Comparison of smart contract platforms for decentralized applications development

Abstract

Die Blockchain-Technologie hat sich seit der Einführung von Bitcoin kontinuierlich weiterentwickelt. Mit dem Aufkommen von Ethereum im Jahr 2014 legten Programme mit einem vordefinierten Regelsatz, sogennante ’Smart Contracts’, den Grundstein für die Blockchain-Technologie über Kryptowährungen hinaus. Anschließend wurde die Blockchain-Technologie in verschiedenen Sektoren eingesetzt, darunter Lieferkettenmanagement, Immobilien, Gesundheitswesen und viele mehr, und bot zahlreiche Vorteile wie Effizienz, Transparenz und Unveränderlichkeit. In den folgenden Jahren entstanden zahlreiche weitere Smart-Contract-Plattformen, darunter Neo, EOS, Cardano und Algorand, die Alternativen zu Ethereum darstellten. Dies stellt Unternehmen und Entwickler vor die Herausforderung, die für ihre Anforderungen am besten geeignete Plattform auszuwählen. Wir erstellen einen Kriterienkatalog und vergleichen diese fünf Plattformen aus Entwicklungssicht. Dieser Katalog umfasst Schlüsselmerkmale wie die Verfügbarkeit von Dokumentationen, die Installationsfreundlichkeit, Sprachunterstützung und das Engagement der Community. Wir haben drei praktische Anwendungsfälle identifiziert: einen fungiblen Token, einen nicht-fungiblen Token und ein einfaches Supply-Chain-Management-System. Die Implementierung dieser Anwendungsfälle auf allen fünf Platformen ermöglicht es uns, die Stärken und Schwächen jeder Plattform zu erkennen und sie aus praktischer Sicht anhand zuvor definierter Kriterien zu vergleichen. Während der Implementierung wurden verschiedene Aspekte aufgezeichnet, wie Aufwand, Vertragslänge, Anzahl der Schwierigkeiten und eine Schätzung des erforderlichen Erfahrungsniveau, um einen gegebenen Anwendungsfall auf einer bestimmten Plattform zu entwickeln. Während wir die Unterschiede zwischen den Plattformen erforschen, ihre Stärken und Schwächen bewerten und die möglichen Auswirkungen für Entwickler betonen, bietet unsere Forschung wertvolle Erkenntnisse, um Entwicklern bei der Auswahl der am besten geeigneten Plattform zu helfen.

Blockchain technology has been continually evolving since the inception of Bitcoin. With Ethereum’s emergence in 2014, programs with a predefined set of rules, known as ’Smart Contracts,’ established the foundation of blockchain technology beyond cryptocurrencies. Subsequently, blockchain technology began to be applied in diverse sectors, including supply chain management, real estate, healthcare, and many more, offering numerous benefits such as efficiency, transparency, and immutability. In the years that followed, a variety of other smart contract platforms, including Neo, EOS, Cardano, and Algorand, came into existence, presenting alternatives to Ethereum. This poses a challenge for companies and developers when selecting the most suitable platform for their needs. We establish a catalogue of criteria and compare these five platforms from a development perspective. This catalogue encompasses key features such as documentation availability, ease of installation, language support, and community engagement. We identify three practical use-cases: a fungible token, a non-fungible token, and a simple supply chain management system. Implementing these use-cases across all platforms allows us to discern each platform’s strengths and weaknesses and to compare them from the practical point of view using previously defined criteria. During the implementation, we record various aspects such as effort, contract length, number of difficulties, and an estimation of the experience level required to develop a given use-case on a specific platform. As we explore the distinctions between the platforms, evaluate their strengths and weaknesses, and underscore the potential implications for developers, our research provides valuable insights to aid developers in selecting the most appropriate platform.