Qu'est-ce qu'une machine virtuelle ?

Qu'est-ce que les machines virtuelles (VMs) ?

Les machines virtuelles (VMs) créent un ordinateur isolé, basé sur un logiciel, à l'intérieur de votre appareil actuel. Elles vous permettent d'exécuter des systèmes d'exploitation ou des applications différents sans installer de nouveau matériel.

Dans le monde de la blockchain, les VMs sont les moteurs qui alimentent les smart contracts, garantissant que chaque transaction est traitée correctement et de façon cohérente sur le réseau. Comprendre les VMs est essentiel pour voir comment les développeurs construisent et testent des logiciels en toute sécurité et comment les applications décentralisées (dApps) fonctionnent de manière fiable.

Comment fonctionnent les machines virtuelles

La magie derrière les VMs repose sur un logiciel appelé hyperviseur. Il agit comme un gestionnaire, répartissant les ressources de votre machine hôte — comme la puissance CPU, la mémoire (RAM) et le stockage — entre une ou plusieurs machines virtuelles.

Chaque VM fonctionne comme si elle était une machine physique distincte. Vous pouvez y installer un système d'exploitation, exécuter des applications et vous connecter à Internet, le tout dans un environnement sandbox totalement isolé de votre système principal.

Deux types principaux d'hyperviseurs

• Hyperviseurs bare-metal (Type 1) : Installés directement sur le matériel, ils privilégient l'efficacité et les performances et sont courants dans les centres de données et les infrastructures cloud.
• Hyperviseurs hébergés (Type 2) : Fonctionnent au-dessus d'un système d'exploitation classique et sont pratiques pour le développement, les tests et un usage personnel.

Cas d'utilisation courants des VMs

Les machines virtuelles sont populaires car elles offrent un équilibre entre flexibilité, sécurité et commodité. Elles sont utiles dans de nombreux scénarios, du test personnel aux services cloud à grande échelle.

• Tester différents systèmes d'exploitation : essayer un nouvel OS sans modifier votre environnement principal.
• Contenir des logiciels risqués : exécuter des fichiers ou applications inconnus en isolation pour que tout dommage reste à l'intérieur de la VM.
• Faire tourner des programmes legacy : recréer des environnements anciens pour des logiciels qui ne fonctionnent plus sur les systèmes actuels.
• Simplifier le développement et les tests : construire et tester des applications sur plusieurs configurations OS sans machines séparées.
• Alimenter le cloud : de nombreux serveurs cloud reposent sur la fourniture de VMs à la demande pour héberger sites web, applications et bases de données.

VMs blockchain : comment fonctionnent les smart contracts

Les blockchains s'appuient sur des VMs spécialisées pour exécuter des programmes on-chain appelés smart contracts. Une VM blockchain impose un modèle d'exécution unique afin que chaque nœud traite le code des contrats de la même manière, garantissant un état cohérent sur le réseau.

Architectures VM blockchain populaires

• EVM (Ethereum Virtual Machine) : Le standard original et le plus largement adopté, l'EVM exécute des smart contracts écrits dans des langages comme Solidity. Sa conception assure une exécution déterministe sur des milliers de nœuds.
• VMs basées sur WASM : Wasm est un format haute performance qui permet aux développeurs d'écrire des smart contracts dans des langages familiers comme Rust, C++ et Go, offrant plus de flexibilité et de rapidité.
• VMs spécifiques à un langage : Certaines chaînes construisent leurs propres VMs depuis zéro, les adaptant à des fonctionnalités particulières comme une sécurité renforcée ou un traitement des transactions à haute vitesse.

Différentes blockchains conçoivent leurs VMs avec des objectifs concurrents : certaines privilégient la flexibilité pour les développeurs, d'autres ciblent le débit de transactions ou la sécurité. Les solutions de couche 2 et les rollups peuvent aussi utiliser des VMs sur mesure, comme des environnements d'exécution compatibles zk, pour combiner scalabilité et preuves cryptographiques.

Où vous rencontrez des VMs blockchain

Vous interagissez avec des machines virtuelles plus souvent que vous ne le pensez. Lorsque vous utilisez une application de finance décentralisée pour échanger des tokens, frapper un objet numérique ou interagir avec un rollup de couche 2, la logique qui vérifie et enregistre ces actions s'exécute à l'intérieur d'une VM blockchain. Ce runtime garantit que les changements d'état respectent les règles du réseau et que le même résultat survient quel que soit le nœud qui vérifie la transaction.

Compromis à considérer lors de l'utilisation de VMs

Bien que les VMs apportent commodité et sécurité, elles ne sont pas parfaites. Les limites courantes incluent :

• Surcharge de performance : la virtualisation introduit une couche supplémentaire, ce qui peut réduire la vitesse ou augmenter la consommation de ressources par rapport à l'exécution sur du matériel nu.
• Complexité opérationnelle : déployer et maintenir des VMs — en particulier à grande échelle — exige des outils, des mises à jour et une administration qualifiée.
• Problèmes de compatibilité : le code écrit pour un environnement VM peut nécessiter d'être réécrit pour fonctionner sur un runtime différent, ce qui augmente l'effort de développement pour les déploiements cross-chain ou multiplateformes.

Points clés

Les machines virtuelles permettent d'exécuter plusieurs environnements sur le même matériel, offrant un espace sûr pour tester des logiciels et faire tourner des applications legacy. Dans la blockchain, les VMs sont la couche d'exécution qui fait tourner les smart contracts et maintient la cohérence des dApps sur le réseau. Connaître les forces et limites des VMs vous aide à évaluer la performance, la sécurité et la portabilité lors de la création ou de l'utilisation d'un logiciel.