Analyse und Vergleich von Smart Contract Sprachen der Blockchain-Plattform Ethereum

Abstract

Smart Contracts haben in den letzten Jahren, insbesondere durch die Blockchain-Plattform Ethereum, zunehmend an Bedeutung gewonnen. Der daraus folgende rapide Anstieg an Smart Contract Programmier-sprachen macht es schwer die richtige Auswahl unter diesen zu treffen. Daher ist es notwendig aufzuzeigen, welche Smart Contract Sprachen es gibt und zu analysieren über welche Eigenschaften diese verfügen. Das Ziel in der vorliegenden Arbeit ist es zu beantworten, welche der gegebenen Smart Contract Sprachen die optimale Wahl zur Erstellung von Smart Contracts ist. Dazu wird folgende Frage gestellt: „Welche Smart Contract Sprache ist für den Einstieg und für die allgemeine Entwicklung am besten geeignet?“ Um die Forschungsfrage zu beantworten, wurde sich auf die Blockchain-Plattform Ethereum begrenzt und anhand einer Literaturrecherche alle für diese gegebenen Smart Contract Sprachen identifiziert. Die Auswahl zur Analyse wurde schlussendlich auf drei Sprachen begrenzt. Die ausgewählten Sprachen Solidity, Vyper und Fe wurden anhand eines ERC20-Tokens analysiert und verglichen. Dabei wurde zu den jeweiligen Sprachen mittels einer Nutzwertanalyse auf die Kriterien Lesbarkeit, Funktionalitäten, Verfügbarkeit, Lernaufwand, Sicherheit und Effizienz eingegangen. Die Kriterien wurden ebenfalls anhand der Literaturrecherche und in Bezug auf herkömmliche Programmiersprachen prozentual zueinander gewichtet. An jedes Kriterium wurden Punkte von 1 bis 5 vergeben, um anschließend zu jeder Sprache eine gewichtete Endsumme als Ergebnis zu erhalten. Die Ergebnisse der Analyse zeigen, dass für den Einstieg in die Smart Contract Programmierung die Sprache Vyper am besten geeignet ist. Vyper hat bei den Kriterien Lesbarkeit, Lern-aufwand, Sicherheit und Effizienz die besten Ergebnisse erzielen können. Dies macht sie zur optimalen ersten Wahl, um grundlegende Konzepte der Blockchain-Plattform Ethereum und von Smart Contracts zu verinnerlichen. Für die allgemeine Entwicklung lässt sich keine optimale Wahl ermitteln, da keine der Sprachen alle Kriterien perfekt erfüllt hat. Die Auswahl hängt hier von den Präferenzen des jeweiligen Entwicklers ab.

Smart contracts have become increasingly important in recent years, especially due to the Ethereum block-chain platform. The resulting rapid increase of smart contract programming languages makes it difficult to make the right choice among them. Therefore, it is necessary to show which smart contract languages exist and to analyze which features they have. The goal of this paper is to answer which of the given smart contract languages is the optimal choice for creating smart contracts. To this end, the following question is posed: “Which smart contract language is the best for getting started with smart contract development and for general development of smart contracts?“ In order to answer the research question, the focus was limited to the Ethereum blockchain platform and a literature research was used to identify all smart contract languages given for this platform. The selection for analysis was ultimately limited to three languages. The selected languages Solidity, Vyper and Fe were analyzed and compared using an ERC20 token. A utility analysis was performed on the criteria of readability, functionality, availability, learning effort, security, and efficiency for each language. The criteria were weighted likewise on the basis of the literature research and in relation to conventional programming languages proportionally to each other. To each criterion points were assigned from 1 to 5, in order to receive afterwards to each language a weighted final sum as result. The results of the analysis show that Vyper is the most suitable for getting started with smart contract programming. Vyper has been able to achieve the best results on the criteria of readability, learning effort, security and efficiency. This makes it the optimal first choice for internalizing basic concepts of the Ethereum blockchain platform and smart contracts. For general development, it is not possible to identify an optimal choice, as none of the languages perfectly met all the criteria. The choice here depends on the preferences of the respective developer.