Τεχνολογία και εφαρμογές blockchain σε περιβάλλοντα ιστού και κινητών συσκευών

Abstract

Η τεχνολογία Βlockchain εμφανίστηκε το 2008, ως θεμέλιο του πρώτου αποκεντρωμένου κρυπτονομίσματος, Bitcoin. Το blockchain είναι ένα αποκεντρωμένο και κατανεμημένο δημόσιο καθολικό, όπου καταγράφονται και ομαδοποιούνται όλα τα κρυπτογραφικά υπογεγραμμένα δεδομένα σε μπλοκ. Κάθε μπλοκ συνδέεται με το προηγούμενο μέσω του κατακερματισμού του, σχηματίζοντας έτσι την αλυσίδα μπλοκ. Ουσιαστικά, η τεχνολογία Βlockchain ενσωματώνει πολλές προϋπάρχουσες έννοιες, όπως η κρυπτογραφία δημόσιου κλειδιού, η ψηφιακή υπογραφή, οι αλγόριθμοι συναίνεσης και οι κρυπτογραφικές συναρτήσεις κατακερματισμού, σε μία ενιαία λύση. Παρ' ότι η τεχνολογία αυτή είναι σχετικά νέα, τα κύρια χαρακτηριστικά της, όπως η αποκέντρωση, η διαφάνεια, η ανωνυμία, η ανθεκτικότητα στις παραβιάσεις και ο αμετάβλητος χαρακτήρας της, την έχουν καταστήσει ευρέως αποδεκτή σε πολλούς τομείς που απαιτούν κοινή χρήση δεδομένων μεταξύ πολλών μερών, χρηματοοικονομικούς και μη. Η παρούσα διπλωματική εργασία παρέχει μια συστηματική βιβλιογραφική επισκόπηση της τεχνολογίας Βlockchain, καθώς και της κύριας επέκτασής της πέρα από τις επικυρώσιμες συναλλαγές, γνωστή ως έξυπνα συμβόλαια. Εξετάζει τις διαφορετικές αρχιτεκτονικές προσεγγίσεις, τα βασικά χαρακτηριστικά και συστατικά μέρη της τεχνολογίας, συζητά ορισμένα μοντέλα συναίνεσης που χρησιμοποιούνται σε δίκτυα blockchain, καθώς και ορισμένους από τους περιορισμούς και τα ζητήματα ασφάλειας και ιδιωτικότητας που την περιβάλλουν. Στόχος της εργασίας είναι να προσδιορίσει τις εφαρμογές και την επίδραση της τεχνολογίας Blockchain στις διάφορες πτυχές του ηλεκτρονικού εμπορίου, συμπεριλαμβανομένων των αποκεντρωμένων ηλεκτρονικών χώρων αγοράς, των συστημάτων ψηφιακών πληρωμών, των προγραμμάτων ανταμοιβής πιστών πελατών και της διαδικασίας έγκρισης και αξιολόγησης των κινητών εφαρμογών. Τέλος, παρουσιάζεται μια μελέτη περίπτωσης σχετικά με τη διαχείριση έξυπνων συμβολαίων, με επίκεντρο την υλοποίηση μιας αποκεντρωμένης εφαρμογής ηλεκτρονικού εμπορίου (Dapp) που βασίζεται στο blockchain Ethereum.

Blockchain technology appeared in 2008, as the foundation of the first decentralized cryptocurrency, Bitcoin. Blockchain is a decentralized and distributed public ledger where all cryptographically signed data is recorded and grouped into blocks. Each block is connected to the previous one through its hash, thus forming the block chain. Essentially, Blockchain technology integrates many pre-existing concepts, such as public key cryptography, digital signature, consensus algorithms and cryptographic hash functions, into a unified solution. Although this technology is relatively new, its main features, such as decentralization, transparency, anonymity, tamper resistance and immutability, have made it widely accepted in many fields that require data sharing between many parties, financial and non-financial. This thesis provides a systematic literature review of Blockchain technology, as well as its main extension beyond verifiable transactions, known as smart contracts. It examines the different architectural approaches, key features and components of the technology, discusses some of the consensus models used in blockchain networks, and also touches on some of the limitations and security and privacy issues surrounding it. The objective of the thesis is to identify the applications and impact of Blockchain technology in the various aspects of e-commerce, including decentralized e-marketplaces, digital payment systems, customer loyalty programs, and mobile app approval and evaluation process. Finally, a case study on smart contract management is presented, focusing on the implementation of a decentralized e-commerce application (Dapp) based on the Ethereum blockchain.