Blockchain Based Systems Engineering an der TU München

Karteikarten und Zusammenfassungen für Blockchain Based Systems Engineering im Betriebswirtschaftslehre, Technologie- und Managementorientierte BWL Studiengang an der TU München in Augsburg

CitySTADT: Augsburg

CountryLAND: Deutschland

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Scenarios in which a Blockchain might be useful (4 requirements)

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Why use gas when there is ether?

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Hyperledger Composer
The business service provider develops three components

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Parts of the EVM tuple

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Definition Solidity Idiom

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The concept of a bloom filter
(Def, three Phases, Risk of using hash filter)

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[Bitcoin wallet]

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Why are design patterns of particular importance for smart contract development?

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Proporties that must hold for decentralized applications

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The mission of the Ethereum Foundation

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Development Tools
Cloud Environment

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Function of Web3.js

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Blockchain Based Systems Engineering

Scenarios in which a Blockchain might be useful (4 requirements)
  1. multiple parties involved
  2. these parties do not trust each other or have different interests
  3. a shared write access is required
  4. all writes to the database need to be publicly verifiable

Blockchain Based Systems Engineering

Why use gas when there is ether?

decouple gas and ether
–> look up again!!!

Blockchain Based Systems Engineering

Hyperledger Composer
The business service provider develops three components

Smart Contracts
Business Logic
Presentation Logic

Blockchain Based Systems Engineering

Parts of the EVM tuple
  • Block_state –> global state of all accounts, contracts and storage
  • transaction –> signed data package that is always sent by wallet
  • message –> only virtually sent between contracts
  • code –> smart contract as bytecode
  • memory –> infinitely expandably byte array as non-persistent, temporal storage during execution
  • stack –> 32 byte non-persistent buffer as temporal storage during execution
  • pc –> program counter
  • gas –> fee for using computational resources

Blockchain Based Systems Engineering

Definition Solidity Idiom

A solidity idiom is a practice-proven code pattern for a recurring coding problem. Idioms are a lower abstraction level than design patterns.

(e.g. access restricition idiom, secure ether transfer idiom, safe arithmetic idiom)

Blockchain Based Systems Engineering

The concept of a bloom filter
(Def, three Phases, Risk of using hash filter)

Definition: A Bloom filter is a probabilistic data structure which allows to test if an element is a member of a set.

Phase 0: Filter Setup  –> The filter is initialized with n buckets and filled with a 0. Additionally, the hash-functions used are defined.

Phase 1: Element addition –> The content of the element that should be added is hashed and the buckets corresponding to the output(s) of the hashfunction(s) are set to 1.

Phase 2: Element Validation –> Search if an element is contained in the filter. Therefore, the element’s content is hashed and it gets checked wether the corresponding buckets to the output are all containing a (boolean: true).

Risk: Occurence of false positives. –> It may happen, that the output of an element to be validated hashes to buckets which are all set to 1 even though these 1s were set by other elements. The validation would then return a true even though the element is not contained. 

Blockchain Based Systems Engineering

[Bitcoin wallet]

A software application in which you can view your Bitcoin holdings, and send or receive Bitcoins.

Blockchain Based Systems Engineering

Why are design patterns of particular importance for smart contract development?

Because:

  • determinism by design makes the use of external data and random numbers challenging
  • code of a deployed contract is immutable –> no updates of contracts possible
  • often financial value at risk –> stolen money is gone forever
  • availability of source- and bytecode makes it easier to find potential vulnerabilities

==> Using well-known patterns can prove beneficial –> less prone to errors

Blockchain Based Systems Engineering

Proporties that must hold for decentralized applications
  • The core data records must be stored in the blockchain
  • the functions that change the core data records must be executed in the blockchain

Blockchain Based Systems Engineering

The mission of the Ethereum Foundation
  • promote and support Ethereum platform
  • base layer research, development and education
  • empower developers to produce next generation decentralized applications

Blockchain Based Systems Engineering

Development Tools
Cloud Environment
  1. IDE/Code Editor + Build Management
  2. Network Deployment (Remix EmulationPublic Test Network (Ropsten, Rinkeby, Kovan); Main Network

Blockchain Based Systems Engineering

Function of Web3.js
  • official Ethereum JavaScript API that provides a wrapper for the JSON RPC Interface
  • provides methods to deploy SC and interact with them
  • Provides methods to sign and send Tx
  • either server- or client-side
Gradient

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