[论文解读] Blockchain Application Development Using Model-Driven Engineering and Low-Code Platforms: A Survey

Simon Curty, Felix Härer+1 more|arXiv (Cornell University)|Apr 7, 2022

Cloud Computing and Resource Management被引用 5

一句话总结

本综述研究了用于区块链应用开发的模型驱动工程（MDE）与低代码/无代码平台，评估了学术界的MDE方法与工业界的低代码工具。通过使用OutSystems和SimbaChain的实际案例表明，尽管工业平台在可用性和系统集成方面表现出色，但学术MDE方法在全栈支持和可持续原型设计方面仍显不足，凸显了统一、基于云的端到端解决方案的必要性，以弥合业务、应用与技术层之间的鸿沟。

ABSTRACT

The creation of blockchain-based software applications requires today considerable technical knowledge, particularly in software design and programming. This is regarded as a major barrier in adopting this technology in business and making it accessible to a wider audience. As a solution, no-code and low-code approaches have been proposed that require only little or no programming knowledge for creating full-fledged software applications. In this paper we review academic approaches from the discipline of model-driven engineering as well as industrial no-code and low-code development platforms for blockchains. We further present a case study for an integrated no-code blockchain environment for demonstrating the state-of-the-art in this area. Based on the gained insights we derive requirements for the future development of no-code and low-code approaches that are dedicated to the field of blockchains.

研究动机与目标

• 识别并分析用于区块链应用开发的学术模型驱动工程（MDE）方法。
• 评估能够构建基于区块链的应用程序的工业级低代码和无代码平台。
• 通过实际案例研究，评估无代码/低代码区块链开发的最新技术水平。
• 推导出结合业务、应用和技术抽象层的集成化、全栈式区块链开发平台的未来需求。
• 通过推进可访问的、基于模型的开发方法，降低区块链采用中的技术复杂性障碍。

提出的方法

• 对学术文献中关于区块链应用开发的MDE方法进行系统性回顾，重点关注形式化建模、验证与代码生成。
• 评估工业界的低代码和无代码平台（如OutSystems、SimbaChain）在区块链集成方面的表现，评估其可用性、集成能力与抽象层级。
• 使用OutSystems实现前端，SimbaChain实现以太坊智能合约与API生成，设计并实现了一个供应链追踪用例。
• 使用可视化建模工具（如SimbaChain的可视化编辑器、OutSystems的流程式编辑器）生成智能合约与应用逻辑，无需直接编写代码。
• 通过SimbaChain中继的REST API实现区块链集成，支持数据一致性检查与去中心化验证。
• 分析开发中的权衡取舍、错误追踪局限性，以及尽管采用低代码抽象，仍需专家知识的问题。

实验结果

研究问题

• RQ1 RQ1：存在哪些学术MDE方法可用于基于区块链的应用开发？
• RQ2 RQ2：哪些低代码和无代码平台能够实现基于区块链的应用？
• RQ3 RQ3：基于MDE、无代码与低代码原则，未来区块链开发平台的需求是什么？

主要发现

• 工业级低代码平台（如OutSystems和SimbaChain）在可用性、与云及区块链系统的集成能力、跨平台开发能力方面表现出高度成熟。
• 案例研究显示，尽管SimbaChain可通过可视化建模实现无代码智能合约生成，但其依赖外部API中继，缺乏原生区块链验证，带来架构上的局限性。
• OutSystems支持复杂逻辑与数据流的可视化建模，但需掌握变量、事件监听器和HTTP请求等软件概念，表明其为低代码而非完全无代码体验。
• 学术MDE方法主要聚焦于智能合约的形式化验证与技术正确性，对全栈应用开发或代码生成的支持有限。
• 许多学术MDE方法无法提供可持续的原型，也缺乏与业务和应用层的集成，表明在全栈端到端建模支持方面存在明显缺口。
• 尽管有抽象抽象，低代码平台中的调试与错误追踪仍具挑战性，因实现细节被隐藏，部分代码检查仍需技术专长。