WebAssembly(WASM) 是一种高性能的低级编程语言字节码格式,可在网页和非网页环境中运行,支持多语言编译,运行速度接近原生代码。它在区块链中的作用是:作为智能合约的执行引擎,被多条非以太坊链(如 Polkadot、EOS、CosmWasm)采用。
Polkadot 和 EOS 是使用 WebAssembly 的两个代表性区块链平台,它们与 Solidity+EVM(以太坊生态)形成鲜明对比。
一、什么是 WebAssembly(WASM)?
📌 定义:
WebAssembly 是一种由 W3C 组织制定的、可在现代浏览器和虚拟机中运行的 高性能二进制指令格式,专为跨平台、快速、安全的执行环境设计。
核心特点:
- 多语言支持:可由 C/C++、Rust、AssemblyScript 等语言编译生成
- 运行速度快:接近本地机器执行效率
- 沙箱执行:安全隔离,适合执行不可信代码
- 可跨平台部署:在浏览器、区块链、IoT、边缘计算中都能运行
二、WASM 在区块链中的作用
为什么区块链需要 WASM?
- 更高性能:比 EVM 快几十倍;
- 语言中立:支持 Rust、C++、Go 等,比 Solidity 单一语言更灵活;
- 可移植性强:能跨不同链、设备、平台运行;
- 可形式化验证:利于智能合约安全审计、数学验证。
三、Polkadot 和 EOS 使用 WebAssembly 的原因
1. Polkadot(Substrate 框架)
特性 |
说明 |
执行环境 |
Substrate 节点使用 WebAssembly 执行合约和 runtime |
合约语言 |
主要用 Rust + ink! 编写合约,编译成 WASM |
可升级性 |
Runtime(链逻辑)也是 WASM,链无需分叉就能升级逻辑 |
模块化 |
每条平行链都可自定义自己的 runtime,部署自己的 WASM 合约引擎 |
场景 |
平行链、治理系统、跨链消息传递 XCMP 等均基于 WASM 运行 |
contract/
├── Cargo.toml
├── src/lib.rs
└── target/wasm32-unknown-unknown/release/contract.wasm
2. EOS(EOSIO 智能合约平台)
特性 |
说明 |
合约语言 |
C++,通过 eosio-cpp 编译为 WASM 字节码 |
执行引擎 |
EOS VM(基于 WebAssembly)解释运行合约 |
开发方式 |
类似写 C++ 程序,部署合约后直接执行 |
调用模型 |
支持 action 调用、表结构、权限管理等 |
优点 |
执行效率高、性能强,TPS 达到数千 |
[[eosio::action]]
void sayhi(name user) {
print("Hello ", user);
}
四、WASM vs Solidity(EVM)
比较项 |
WebAssembly(WASM) |
Solidity(EVM) |
支持平台 |
Polkadot, EOS, CosmWasm |
Ethereum, BSC, Polygon |
编程语言 |
Rust, C++, Go, AssemblyScript |
Solidity |
编译产物 |
.wasm 字节码 |
EVM 字节码 |
虚拟机 |
WASM VM |
EVM(以太坊虚拟机) |
性能 |
非常高(接近原生) |
中等偏低 |
安全性 |
强,可形式化验证 |
中,容易出漏洞 |
可升级性 |
支持热更新、无分叉升级(如 Polkadot) |
只能部署新合约 |
扩展性 |
高,模块化运行时 |
限制较多 |
五、为什么越来越多链选择 WebAssembly?
- 语言自由:Rust 安全性高、C++ 性能强,可选择多语言;
- 适合链级定制:例如 Polkadot 平行链可定义自己逻辑,非 Solidity 所限;
- 性能要求高的系统:如链游、金融、预言机等;
- 安全要求高的系统:如隐私链、国家级联盟链等。
六、WASM 生态中的典型项目
项目 |
特点 |
Polkadot/Substrate |
Runtime 和合约均使用 WASM,极高的模块化 |
EOSIO / Antelope |
使用 C++ 开发合约,超高 TPS |
Cosmos(CosmWasm) |
Rust + WASM 合约引擎,兼容 Cosmos SDK |
Near Protocol |
基于 WASM 的合约平台,支持 Rust 和 AssemblyScript |
Internet Computer (DFINITY) |
智能合约运行在 WASM 沙箱中,支持多语言和高性能执行 |
七、小结
项目 |
内容 |
WebAssembly(WASM) |
高性能、安全的字节码格式,支持多语言,跨平台运行 |
区块链用途 |
作为智能合约和运行时的底层执行引擎 |
代表项目 |
Polkadot(Rust/ink!)、EOS(C++)、CosmWasm、NEAR |
优势 |
高性能、安全可控、语言丰富、支持升级 |
对比 EVM |
WASM 更强大但门槛高;EVM 简单易用但性能有限 |