Dipperin WASM虚拟机性能何以完胜以EVM？

Dipperin作为金融公链的探索者，长期专注于帮助用户快速、安全、低成本地部署区块链应用和商业智能合约，支持用户成为区块链价值的创建者和分享者，解锁区块链在广泛商业应用上的价值。

2019年8月21日，Dipperin测试网络Venus正式进行主网上线前的测试，主要包括创新经济模型、高效的智能合约第二代WASM虚拟机、多款DApp，供开发者测试使用。这些技术创新使得Dipperin比以太坊拥有更高的TPS，快速的区块确认，以及更高快的智能合约运行速度。

以太坊的出现，在比特币网络结构基础上开发了以太坊虚拟机EVM，使用语言solidity即可完成图灵完备的编程，在以太坊公链上募资的项目越来越多，因为项目方可以使用以太坊轻松地解决发币的问题。每一个公链都是以开源社区的形态运作的，建立新的语言和虚拟机就如同建立新的开发者体系，大部分项目不会选择去开发新语言和虚拟机，大部分公链用的都是EVM，直接COPY以太坊的功效，但是不可避免的也把EVM虚拟机的缺点带过来了。

Dipperin在立项之初便意识到了以太坊EVM和solidity的限制，进而深入地了解公链底层的链式网络，上层的解释器和开发语言，并且在拓展性、稳定性、运行效率等方面不断创新。随着测试网Venus的上线运行，我们在同等环境下测试了Dipperin WASM虚拟机和EVM的性能。

结果令人震惊。事实证明，Dipperin的智能合约的执行效率远远高于以太坊EVM。以太坊使用了256位的机器码极大地影响了性能，增大了内存占用。做1000万次除法和加法，Dipperin智能合约的运行时间是以太坊智能合约的1/6，内存占用是1/700。

1、测试环境

在以太坊源码中，利用其已有的vm性能测试案例，选取其中的loop-divadd-10M测试案例，使用pprof工具分析其vm性能及内存占用情况。

在Dipperin-core中则同样编写10M次的除法加法测试，生成cpu和memory相关的profile图，并与EVM进行对比。

2、测试结果对比

（1）测试EVM性能

EVM执行loop-divadd-10M测试时的cpu profile图如下:

EVM memory profile图如下:

测试执行时间：8.31890013s

（2）测试Dipperin WASM虚拟机

在Dipperin-corevm中测试loop-divadd-10M，合约源码如下:

pprof生成的cpu profile图如下:

测试合约执行时间为：1.607514228s

pprof生成的memory profile图如下:

测试结果:

3、测试结果分析

通过对比测试数据可以看出，同样执行10M的除法加法操作。WASM虚拟机在执行时间上都要比EVM小。通过分析测试执行生成的cpu和memory profile程序可以看出。在执行除法和加法操作时，EVM之所以时间和内存消耗都比较多，主要是因为EVM底层opcode使用u256(256bit)，而其256bit基本数据类型是通过big.int包来实现的。big.int相关操作是比较消耗cpu和内存资源的。这一点也一直是EVM饱受诟病的地方。

从EVM加法opcode中可以清晰的看到这一点:

当然由于在WASM的测试中未使用到big.int操作，因此其测试合约的内存消耗要远小于EVM。若在WASM中使用vm import的big.int相关操作时，可以想象，其内存消耗也会大很多。

4、总结

而对比合约数据长度可以看到，Dipperin WASM vm由于需要保存合约bytecode及abi数据到链上，因此其对链上存储资源的占用是要略高于EVM的。而EVM在将合约编译成字节码时，通过hash获取函数签名，并将函数签名信息保存在字节码中，这一定程度上也节省了链上存储空间。当然这也导致用户无法通过合约地址在链上查询此合约的abi信息。即若合约创建者未将其部署的合约发布出来，用户无法获取其abi信息，因此也无法去调用合约功能，唯一的途径是对存储在链上的bytecode进行逆向。

据悉，Dipperin创办于2018年，专注于建设金融公有链基础设施，帮助用户快速、安全、低成本地部署区块链应用和商业智能合约，搭建区块链与真实商业社会之间的桥梁。