灵感、设计和优势——CKB-VM 诞生记（二）

Nervos 底层公链 CKB 的虚拟机（CKB-VM）是基于 RISC-V 打造的区块链虚拟机。在《CKB-VM 诞生前记》和《CKB-VM 诞生记（一）》中，我们介绍了 CKB 虚拟机的设计理念，以及基于 RISC-V 指令集打造的选择逻辑。

那么再往前推一步，我们为什么会选择基于真实 CPU 指令集来构建 CKB-VM 呢？在本篇文章中，CKB-VM 设计者肖雪洁将和我们继续讨论 CKB-VM 的设计灵感、设计以及基于真实 CPU 指令集来构建 CKB-VM 的额外优势。

灵感与设计

在设计 CKB-VM 之前，我们发现很多区块链项目并不是用真实的 CPU 指令集来构造自己的虚拟机。我们熟知的以太坊下一代虚拟机 EWASM、EOS 以及 Dfinity 等都选择了 WASM（WebAssembly，一种编码格式）来构造自己的虚拟机。我们也完全可以设计出一个具有高级语言特性的 VM，比如可以用于静态验证，或是可以直接支持高级数据结构，或是支持各种加密算法的 VM。

但是我们发现，虽然带有高级语言特性的虚拟机能够提供更多的便利，比如能够支持语法各异的编程语言，但同时也会出现其他一些问题：任何复杂的、带有高级语言功能的 VM，无论多么灵活，都不可避免的会在设计层面引入一些语义约束，出于性能的原因，不同的语言在底层几乎需要共享相同的语义（带有高级语言特性的虚拟机需要绑定密码学原语，若未来现有的原语被攻破，或者需要更换一套密码学原语时，需要通过分叉来实现）。这样一来，VM 自身的灵活性就会受到限制，这和 CKB 作为加密经济底层基础设施的愿景并不相符。

与此同时，一个带有高级语言功能的 VM 通常会包含某些高级的数据结构与算法，这样任何在 VM 中嵌入的高级数据结构与算法都可能只适合于某一类应用的开发，却不适用于其它应用程序的开发。并且，我们无法预设所有可能的使用方式，这些嵌入 VM 本身的数据结构或算法除了兼容性之外没有任何作用，随着时间的推移，甚至会成为负担。

另外我们还发现，所有的区块链项目都要在冯·诺伊曼 CPU 架构（x86，x86_64，ARM 等架构）下才能运行，并且所有高级的 VM 特