¿Qué es una máquina virtual (VM)?

Aspectos clave

• Las máquinas virtuales (VM) permiten ejecutar diferentes sistemas operativos o aplicaciones en el mismo dispositivo sin hardware adicional.

• Las VM son excelentes para probar nuevo software de forma segura, experimentar con otros sistemas o aislar programas que podrían ser riesgosos.

• VM como la Máquina Virtual de Gate (GVM) permiten que los contratos inteligentes y las aplicaciones descentralizadas (dApps) se ejecuten de manera confiable en una red global de computadoras.

• Aunque las VM ofrecen flexibilidad y control, pueden tener que compensar esto con rendimiento, uso de recursos y complejidad.

Introducción

¿Alguna vez has querido ejecutar Windows en tu MacBook o probar una aplicación Linux sin cambiar tu sistema operativo o comprar una computadora separada? Las VM te permiten hacer esto creando un entorno aislado donde diferentes sistemas operativos y aplicaciones pueden ejecutarse de forma segura. También se utilizan ampliamente en las redes blockchain para soportar contratos inteligentes y aplicaciones descentralizadas (dApps).

¿Qué es una VM?

Una VM es como una computadora que puedes configurar con unos pocos clics, sin necesidad de hardware adicional. Puedes instalar un sistema operativo, guardar archivos, ejecutar aplicaciones y conectarte a Internet, pero lo haces dentro de tu computadora existente, también conocida como anfitrión.

Tu sistema anfitrión realiza el trabajo pesado entre bastidores, prestando su memoria, potencia de procesamiento y almacenamiento para que la VM funcione sin problemas. Esto es particularmente útil si necesitas utilizar software que solo está disponible en otro sistema operativo.

¿Cómo funcionan realmente las VM?

Detrás de escena, un software llamado hipervisor maneja todo esto. El hipervisor toma los recursos físicos de tu computadora, como la CPU, la memoria de acceso aleatorio (RAM) y el almacenamiento, y los divide para que múltiples máquinas virtuales (VM) puedan utilizarlos simultáneamente.

Existen dos tipos principales de hipervisores:

• Tipo 1 (Bare-metal): estos se instalan directamente en el hardware y a menudo se utilizan en centros de datos o plataformas en la nube. Están diseñados para rendimiento y eficiencia.

• Tipo 2 (Alojado): estos se ejecutan en tu sistema operativo regular (como aplicaciones) y son adecuados para pruebas y desarrollo.

Una vez que se configura una VM, puedes iniciarla como si fuera una computadora real e instalar software, navegar por la web o crear aplicaciones.

¿Por qué usar una VM?

1. Para probar nuevos sistemas operativos

Con una VM, puedes probar diferentes sistemas operativos sin realizar cambios en tu computadora principal. Es como probar un nuevo sistema en un espacio seguro y separado.

2. Aislar software riesgoso

¿Necesitas abrir un archivo del que no estás seguro o probar una aplicación desconocida? Ejecutarlo en una VM protege tu computadora, por lo que si encuentras malware o un fallo del sistema, tu computadora principal no se verá afectada.

3. Para ejecutar software heredado o no disponible

Algunos programas solo funcionan en sistemas más antiguos como Windows XP. Una VM puede recrear ese entorno y permitirte seguir utilizando software que podría no funcionar en los dispositivos actuales.

4. Para desarrollar y probar código en diferentes plataformas

Las VM facilitan a los desarrolladores probar código en diferentes sistemas operativos y simular cómo se comportarán las nuevas aplicaciones en diferentes entornos.

5. Para impulsar la nube

Muchos servicios en la nube (como Gate Cloud) están construidos sobre VM. Cuando lanzas una instancia en la nube, estás iniciando una VM en un centro de datos remoto lista para alojar sitios web, aplicaciones o bases de datos.

Cómo utilizan las redes blockchain las VM

Mientras que las VM tradicionales son entornos aislados, las máquinas virtuales de blockchain actúan como el motor que ejecuta los contratos inteligentes en las redes blockchain. La Máquina Virtual de Gate (GVM) permite a los desarrolladores escribir contratos inteligentes en lenguajes como Solidity, Vyper y Yul, y desplegarlos en Gate y otras redes compatibles con GVM. La GVM garantiza que cada nodo de la red siga las mismas reglas al crear o interactuar con contratos inteligentes.

Las redes blockchain implementan sus propios tipos de VM basadas en objetivos de diseño. Algunas se centran en la velocidad y escalabilidad, mientras que otras buscan ser más seguras o flexibles para los desarrolladores. Redes como NEAR y Cosmos utilizan VM basadas en WebAssembly (WASM), que admiten contratos inteligentes escritos en varios lenguajes de programación.

Otras redes blockchain como Sui utilizan MoveVM, que ejecuta contratos inteligentes escritos en el lenguaje Move. La blockchain Solana utiliza un entorno de ejecución personalizado, a menudo llamado Máquina Virtual de Solana (SVM), que está diseñado para procesar transacciones en paralelo y manejar grandes cantidades de actividad en la red.

Máquinas virtuales en acción

Puede que no las notes, pero las VM trabajan tras bambalinas cada vez que interactúas con aplicaciones descentralizadas (dApps).

• Si utilizas una aplicación de Finanzas Descentralizadas (DeFi) como Gate Swap para intercambiar tokens, tus transacciones son manejadas por contratos inteligentes que se ejecutan dentro de la GVM.

• Si estás acuñando un NFT, la VM ejecuta el código que mantiene un registro de quién posee cada NFT. Cuando realizas una compra o transferencia, la VM actualiza los registros para que la propiedad del NFT se mantenga precisa.

• Si utilizas un rollup de Capa 2, tus transacciones pueden ser realizadas por una VM especializada, como una zkGVM. Las zkGVM hacen posible ejecutar contratos inteligentes mientras se benefician de pruebas de conocimiento cero (ZKP).

Limitaciones de las VM

1. Sobrecarga de rendimiento: las VM agregan una capa adicional entre el hardware y el código que se ejecuta. Esto puede ralentizar las cosas o requerir más recursos informáticos en comparación con la ejecución de aplicaciones directamente en una máquina física.

2. Complejidad operativa: mantener las VM (especialmente en infraestructuras en la nube o redes blockchain) requiere mucho esfuerzo de configuración y actualización. Esto llevará tiempo y a menudo requiere herramientas y conocimientos especializados.

3. Compatibilidad: los contratos inteligentes a menudo están diseñados para un entorno VM específico. El código escrito para contratos inteligentes en Gate deberá reescribirse o adaptarse para funcionar en otras blockchains no compatibles como Solana. Esto significa que los desarrolladores deben dedicar tiempo y esfuerzo adicionales si desean lanzar la misma aplicación en múltiples entornos.

Conclusiones

Las VM juegan un papel importante en el funcionamiento de las computadoras regulares, así como en los sistemas blockchain. Te permiten ejecutar diferentes sistemas operativos, probar software de forma segura y utilizar el mismo hardware para múltiples tareas.

Las máquinas virtuales también se utilizan en redes blockchain para impulsar contratos inteligentes y aplicaciones descentralizadas. Incluso si no eres un experto, saber cómo funcionan las VM puede darte una mejor idea de lo que sucede tras bambalinas en muchas de las herramientas y plataformas DeFi que utilizamos.