Στο παρόν κεφάλαιο αναλύονται οι μέθοδοι και οι τεχνολογίες που αναπτύχθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν τόσο για την υλοποίηση της ίδιας της εφαρμογής Concordia, όσο και για τη διαμορφώση του συνολικού προγραμματιστικού περιβάλλοντος επί του οποίου αυτή δημιουργήθηκε.
\item "Ολοκλήρωσης" (done), που περιλαμβάνει tasks τα οποία έχουν τελειώσει, δηλαδή των οποίων η ανάπτυξη έχει ολοκληρωθεί και το pull request έχει γίνει merge
\end{itemize}
Τέλος, ορίστηκαν στις λίστες οι μέγιστοι αριθμοί από tasks που μπορούν τα υπάρχουν σε κάθε χρονική στιγμή. Για παράδειγμα, μέχρι τέσσερα tasks στην λίστα εκτέλεσης. Αυτό έγινε για ενθάρρυνση της ολοκλήρωσης των tasks από τα μέλη, σε αντίθεση με την εγκατάλειψή τους σε ημιτελή κατάσταση της ανάπτυξης για την ανάληψη κάποιου νέου task.
Επίσης, ορίστηκαν στις λίστες οι μέγιστοι αριθμοί από tasks που μπορούν τα υπάρχουν σε κάθε χρονική στιγμή (π.χ. μέχρι τέσσερα tasks στην λίστα εκτέλεσης). Αυτό έγινε για ενθάρρυνση της ολοκλήρωσης των tasks από τα μέλη, σε αντίθεση με την εγκατάλειψή τους σε ημιτελή κατάσταση της ανάπτυξης για την ανάληψη κάποιου νέου task.
Για την υλοποίηση του Scrum χρησιμοποιήθηκε η διαδικτυακή υπηρεσία Trello\footnote{\url{https://trello.com/}}, στιγμιότυπο της οποίας φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Το άρθρωμα αυτό αναπτύχθηκε στα πλαίσια της διπλωματικής εργασίας και αποτελεί μία βιβλιοθήκη περίβλημα (wrapper) της βιβλιοθήκης \hyperref[subsection:4-2-4-2-orbit-db]{OrbitDB}, η οποία παρέχει ένα \hyperref[subsection:4-2-2-2-redux]{Redux} store.
Το άρθρωμα αυτό αναπτύχθηκε στα πλαίσια της διπλωματικής εργασίας και αποτελεί μία βιβλιοθήκη περίβλημα (wrapper) της βιβλιοθήκης OrbitDB, η οποία παρέχει ένα Redux store.
Με τη συμπερίληψη του αρθρώματος στο κεντρικό Redux store της εφαρμογής, παρέχεται η δυνατότητα εκτέλεσης των λειτουργιών των OrbitDB βάσεων εντός του γενικότερου flow του frontend της εφαρμογής. Έτσι, οι προγραμματιστικές διεπαφές που προσφέρει η Orbit χρησιμοποιούνται πλέον μέσα από actions, reducers και middleware.
Με τη συμπερίληψη του store του αρθρώματος στο κεντρικό Redux store της εφαρμογής, παρέχεται η δυνατότητα εκτέλεσης των λειτουργιών των OrbitDB βάσεων εντός του γενικότερου flow του frontend της εφαρμογής. Έτσι, οι προγραμματιστικές διεπαφές που προσφέρει η Orbit χρησιμοποιούνται πλέον μέσα από actions, reducers και middleware.
Το άρθρωμα αυτό γίνεται διαθέσιμο για χρήση με τη μορφή βιβλιοθήκης μέσω του μητρώου λογισμικού npm (\url{https://www.npmjs.com/package/@ecentrics/breeze}), ενώ το αποθετήριό του βρίσκεται στο GitLab (\url{https://gitlab.com/ecentrics/breeze}).
Το άρθρωμα drizzle που χρησιμοποιείται στην υπηρεσία \hyperref[subsection:4-3-2-concordia-application-service]{Concordia Application} είναι μία τροποποιημένη έκδοση της JavaScript βιβλιοθήκης Drizzle (και συγκεκριμένα του @drizzle/store\footnote{\url{https://github.com/trufflesuite/drizzle/tree/develop/packages/store}}), η οποία προσφέρεται από τη σουίτα εργαλείων Truffle. Η τροποποιημένη βιβλιοθήκη αναπτύχθηκε στα πλαίσια της διπλωματικής με στόχο τη διευκόλυνση της χρήσης του Drizle και την επιδιόρθωση προβληματικών σημείων της πρωτότυπης βιβλιοθήκης.
Το άρθρωμα drizzle υλοποιεί τις προγραμματιστικές διεπαφές μέσω των οποίων πραγματοποιείται η επικοινωνία της εφαρμογής με το blockchain. Για την επίτευξη της επικοινωνίας αυτής, η βιβλιοθήκη χρησιμοποιεί τη συλλογή βιβλιοθηκών web3.js η οποία αποτελεί τον πιο διαδεδομένο τρόπο διεπαφής με το blockchain σε αποκεντρωτικές εφαρμογές. Τελικά, παρέχει ένα Redux store, το οποίο συμπεριλαμβάνεται στο κεντρικό store της εφαρμογής.
Το άρθρωμα drizzle υλοποιεί τις προγραμματιστικές διεπαφές μέσω των οποίων πραγματοποιείται η επικοινωνία της εφαρμογής με το blockchain. Για την επίτευξη της επικοινωνίας αυτής, η βιβλιοθήκη χρησιμοποιεί τη συλλογή βιβλιοθηκών web3.js η οποία αποτελεί τον πιο διαδεδομένο τρόπο διεπαφής με το blockchain σε αποκεντρωτικές εφαρμογές. Τελικά, παρέχει ένα \hyperref[subsection:4-2-2-2-redux]{Redux} store, το οποίο συμπεριλαμβάνεται στο κεντρικό store της εφαρμογής.
Το άρθρωμα αυτό γίνεται διαθέσιμο για χρήση με τη μορφή βιβλιοθήκης μέσω του μητρώου λογισμικού npm (\url{https://www.npmjs.com/package/@ecentrics/drizzle}), ενώ το αποθετήριό του βρίσκεται στο GitLab (\url{https://gitlab.com/ecentrics/drizzle}).
Όπως αναλύθηκε στο προηγούμενο κεφάλαιο, κατά την υλοποίηση εμφανίστηκαν διάφορα προβλήματα που δεν είχαν προβλεφθεί και τα οποία προκάλεσαν καθυστερήσεις στην ολοκλήρωση των tasks. Λόγω των καθυστερήσεων αυτών έγιναν διάφορες αναδιαμορφώσεις του προγραμματισμού των Sprint καθώς και διαπραγματεύσεις της σημαντικότητας των χαρακτηριστικών. Από τον επανασχεδιασμό και τις προσαρμογές αυτές προέκυψαν μερικές αλλαγές στο τελικό σετ των χαρακτηριστικών της πλατφόρμας σε σχέση με ό,τι είχε αρχικά προδιαγραφεί.
Τα χαρακτηριστικά που τελικά υλοποιήθηκαν είναι:
Τα χαρακτηριστικά και οι αντίστοιχες Λειτουργικές Απαιτήσεις που τελικά υλοποιήθηκαν είναι:
\begin{itemize}
\item Η εγγραφή χρήστη και η δημιουργία των τοπικών βάσεων του, όπως περιγράφονται στις \ref{srs:functional-srs-sign-up}\&\ref{srs:functional-srs-create-user-databases} και στο σενάριο χρήσης \ref{subsection:3-6-use-case-signup}.
@ -18,26 +18,27 @@
Τα παραπάνω αντιστοιχούν σε 11 ολοκληρωμένες από τις 13 προδιαγεγραμμένες ΛΑ ή πλήρωση 84.6\%, ποσοστό που θεωρείται από τους συγγραφείς επαρκές για την εξαγωγή συμπερασμάτων για τον χώρο των DApps και υπερβάλλον για τα πλαίσια ενός PoC. Στο παράρτημα \ref{screenshots-appendix} παρατίθενται τα στιγμιότυπα οθόνης των υλοποιημένων χαρακτηριστικών.
Το χαρακτηριστικά το οποία παραλήφθηκε είναι η δημιουργία κοινοτήτων και ο ορισμός εξωτερικών contracts για τα tokens τους, όπως περιγράφονται στις \ref{srs:functional-srs-create-communities}\&\ref{srs:functional-srs-assign-community-contract} και στο σενάριο χρήσης \ref{subsection:3-10-use-case-create-community}.
Το χαρακτηριστικό το οποία παραλήφθηκε είναι η δημιουργία κοινοτήτων και ο ορισμός εξωτερικών contracts για τα tokens τους, όπως περιγράφονται στις \ref{srs:functional-srs-create-communities}\&\ref{srs:functional-srs-assign-community-contract} και στο σενάριο χρήσης \ref{subsection:3-10-use-case-create-community}.
Τέλος, η ΜΛΑ που αφορά την ελαχιστοποίηση των fees (\ref{srs:non-functional-srs-minimize-fees}) ακολουθήθηκε κατά το δυνατόν σε όλη τη διαδικασία σχεδιασμού και υλοποίησης. Η ΜΛΑ σχετικά με την αναβαθμισιμότητα των contracts (\ref{srs:non-functional-srs-upgrade-contracts}) καταστρατηγήθηκε λόγω του χρόνου που θα απαιτούσε μία τέτοια υλοποίηση.
Όσον αφορά στις Μη Λειτουργικές Απαιτήσεις, η \ref{srs:non-functional-srs-maximum-decentraliztion}, η οποία απαιτεί τη μεγιστοποίηση της αποκέντρωσης της πλατφόρμας, εκπληρώθηκε σε ικανοποιητικό βαθμό, παρότι φαινομενικά το σύστημα περιλαμβάνει σημεία κεντροποίησης για ορισμένες λειτουργίες του. Ενώ, δηλαδή, η διάθεση του frontend της εφαρμογής και των contract artifacts, καθώς και η διαδικασία ανακάλυψης των IPFS peers πραγματοποιούνται μέσω υπηρεσιών που εκτελούνται σε κεντρικούς εξυπηρετητές, στην πραγματικότητα είτε απλά παρέχουν σημαντικές διευκολύνσεις στο περιβάλλον ανάπτυξης, είτε αποτελούν προσωρινά εμπόδια που σχετίζονται με τους τρέχοντες περιορισμούς των υποκείμενων τεχνολογιών. Έτσι, από τη μία πλευρά ο κώδικας της εφαρμογής είναι εφικτό να διατίθεται στους χρήστες με αποκεντρωμένο τρόπο (π.χ. μέσω του ίδιου του IPFS), από την άλλη η παρούσα ανάγκη ύπαρξης των rendezvous server για το peer discovery μένει να επιλυθεί από την προγραμματιστική ομάδα του IPFS.
Η \ref{srs:non-functional-srs-maximum-decentraliztion} απαιτεί την μεγιστοποίηση της αποκέντρωσης της πλατφόρμας. Παρότι υπάρχουν μέρη τα οποία φαινομενικά έχει παραβιαστεί, όπως η διάθεση της εφαρμογής και των contract artifacts μέσω κεντροποιημένων servers καθώς και η ύπαρξη του rendezvous server, στην πραγματικότητα έχει ακολουθηθεί σε ικανοποιητικό βαθμό. Σχετικά με την εφαρμογή και τα contracts, πάρθηκε η απόφαση να διατεθούν μέσω των αντίστοιχων servers επειδή αυτό προσφέρει μεγάλη ευελιξία και ευκολία στην ανάπτυξη. Θα μπορούσαν εύκολα να διατεθούν μέσω αποκεντρωμένων συστημάτων όπως torrents ή το IPFS και αυτό παραμένει ένα ανοιχτό θέμα. Επίσης ανοιχτό θέμα παραμένει η ανάγκη ύπαρξης του rendezvous server. Λόγω της φύσης του πρωτοκόλλου IPFS και της λειτουργίας που επιτελεί ο server αυτός, είναι αδύνατον να παραληφθεί, ωστόσο είναι ανοιχτό ερευνητικό πεδίο η περαιτέρω αποκέντρωση του πρωτοκόλλου.
Επίσης, η ΜΛΑ που αφορά στην ελαχιστοποίηση των fees (\ref{srs:non-functional-srs-minimize-fees}) ακολουθήθηκε κατά το δυνατόν σε ολόκληρες τις διαδικασίες του σχεδιασμού και της υλοποίησης. Αυτό επιτεύχθηκε τόσο με την αποθήκευση των απολύτως απαραίτητων δεδομένων επί του blockchain, όσο και με τη βελτιστοποίηση του κώδικα των smart contracts, ώστε να εκτελείται με τον μικρότερο δυνατό αριθμό υπολογιστικών κύκλων.
Τέλος, η ΜΛΑ που σχετίζεται με την αναβαθμισιμότητα των contracts (\ref{srs:non-functional-srs-upgrade-contracts}) καταστρατηγήθηκε, λόγω του επιπρόσθετου χρόνου που θα απαιτούσε μία τέτοια υλοποίηση. Ωστόσο, υπάρχουν ήδη πλήρως λειτουργικές μέθοδοι για την επίτευξη αυτού του στόχου, με διαθέσιμα plugin\footnote{\url{https://docs.openzeppelin.com/upgrades-plugins/1.x/}} που μπορούν να ενσωματωθούν απευθείας στις υπάρχοντες ροές εργασίας.
Σημαντικές διαφορές υπήρξαν επίσης στην διαδικασία υλοποίησης τόσο όσον αφορά τον αριθμό και τις λειτουργίες των διαφορετικών πακέτων λογισμικού όσο και τον χρονοπρογραμματισμό. Προστέθηκαν τρεις νέες υπηρεσίες, η υπηρεσία "Concordia Contracts Provider", ο προσαρμοσμένος IPFS pinner και η ιστοσελίδα "Concordia Guide".
Σημαντικές διαφορές υπήρξαν επίσης στην διαδικασία υλοποίησης τόσο όσον αφορά στον αριθμό και στις λειτουργίες των διαφορετικών πακέτων λογισμικού όσο και τον χρονοπρογραμματισμό. Προστέθηκαν τρεις νέες υπηρεσίες, η υπηρεσία "Concordia Contracts Provider", ο προσαρμοσμένος IPFS pinner "Concordia Pinner" και η ιστοσελίδα "Concordia Guide".
Η ανάγκη για τα νέα πακέτα λογισμικού προέκυψε κατά την πορεία υλοποίησης της διπλωματικής και προστέθηκαν στον χρονοπρογραμματισμό που είχε γίνει στην αρχή της εργασίας. Στην προσαρμογή αυτή βοήθησαν ιδιαίτερα οι Agile τακτικές που ακολουθήθηκαν και η προσαρμοστικότητα που προσφέρει το Scrum σε μεταβαλλόμενες απαιτήσεις.
Τέλος, κατά την υλοποίηση έγινε γρήγορα αντιληπτή η αξία που προσφέρουν ένα δοκιμαστικό περιβάλλον (staging environment) σε συνδυασμό με ένα CI/CD σύστημα. Για το λόγο αυτό λήφθηκε η απόφαση να μεταφερθεί το sprint που αφορούσε αυτά πολύ νωρίτερα στην διαδικασία υλοποίησης, ώστε να μεγιστοποιηθεί η χρήση του.
Εποπτικά, η διαδικασία της υλοποίησης περιγράφεται στο παρακάτω σχήμα (σχήμα \ref{figure:4.6.design-implementation-differences-sprints}). Με σκούρο πράσινο χρώμα εμφανίζονται τα tasks τα οποία υπήρχαν στο χρονοπρογραμματισμό από τη αρχή και υλοποιήθηκαν, με ανοιχτό πράσινο αυτά τα οποία δεν υπήρχαν στον αρχικό προγραμματισμό αλλά υλοποιήθηκαν και με κόκκινο αυτά τα οποία δεν υλοποιήθηκαν.
Εποπτικά, η διαδικασία της υλοποίησης περιγράφεται στο παρακάτω σχήμα (σχήμα \ref{figure:4.5.design-implementation-differences-sprints}). Με σκούρο πράσινο χρώμα εμφανίζονται τα tasks τα οποία υπήρχαν στο χρονοπρογραμματισμό από τη αρχή και υλοποιήθηκαν, με ανοιχτό πράσινο αυτά τα οποία δεν υπήρχαν στον αρχικό προγραμματισμό αλλά υλοποιήθηκαν και με κόκκινο αυτά τα οποία δεν υλοποιήθηκαν.
Ezerous
3 years ago