p>以太坊的目標是成為世界計算機，這需要處理天文數字般的交易和計算。目前的 EVM 設計難以支撐這種規模，這也是為什麼以太坊積極發展 Layer2 擴展方案（如 Rollups）來分擔主網的壓力。然而，社群也在思考，能否從 EVM 本身動刀，進行更深層次的優化？</p>
<p>過去曾有關於使用 WebAssembly（WASM）來構建一個新的以太坊虛擬機（eWASM）的討論。WASM 是一種為 Web 應用設計的二進制指令格式，它通常比 EVM 字節碼執行效率更高，並且支持更多程式語言（不限於 Solidity），這被視為一個潛在的升級方向。</p>

<h3>從 Layer2 到 Layer1：RISC-V 可能代表的策略轉向</h3>
<p>不過，進入 2025 年，我觀察到社群中更令人興奮的討論方向，是關於採用像 RISC-V 這樣更底層的指令集架構來重構以太坊的執行層。</p>
<p>RISC-V 是一種開放標準的指令集架構（ISA），原先多用於晶片設計。將以太坊的執行層基於 RISC-V，可能代表著以太坊策略上的一個重大轉變：從過去更側重於 Layer2 擴展（在現有 EVM 上搭積木），轉向更徹底的 Layer1（基礎層）內核革新。這不僅僅是提升執行效率，更可能帶來幾個潛在的影響：</p>
<ul>
<li><strong>性能飛躍：</strong>底層架構的優化可能帶來比 EVM 或 eWASM 更顯著的性能提升。</li>
<li><strong>更廣泛的語言支持：</strong>基於成熟的指令集架構，理論上可以更容易支持更多現有的程式語言，吸引更廣泛的開發者。</li>
<li><strong>開啟新的技術敘事：</strong>這種基礎設施層面的變革，可能會引發新一輪的技術創新浪潮，甚至與零知識證明 (ZK) 等前沿技術更緊密地結合，催生前所未有的應用可能性。</li>
</ul>
<p>雖然這是一個長期的目標，不是一蹴可幾，但這類底層技術的演進，往往會引發新的市場熱點和投資機會。就像當初 DeFi 和 NFT 爆發一樣，能提早理解這些趨勢，對於規劃投資策略非常關鍵。這也是為什麼我總是在像 Moneta Markets 億匯 這樣的平台研究市場動態時，特別關注這些技術基本面的變化，它們是驅動價值的長期動力。</p>
<figure class="wp-block-image size-large"><img src="https://cdn.leonardo.ai/users/5c94ea48-d6da-43db-89ce-873e7eef66bc/generations/7a520455-df4c-45ac-856d-fbead9c3933c/Christmas_Stickers_A_visual_metaphor_of_evm_where_meaning_brea_0.jpg" alt="" class="wp-image-39"/></figure>

<h2>EVM 對你的意義：為何你需要關注這個技術？</h2>
<p>讀到這裡，你可能對 EVM 有了更深的認識。那麼，它對你這個投資者或金融初學者到底有什麼實際影響呢？</p>
<ul>
<li><strong>理解交易成本：</strong>你知道 Gas 費與 EVM 的執行相關，當你在以太坊上進行操作時，會更理解為何有手續費，以及手續費高低的原因，幫助你更好地規劃操作時機和成本預算。</li>
<li><strong>評估不同公鏈：</strong>當聽到一個新的公鏈號稱是「EVM 兼容」時，你能理解這背後的優勢（便於生態遷移）和它試圖解決的問題（通常是 Gas 費和擴展性）。這幫助你判斷這個鏈的潛力和局限性。</li>
<li><strong>把握生態機會：</strong>理解 EVM 生態（DeFi, NFT, DEX 等）如何運作，能讓你更好地識別其中的投資機會和風險。例如，理解智能合約的自動化執行是 DeFi 的基礎，但也可能存在合約漏洞的風險。</li>
<li><strong>洞察未來趨勢：</strong>關注以太坊對 EVM 乃至底層執行層的未來探索（如 RISC-V），能讓你提早感受到區塊鏈技術的演進方向，這些技術變革很可能塑造下一輪的市場熱點和投資敘事。</li>
</ul>
<p>以我多年的經驗來看，幣圈的許多機會都藏在對技術基礎的理解裡。不是說你要成為技術專家，但對 EVM 這樣核心組件的認知，絕對能讓你在這個市場看得更遠、更清晰。它不僅僅是一個技術名詞，更是支撐你許多潛在資產和應用體驗的底層邏輯。</p>

<h2>總結：理解 EVM，掌握幣圈脈動</h2>
<p>以太坊虛擬機 EVM，是以太坊能夠超越比特幣、實現智能合約和可程式化功能的核心。它是一個存在於網路所有節點上的虛擬執行環境，負責編譯和運行智能合約程式碼，並透過 Gas 機制管理計算成本和資源。EVM 支撐了當前龐大且多樣化的以太坊生態，從 ERC-20 代幣到複雜的 DeFi 協議，都離不開它。</p>
<p>雖然 EVM 面臨 Gas 費用和擴展性的挑戰，但也催生了大量的 EVM 兼容鏈，形成了新的競爭與合作格局。更重要的是，以太坊社群正在積極探索 EVM 的未來，從 eWASM 到可能帶來底層重構的 RISC-V，這些潛在的技術革新將深刻影響以太坊乃至整個區塊鏈世界的發展軌跡。</p>
<p>對於身處其中的我們來說，無論是投資者還是單純的用戶，理解 EVM 都是讀懂幣圈脈動、把握未來機遇的重要一步。它讓你從表面的價格波動，深入到價值創造的底層邏輯，從而做出更明智的決策。</p>

<h2>常見問題 (FAQ)</h2>
<div itemscope itemtype="https://schema.org/FAQPage">
<div itemscope itemprop="mainEntity" itemtype="https://schema.org/Question">
<h3 itemprop="name">EVM 是什麼？</h3>
<div itemscope itemprop="acceptedAnswer" itemtype="https://schema.org/Answer">
<p itemprop="text">EVM 全稱是以太坊虛擬機 (Ethereum Virtual Machine)，它是以太坊區塊鏈的核心執行環境。你可以將它想像成一個分布在全球以太坊節點上的虛擬電腦，專門負責編譯和運行智能合約的程式碼。正是 EVM 的存在，讓以太坊不僅能處理簡單的轉帳，還能執行複雜的程式邏輯，實現 DeFi、NFT 等多樣化應用。</p>
</div>
</div>

<div itemscope itemprop="mainEntity" itemtype="https://schema.org/Question">
<h3 itemprop="name">智能合約是如何在 EVM 上運行的？</h3>
<div itemscope itemprop="acceptedAnswer" itemtype="https://schema.org/Answer">
<p itemprop="text">智能合約通常使用 Solidity 等程式語言編寫。編寫好的程式碼會被編譯器轉換成 EVM 能夠理解的「字節碼」。當一個交易觸發了智能合約時，EVM 就會逐條執行這些字節碼指令（即操作碼）。在執行過程中，EVM 會讀取和修改以太坊的「世界狀態」（帳戶和合約數據），並使用「機器狀態」來進行臨時計算。整個執行過程需要消耗 Gas，並根據 Gas 消耗量計算手續費。</p>
</div>
</div>

<div itemscope itemprop="mainEntity" itemtype="https://schema.org/Question">
<h3 itemprop="name">Gas 費和 EVM 有什麼關係？</h3>
<div itemscope itemprop="acceptedAnswer" itemtype="https://schema.org/Answer">
<p itemprop="text">Gas 是以太坊網路中的計算單位和資源度量標準。在 EVM 中執行每一步操作碼都需要消耗一定的 Gas。Gas 機制的主要作用是衡量智能合約執行的成本，並防止惡意用戶透過無限循環等方式攻擊網路。用戶支付的手續費就是根據實際消耗的 Gas 總量乘以當前的 Gas 價格來計算的。如果交易設定的 Gas Limit 不足，智能合約執行會失敗，但已消耗的 Gas 費用不會退還。</p>
</div>
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<h3 itemprop="name">為什麼很多其他區塊鏈要「EVM 兼容」？</h3>
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<p itemprop="text">EVM 兼容性意味著這些區塊鏈能運行專為 EVM 編寫的智能合約。這樣做最大的好處是能夠快速吸引以太坊生態的開發者和應用。開發者無需重新學習或大幅修改程式碼，就能將以太坊上的 DApp 移植到新的 EVM 兼容鏈上。這有助於新鏈快速建立起生態，並通常能提供比以太坊主網更低的交易費用或更快的處理速度，以吸引用戶。</p>
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