¿Qué es una máquina virtual?

¿Qué son las máquinas virtuales (VMs)?

Las máquinas virtuales (VMs) crean un ordenador aislado, basado en software, dentro de tu dispositivo actual. Permiten ejecutar diferentes sistemas operativos o aplicaciones sin instalar hardware nuevo.

En el mundo de las blockchains, las VMs son los motores que ejecutan los contratos inteligentes, garantizando que cada transacción se procese de forma correcta y coherente en la red. Entender las VMs es clave para ver cómo los desarrolladores construyen y prueban software de forma segura y cómo las aplicaciones descentralizadas (dApps) funcionan de manera fiable.

Cómo funcionan las máquinas virtuales

La magia detrás de las VMs es un software llamado hipervisor. Actúa como un gestor, distribuyendo los recursos de la máquina anfitriona—como la potencia de la CPU, la memoria (RAM) y el almacenamiento—entre una o varias máquinas virtuales.

Cada VM funciona como si fuera una máquina física independiente. Puedes instalar un sistema operativo, ejecutar aplicaciones y conectarte a internet, todo dentro de un entorno aislado (sandbox) que está completamente separado de tu sistema principal.

Dos tipos principales de hipervisores

• Hipervisores bare-metal (Tipo 1): Instalados directamente en el hardware, se centran en la eficiencia y el rendimiento y son comunes en centros de datos e infraestructuras en la nube.
• Hipervisores hosted (Tipo 2): Se ejecutan sobre un sistema operativo normal y son cómodos para desarrollo, pruebas y uso personal.

Casos de uso comunes de las VMs

Las máquinas virtuales son populares porque equilibran flexibilidad, seguridad y comodidad. Son útiles para una amplia variedad de escenarios, desde pruebas personales hasta servicios en la nube a gran escala.

• Probar distintos sistemas operativos: prueba un nuevo SO sin cambiar tu entorno principal.
• Aislar software riesgoso: ejecuta archivos o aplicaciones desconocidas en aislamiento para que cualquier daño quede dentro de la VM.
• Ejecutar programas heredados: recrea entornos antiguos para software que ya no funciona en sistemas actuales.
• Agilizar desarrollo y pruebas: construye y prueba aplicaciones en múltiples configuraciones de SO sin máquinas separadas.
• Impulsar la nube: muchos servidores en la nube se basan en ofrecer VMs bajo demanda para alojar sitios web, aplicaciones y bases de datos.

Máquinas virtuales en blockchain: cómo funcionan los contratos inteligentes

Las blockchains dependen de VMs especializadas para ejecutar programas on-chain llamados contratos inteligentes. Una VM de blockchain aplica un único modelo de ejecución para que cada nodo procese el código del contrato de la misma manera, asegurando un estado coherente en toda la red.

Arquitecturas populares de VMs blockchain

• EVM (Ethereum Virtual Machine): El estándar original y más adoptado, la EVM ejecuta contratos inteligentes escritos en lenguajes como Solidity. Su diseño garantiza una ejecución determinista en miles de nodos.
• VMs basadas en WASM: Wasm es un formato de alto rendimiento que permite a los desarrolladores escribir contratos inteligentes en lenguajes familiares como Rust, C++ y Go, ofreciendo mayor flexibilidad y velocidad.
• VMs específicas por lenguaje: Algunas cadenas construyen sus propias VMs desde cero, adaptándolas a características específicas como mayor seguridad o procesamiento de transacciones a alta velocidad.

Diferentes blockchains diseñan sus VMs con objetivos a menudo competitivos: unas priorizan la flexibilidad para desarrolladores, otras buscan rendimiento en el procesamiento de transacciones o seguridad. Las soluciones Layer 2 y los rollups también pueden usar VMs personalizadas, como entornos compatibles con zk, para combinar escalabilidad con pruebas criptográficas.

Dónde te encuentras con VMs de blockchain

Interactúas con máquinas virtuales con más frecuencia de la que imaginas. Cuando usas una aplicación de finanzas descentralizadas para intercambiar tokens, acuñar un coleccionable digital o interactuar con un rollup de Layer 2, la lógica que verifica y registra esas acciones se ejecuta dentro de una VM de blockchain. Ese entorno de ejecución garantiza que los cambios de estado sigan las reglas de la red y que se obtenga el mismo resultado sin importar qué nodo verifique la transacción.

Compensaciones a considerar al usar VMs

Aunque las VMs añaden comodidad y seguridad, no son perfectas. Las limitaciones comunes incluyen:

• Sobrecarga de rendimiento: La virtualización introduce una capa adicional, que puede reducir la velocidad o aumentar el consumo de recursos en comparación con ejecutarse directamente en hardware.
• Complejidad operativa: Desplegar y mantener VMs—especialmente a escala—requiere herramientas, actualizaciones y administración cualificada.
• Problemas de compatibilidad: El código escrito para un entorno VM puede necesitar reescribirse para ejecutarse en otro runtime, lo que aumenta el esfuerzo de desarrollo para despliegues cross-chain o multiplataforma.

Conclusiones clave

Las máquinas virtuales permiten ejecutar múltiples entornos en el mismo hardware, ofreciendo un lugar seguro para probar software y ejecutar aplicaciones heredadas. En blockchain, las VMs son la capa de ejecución que corre los contratos inteligentes y mantiene las aplicaciones descentralizadas coherentes en toda la red. Conocer las fortalezas y los límites de las VMs te ayuda a evaluar rendimiento, seguridad y portabilidad al construir o usar software.