Analyse und Bewertung der Ethereum-Plattform

  • Beschreibung

    Im Rahmen des Kompetenzzentrums für angewandte Sicherheitstechnologie KASTEL wird an mehreren Instituten des KIT an  Sicherheitskonzepten für das Internet of Everything geforscht. Am Institut für Telematik werden in diesem Zusammenhang u.a. Blockchain-Netze untersucht. Das durch die Kryptowährung Bitcoin bekannt gewordene Blockchain-Paradigma ermöglicht die verteilte  Etablierung eines konsistenten Zustands, ohne die Existenz einer vertrauenswürdigen Instanz vorauszusetzen. Blockchain-Netze sind  insbesondere auch aufgrund der Tatsache interessant, dass sie als Grundlage für so genannte Smart-Contracts dienen können. Dies sind  digital kodierte Verträge, die automatisiert vollzogen werden. Die korrekte Durchsetzung von Vertragsklauseln kann dabei durch ein Blockchain-Netz dezentral sichergestellt werden. Ethereum ist dabei ein in der Praxis relevantes Blockchain-Netz, dass primär als Plattform für die Realisierung expressiver Smart-Contracts konzipiert wurde.

    Aufgabenstellung

    In dieser Arbeit sollen, basierend auf bestehenden Arbeiten, Entwurfsdokumenten und praktischen Versuchen, der Aufbau, die Funktionsweise und die Performanz der Ethereum-Plattform untersucht und bewertet werden. Dies beinhaltet zum einen eine Analyse des zugrunde liegenden Blockchain-Protokolls, inklusive Abschätzungen bezüglich Sicherheit und Skalierbarkeit. Schließlich soll die Qualität von Ethereum als Smart-Contract-Plattform untersucht werden. Hierzu soll eine exemplarische Anwendungen entworfen und implementiert werden, die auf über Ethereum realisierter Smart-Contract-Funktionalität zurückgreift. Anhand der Anwendung und eines aufzusetzenden Testknotens sind Leistungsmessungen an Ethereum und der eigenen Implementierung denkbar. Abschließend erfolgt die ausführliche Dokumentation und Präsentation der Arbeit.

    Arbeitsumgebung

    Jederzeit geöffneter Institutspoolraum, Kaffeemaschine, leistungsstarke Simulationsrechner und sonstige Geräte (VMs, Raspberry Pis, Smartphones) nach Bedarf

    Voraussetzungen

    Programmierkenntnisse sind sehr empfohlen, Kenntnisse in den Bereichen Peer-to-Peer und Blockchain sind hilfreich.