Rick Arendt

Abstract:

Mit der vorliegenden Arbeit wird ein Simulationstool entwickelt, um verschiedene Tools zur Gaskostenoptimierung von Smart Contracts miteinander zu vergleichen. Hierzu werden ausgewählte Optimierungstools aus der Literatur mit Fokus auf einer automatischen Optimierung von Smart Contracts vorgestellt. Außerdem werden die Smart Contracts mit Hilfe von künstlicher Intelligenz optimiert. Die Optimierungstools werden auf bestehende Smart Contracts angewendet und diese werden anschließend mit den ursprünglichen Transaktionen auf einer lokalen Blockchain simuliert. Die Ergebnisse der Simulation werden mit statistischen Verfahren analysiert und ausgewertet. Durch diese Auswertung können die Optimierungstools miteinander verglichen werden. Die Entwicklung des erforderlichen Simulationstools und dessen Programmablauf werden erläutert und visuell dargestellt. Darüber hinaus werden die grundlegenden Konzepte der Blockchain Technologie, die Funktionsweise von Smart Contracts sowie deren Transaktionskosten anhand der Ethereum Blockchain erklärt. Die Ergebnisse zeigen, dass insbesondere der Compiler Optimierer die durchschnittlichen Transaktionskosten um 1.357 Gas senken konnte. Auch die Deploymentkosten konnten durchschnittlich um 1.205.269 Gas reduziert werden. Für die Simulation wurden 100 zufällig ausgewählte Smart Contracts verwendet und insgesamt wurden 630.533 Transaktionen analysiert.

Das Simulationstool wurde mit der Programmiersprache JavaScript in Node.js umgesetzt. Das Tool ist eine reine Konsolenanwendung und bietet keine grafische Benutzeroberfläche an. Als Entwicklungsumgebung wurde WebStorm von JetBrains verwendet. Die Anwendung kann anhand einer Smart Contract Adresse den Quellcode von Etherscan herunterladen und mit verschiedenen Compiler Einstellungen kompilieren. Außerdem können alle Transaktionen eines Smart Contracts runtergeladen werden und diese werden anschließend in Gruppen aufgeteilt. Die Transaktionen werden ebenfalls von der Etherscan API abgerufen. Die Transaktionen werden in einer lokalen SQLite Datenbank gespeichert.

Note (1,3)

Entwicklung eines Analysewerkzeugs für visuelles Gaskostenprofiling von Smart Contracts. Das Analysetool wurde als Client-Server Anwendung mit der Programmiersprache JavaScript umgesetzt. Die Anwendung besteht aus zwei Komponenten. Eine Komponente ist das Backend und sie basiert auf Node.js. Sie bietet eine einfache Programmierschnittstelle (API) an. Außerdem startet das Backend einen Webserver, über diesen Server wird auch die Benutzeroberfläche (GUI) bereitgestellt. Die Benutzeroberfläche wurde mit dem JavaScript Framework React realisiert.

Das Projekt wurde auf GitHub veröffentlicht: https://github.com/Arendt/solidity-gas-analyzer

Note (1,3)

Im Rahmen eines Teamprojekts habe ich an der Entwicklung eines Sandbox-Spiels mitgewirkt, das sich an Terraria orientiert und in Java 8 umgesetzt wurde.

Features:

Prozedural generierte Welt: Jede Spielwelt wird zufällig generiert und bietet einzigartige Umgebungen.
Abbauen und Platzieren von Blöcken: Spieler können Ressourcen sammeln und ihre Welt individuell gestalten.
Multiplayer und Chatfunktion: Das Spiel unterstützt Multiplayer-Sitzungen und ermöglicht Spielern die Kommunikation über einen integrierten Chat.
Crafting- und Questsystem: Spieler können neue Gegenstände herstellen und Quests erfüllen, um Fortschritte zu erzielen.
Verschiedene Spielmodi: Unterschiedliche Modi sorgen für Abwechslung und erweitern das Spielerlebnis.
Unterstützung von Themes: Anpassung des Designs durch auswählbare Themes.
NPCs: Nicht-spielbare Charaktere, die die Spielwelt beleben und zusätzliche Interaktionen ermöglichen.

Im Rahmen eines studentischen Projekts im Studiengang Game Design habe ich als externer Programmierer an der Entwicklung eines Pokémon Go-ähnlichen Spiels gearbeitet. Das Projekt wurde mit der Spiele-Engine Unity und C# umgesetzt und basierte auf standortbasiertem Gameplay. In der App wurde der aktuelle Standort des Spielers auf einer Karte angezeigt, auf der Kartenpakete zufällig gespawnt sind. Diese konnten durch Anklicken geöffnet werden, um Sammelkarten für die persönliche Kollektion zu erhalten. Meine Aufgabe bestand darin, zentrale Programmierarbeiten zu übernehmen und technische Lösungen zu entwickeln, um die kreativen Ideen des Teams erfolgreich umzusetzen. Dabei habe ich eng mit den Studierenden zusammengearbeitet, ohne selbst Teil des Studiengangs zu sein.

TeamSpeak Server Dashboard
Ein eigenständig entwickeltes Dashboard für einen TeamSpeak-Server, umgesetzt in PHP.

Features:

Benutzerauthentifizierung: Anmeldung über die TeamSpeak-Identität oder des Steam-Accounts.
Selbstverwaltung: Benutzer können sich eigenständig für den TeamSpeak-Server freischalten und bestimmte Servergruppen selbst zuweisen.
Benutzerstatistiken: Übersichtlich aufbereitete Statistiken zur Analyse der Serveraktivitäten.
Aktive Benutzeranzeige: Echtzeitübersicht der aktuell verbundenen Benutzer auf dem TeamSpeak-Server.
Serverkontrolle: Anzeige und Steuerung von Servern für verschiedene Spiele, basierend auf den Nutzerrechten.

Das Dashboard wurde entwickelt, um die Verwaltung und Nutzung eines TeamSpeak-Servers zu erleichtern und eine intuitive Plattform für Benutzerinteraktion und Organisation zu schaffen.