Σύγκριση Τεχνολογιών Κατανεμημένης Εγγραφής “Blockchain"

Abstract

Τα τελευταία χρόνια η ραγδαία εξέλιξη της τεχνολογίας, αλλά και η συνεχόμενη ανάγκη για πραγμάτωση απομακρυσμένων και γρήγορων συναλλαγών και ανταλλαγής δεδομένων καθιστούν τα θέματα της ασφάλειας και αμεσότητας πιο καίρια από ποτέ. Στη παρούσα διπλωματική εργασία λοιπόν εξετάζεται η σχετικά νέα τεχνολογία BlockChain, η οποία «υπόσχεται» ασφάλεια και μείωση κόστους συναλλαγών, ανωνυμία χρηστών, αμεσότητα και αποκέντρωση. Στα κεφάλαια που ακολουθούν γίνεται μια αναλυτική παρουσίαση των αρχών του BlockChain καθώς και της αρχιτεκτονικής αυτών των δικτύων και γίνεται επίσης μια βασική αρχική κατηγοριοποίηση βάσει των δικαιωμάτων των χρηστών. Ακολουθεί η δεύτερη φάση κατηγοριοποίησης των δικτύων BlockChain η οποία στηρίζεται σε διαφορετικές παραμέτρους. Οι βασικότερες αυτών είναι η ιδιοκτησία του δικτύου, τα δικαιώματα του χρήστη καθώς και ο μηχανισμός συναίνεσης. Οι δύο μεγάλες κατηγορίες είναι τα public και τα private blockchains, ανάλογα με το αν το δίκτυο ανήκει σε κάποιο φυσικό πρόσωπο, οργανισμό ή επιχείρηση. Υπάρχουν επίσης και τα consortium τα οποία έχουν λογική για χρήση μεταξύ πολλαπλών εταίρων ή οργανισμών. Συγκεκριμένα τα public blockchains μπορούν να είναι permissioned ή permissionless ανάλογα με την ύπαρξη ή όχι περιορισμών στα δικαιώματα των χρηστών. Στην συνέχεια γίνεται διάκριση λαμβάνοντας υπόψιν τον μηχανισμό συναίνεσης που χρησιμοποιείται σε διάφορες πλατφόρμες. Οι πιο διαδεδομένοι μηχανισμοί συναίνεσης είναι οι εξής: Proof-of-Work, Proof-of-X, Proof-of-Stake, Proof-of-Capacity, Proof-of-Elapsed Time [36]. Καθώς η τεχνολογία BlockChain εξελίσσεται, προκύπτουν διαφορετικές απαιτήσεις που αναπόφευκτα οδηγούν σε ανάπτυξη νέων πρωτοκόλλων. Γενικεύοντας διακρίνουμε 3 κατηγορίες: Πρωτόκολλα εκλογής βάσει εργασίας (PoW), πρωτόκολλα εκλογής βάσει ιδιότητας (PoX) και υβριδικά πρωτόκολλα. Τέλος βάσει των παραπάνω κατηγοριοποιήσεων και διαφορών, αναλύουμε τα χαρακτηριστικά ορισμένων διαδεδομένων πλατφορμών BlockChain -Bitcoin, Ripple, Hyperledger Fabric, Corda, Quorum- καλύπτοντας τον συνδυασμό των παραμέτρων που προαναφέρθηκαν αλλά και κάποιων επιπλέον. Στο τελευταίο κεφάλαιο καταγράφονται αναλυτικά τα συμπεράσματα αυτής της έρευνας, το ενδεχόμενο για μελλοντική επέκτασης της, όπως επίσης οι περιορισμοί και οι δυσκολίες που προέκυψαν κατά την υλοποίηση της.