Der Aufbau von Omnichain-Smart Contracts erfordert Werkzeuge, die mit mehreren Blockchains interagieren und sich in ein Messaging-Protokoll wie LayerZero, Axelar oder Wormhole integrieren lassen. Während die meisten Messaging-Protokolle chain-agnostisch sind, beginnen Entwickler typischerweise mit EVM-kompatiblen Netzwerken wie Ethereum, Arbitrum, Avalanche oder Optimism.
Der standardmäßige Entwicklungs-Stack umfasst Solidity für die Vertragsentwicklung, Hardhat oder Foundry zum Kompilieren und Testen sowie Messaging-SDKs für die Integration. Um die Entwicklung zu optimieren und Boilerplate-Code zu abstrahieren, können Frameworks wie Thirdweb, Biconomy’s Smart Account SDK oder Safe SDK verwendet werden. Diese Plattformen bieten Tools zum Bereitstellen und Verwalten von Smart Contracts über verschiedene Chains hinweg mit gemeinsam genutzter Logik und Identität.
Bevor sie beginnen, sollten die Entwickler den Kommunikationsfluss zwischen den Smart Contracts definieren. Entscheiden Sie, welche Chains als Ursprung dienen (wo die Nachricht gesendet wird) und welche als Ziel fungieren (wo die Nachricht empfangen und ausgeführt wird). Dies hilft, die Strategie für die Bereitstellung der Verträge und die Messaging-Logik, die sie miteinander verbindet, zu strukturieren.
Omnichain Smart Contracts interagieren oft mit Benutzern über Webschnittstellen, die mit Smart Accounts verbunden sind – Wallets mit erweiterten Funktionen über traditionelle extern verwaltete Konten (EOAs) hinaus. Smart Accounts ermöglichen Funktionen wie gaslose Transaktionen, gebündelte Aufrufe und plattformübergreifende Ausführung aus einer einzigen Sitzung.
Frontend-SDKs wie Thirdwebs Connect oder Biconomys Plug and Play Smart Accounts ermöglichen Entwicklern, diese fortschrittlichen Wallets direkt in die Benutzeroberfläche zu integrieren. Diese SDKs verwalten Wallet-Verbindungen, Sitzungs-Persistenz und Gas-Management. In Verbindung mit einem Messaging-Protokoll können sie auch signierte Transaktionen auslösen, die Anweisungen über verschiedene Chains weiterleiten.
Diese Verbindung abstrahiert einen Großteil der Komplexität für den Benutzer. Von einer einzigen Benutzeroberfläche aus kann ein Benutzer mit Verträgen auf mehreren Chains interagieren, einmal unterschreiben und koordinierte Aktivitäten initiieren. Zum Beispiel könnte ein Benutzer Token auf Optimism staken und eine Belohnungsanfrage auf Ethereum auslösen, ohne die Netzwerke zu wechseln oder mehrere Transaktionen zu unterschreiben.
Sobald Smart Contracts bereitgestellt sind, kann das Omnichain-Erlebnis durch das Hinzufügen fortgeschrittener Logik verbessert werden. Eine solche Verbesserung ist die Gasabstraktion, die es den Benutzern ermöglicht, Transaktionen durchzuführen, ohne native Token auf der Zielkette zu halten. Dies wird häufig durch Paymasters oder Sponsoring-Dienste umgesetzt, bei denen die dApp oder das Protokoll die Gaskosten übernimmt.
Gas-Abstraktion ist besonders nützlich, um Benutzer in unbekannte Chains einzuführen oder bei der Ausrichtung auf verbraucherfreundliche Anwendungen wie Spiele und Wallets. Messaging-Protokolle wie LayerZero oder Axelar können mit externen Diensten oder Relayern integriert werden, die die Ausführung im Voraus bezahlen, was eine gaslose Interaktion bei Ankunft ermöglicht.
Das Whitelisting ist eine weitere wichtige Funktion. Es schränkt den Zugriff auf bestimmte Verträge oder Aktionen basierend auf Wallet-Adressen oder Sitzungsgenehmigungen ein. In Omnichain-Anwendungen muss diese Logik möglicherweise über verschiedene Chains synchronisiert werden. Zum Beispiel muss ein Vertrag auf Avalanche überprüfen, ob eine Wallet zuvor auf Ethereum genehmigt wurde. Dies kann erreicht werden, indem eine Verifizierungsnachricht gesendet oder der Zugriffsstatus in einem Cross-Chain-Datenregister gespeichert wird.
Benutzerdefinierte Logik kann auch Callback-Funktionen, Rückerstattungsbehandlung, Ratenbegrenzung oder Mechanismen zum Pausieren von Verträgen umfassen. Diese Kontrollen gewährleisten Sicherheit und Schutz der Benutzer, während sie ein nahtloses Omnichain-Erlebnis aufrechterhalten.
Bevor man ins Mainnet deployt, ist es unerlässlich, das Cross-Chain-Messaging zu simulieren, um zu validieren, dass die Smart Contracts wie erwartet funktionieren. Testframeworks wie Hardhat oder Foundry können mit benutzerdefinierten Skripten erweitert werden, die die Messaging-Schicht simulieren.
Einige Messaging-Protokolle bieten auch Testnets mit Sandbox-Umgebungen, die den Messaging-Fluss zwischen Chains replizieren. Zum Beispiel unterstützt das Testnet von LayerZero Endpunkte auf Goerli, Fuji (Avalanche-Testnet) und den Testnets von BNB Chain. Entwickler können echte Nachrichten senden, Ereignisse verfolgen und Interaktionen zwischen Smart Contracts debuggen.
Der Simulationsprozess umfasst das Senden von Nachrichten von der Ursprungs-Chain, das Beobachten, wie sie codiert und von Relayern abgeholt werden, und das Beobachten, wie Zielverträge die Payloads parsen und ausführen. Entwickler sollten Grenzfälle wie ungültige Payloads, doppelte Nachrichten und fehlgeschlagene Relais testen.
Sobald die Tests abgeschlossen sind, können Transaktionen über das Frontend mit Standard-Wallet-Anbietern wie MetaMask, WalletConnect oder Smart Contract SDKs signiert und übertragen werden. Das Signieren kann auch Backend-Funktionen auslösen, die Relayer anweisen, Nachrichten zu übermitteln, Wiederholungen zu behandeln oder den Anwendungszustand zu aktualisieren.
Die Bereitstellung von Omnichain-Smart-Contracts erfordert die Bereitstellung eines koordinierten Satzes von Verträgen auf mehreren Chains, wobei Adressen gespeichert und miteinander verknüpft werden. Jede Bereitstellung muss den Messaging-Endpunkt registrieren und die Zieladressen identifizieren, mit denen sie kommuniziert. Diese Zuordnung ist entscheidend für das Routing und die Validierung von Nachrichten.
Zum Beispiel, wenn ein Vertrag auf Ethereum erwartet, Nachrichten von Arbitrum zu erhalten, muss er die Adresse des sendenden Vertrags speichern und den Ursprung bei jeder eingehenden Nachricht überprüfen. Die meisten Messaging-SDKs bieten Hilfsfunktionen an, um vertrauenswürdige Verträge über verschiedene Chains zu registrieren und zu verifizieren.
Nach der Bereitstellung wird die Überwachung entscheidend. Entwickler sollten Analysedashboards, Ereignisprotokolle und Fehlerberichterstattungstools integrieren, um den Nachrichtenstatus, Erfolgs-/Misserfolgsquoten und den Gasverbrauch zu verfolgen. Messaging-Protokolle bieten häufig eigene Explorer-Tools (z. B. LayerZero Scan, AxelarScan) zur Inspektion von Cross-Chain-Transaktionen.
Produktionssysteme sollten eine Wiederholungslogik für fehlgeschlagene Nachrichten, Rückfallfunktionen für Zeitüberschreitungen und Sicherheitsvorkehrungen zur Verhinderung von Wiederholungs- oder Spam-Angriffen enthalten. Diese Schutzmaßnahmen können direkt in den Smart Contract eingebettet oder off-chain über Validatorlogik und Relayerkontrollen gehandhabt werden.
Omnichain dApps müssen die Komplexität vor den Benutzern verbergen. Das Frontend-Erlebnis sollte konsistent bleiben, auch wenn die Logik über mehrere Chains ausgeführt wird. Dies umfasst die Integration mehrerer RPC-Anbieter, Tools zur Kettenerkennung und Mechanismen zur Statussynchronisierung, die UI-Komponenten basierend auf Nachrichten aktualisieren, die über verschiedene Netzwerke empfangen werden.
Sitzungsbasierte Authentifizierung ermöglicht es Benutzern, sich einmal zu verbinden und über Ketten hinweg zu interagieren, ohne jede Transaktion erneut zu signieren. Cross-Chain-Modalitäten, Wallet-Aufforderungen und Bestätigungsnachrichten sollten klar anzeigen, welche Kette verwendet wird und welche Aktion ausgeführt wird.
Einige dApps implementieren auch progressives Laden, das den Benutzern den Echtzeitstatus der Nachrichtenübermittlung und -ausführung anzeigt. Zum Beispiel könnte eine Staking-dApp eine dreistufige Fortschrittsanzeige anzeigen: „Transaktion auf Arbitrum gesendet → Nachricht verifiziert → Belohnungen auf Ethereum verteilt.“
Um dies zu erreichen, verwenden Entwickler häufig Ereignis-Listener und Subgraph-Dienste, die relevante On-Chain-Ereignisse über mehrere Chains hinweg überwachen. Diese sind über WebSockets, GraphQL-Abfragen oder benutzerdefinierte APIs mit dem Frontend verbunden.
Der Aufbau von Omnichain-Smart Contracts erfordert Werkzeuge, die mit mehreren Blockchains interagieren und sich in ein Messaging-Protokoll wie LayerZero, Axelar oder Wormhole integrieren lassen. Während die meisten Messaging-Protokolle chain-agnostisch sind, beginnen Entwickler typischerweise mit EVM-kompatiblen Netzwerken wie Ethereum, Arbitrum, Avalanche oder Optimism.
Der standardmäßige Entwicklungs-Stack umfasst Solidity für die Vertragsentwicklung, Hardhat oder Foundry zum Kompilieren und Testen sowie Messaging-SDKs für die Integration. Um die Entwicklung zu optimieren und Boilerplate-Code zu abstrahieren, können Frameworks wie Thirdweb, Biconomy’s Smart Account SDK oder Safe SDK verwendet werden. Diese Plattformen bieten Tools zum Bereitstellen und Verwalten von Smart Contracts über verschiedene Chains hinweg mit gemeinsam genutzter Logik und Identität.
Bevor sie beginnen, sollten die Entwickler den Kommunikationsfluss zwischen den Smart Contracts definieren. Entscheiden Sie, welche Chains als Ursprung dienen (wo die Nachricht gesendet wird) und welche als Ziel fungieren (wo die Nachricht empfangen und ausgeführt wird). Dies hilft, die Strategie für die Bereitstellung der Verträge und die Messaging-Logik, die sie miteinander verbindet, zu strukturieren.
Omnichain Smart Contracts interagieren oft mit Benutzern über Webschnittstellen, die mit Smart Accounts verbunden sind – Wallets mit erweiterten Funktionen über traditionelle extern verwaltete Konten (EOAs) hinaus. Smart Accounts ermöglichen Funktionen wie gaslose Transaktionen, gebündelte Aufrufe und plattformübergreifende Ausführung aus einer einzigen Sitzung.
Frontend-SDKs wie Thirdwebs Connect oder Biconomys Plug and Play Smart Accounts ermöglichen Entwicklern, diese fortschrittlichen Wallets direkt in die Benutzeroberfläche zu integrieren. Diese SDKs verwalten Wallet-Verbindungen, Sitzungs-Persistenz und Gas-Management. In Verbindung mit einem Messaging-Protokoll können sie auch signierte Transaktionen auslösen, die Anweisungen über verschiedene Chains weiterleiten.
Diese Verbindung abstrahiert einen Großteil der Komplexität für den Benutzer. Von einer einzigen Benutzeroberfläche aus kann ein Benutzer mit Verträgen auf mehreren Chains interagieren, einmal unterschreiben und koordinierte Aktivitäten initiieren. Zum Beispiel könnte ein Benutzer Token auf Optimism staken und eine Belohnungsanfrage auf Ethereum auslösen, ohne die Netzwerke zu wechseln oder mehrere Transaktionen zu unterschreiben.
Sobald Smart Contracts bereitgestellt sind, kann das Omnichain-Erlebnis durch das Hinzufügen fortgeschrittener Logik verbessert werden. Eine solche Verbesserung ist die Gasabstraktion, die es den Benutzern ermöglicht, Transaktionen durchzuführen, ohne native Token auf der Zielkette zu halten. Dies wird häufig durch Paymasters oder Sponsoring-Dienste umgesetzt, bei denen die dApp oder das Protokoll die Gaskosten übernimmt.
Gas-Abstraktion ist besonders nützlich, um Benutzer in unbekannte Chains einzuführen oder bei der Ausrichtung auf verbraucherfreundliche Anwendungen wie Spiele und Wallets. Messaging-Protokolle wie LayerZero oder Axelar können mit externen Diensten oder Relayern integriert werden, die die Ausführung im Voraus bezahlen, was eine gaslose Interaktion bei Ankunft ermöglicht.
Das Whitelisting ist eine weitere wichtige Funktion. Es schränkt den Zugriff auf bestimmte Verträge oder Aktionen basierend auf Wallet-Adressen oder Sitzungsgenehmigungen ein. In Omnichain-Anwendungen muss diese Logik möglicherweise über verschiedene Chains synchronisiert werden. Zum Beispiel muss ein Vertrag auf Avalanche überprüfen, ob eine Wallet zuvor auf Ethereum genehmigt wurde. Dies kann erreicht werden, indem eine Verifizierungsnachricht gesendet oder der Zugriffsstatus in einem Cross-Chain-Datenregister gespeichert wird.
Benutzerdefinierte Logik kann auch Callback-Funktionen, Rückerstattungsbehandlung, Ratenbegrenzung oder Mechanismen zum Pausieren von Verträgen umfassen. Diese Kontrollen gewährleisten Sicherheit und Schutz der Benutzer, während sie ein nahtloses Omnichain-Erlebnis aufrechterhalten.
Bevor man ins Mainnet deployt, ist es unerlässlich, das Cross-Chain-Messaging zu simulieren, um zu validieren, dass die Smart Contracts wie erwartet funktionieren. Testframeworks wie Hardhat oder Foundry können mit benutzerdefinierten Skripten erweitert werden, die die Messaging-Schicht simulieren.
Einige Messaging-Protokolle bieten auch Testnets mit Sandbox-Umgebungen, die den Messaging-Fluss zwischen Chains replizieren. Zum Beispiel unterstützt das Testnet von LayerZero Endpunkte auf Goerli, Fuji (Avalanche-Testnet) und den Testnets von BNB Chain. Entwickler können echte Nachrichten senden, Ereignisse verfolgen und Interaktionen zwischen Smart Contracts debuggen.
Der Simulationsprozess umfasst das Senden von Nachrichten von der Ursprungs-Chain, das Beobachten, wie sie codiert und von Relayern abgeholt werden, und das Beobachten, wie Zielverträge die Payloads parsen und ausführen. Entwickler sollten Grenzfälle wie ungültige Payloads, doppelte Nachrichten und fehlgeschlagene Relais testen.
Sobald die Tests abgeschlossen sind, können Transaktionen über das Frontend mit Standard-Wallet-Anbietern wie MetaMask, WalletConnect oder Smart Contract SDKs signiert und übertragen werden. Das Signieren kann auch Backend-Funktionen auslösen, die Relayer anweisen, Nachrichten zu übermitteln, Wiederholungen zu behandeln oder den Anwendungszustand zu aktualisieren.
Die Bereitstellung von Omnichain-Smart-Contracts erfordert die Bereitstellung eines koordinierten Satzes von Verträgen auf mehreren Chains, wobei Adressen gespeichert und miteinander verknüpft werden. Jede Bereitstellung muss den Messaging-Endpunkt registrieren und die Zieladressen identifizieren, mit denen sie kommuniziert. Diese Zuordnung ist entscheidend für das Routing und die Validierung von Nachrichten.
Zum Beispiel, wenn ein Vertrag auf Ethereum erwartet, Nachrichten von Arbitrum zu erhalten, muss er die Adresse des sendenden Vertrags speichern und den Ursprung bei jeder eingehenden Nachricht überprüfen. Die meisten Messaging-SDKs bieten Hilfsfunktionen an, um vertrauenswürdige Verträge über verschiedene Chains zu registrieren und zu verifizieren.
Nach der Bereitstellung wird die Überwachung entscheidend. Entwickler sollten Analysedashboards, Ereignisprotokolle und Fehlerberichterstattungstools integrieren, um den Nachrichtenstatus, Erfolgs-/Misserfolgsquoten und den Gasverbrauch zu verfolgen. Messaging-Protokolle bieten häufig eigene Explorer-Tools (z. B. LayerZero Scan, AxelarScan) zur Inspektion von Cross-Chain-Transaktionen.
Produktionssysteme sollten eine Wiederholungslogik für fehlgeschlagene Nachrichten, Rückfallfunktionen für Zeitüberschreitungen und Sicherheitsvorkehrungen zur Verhinderung von Wiederholungs- oder Spam-Angriffen enthalten. Diese Schutzmaßnahmen können direkt in den Smart Contract eingebettet oder off-chain über Validatorlogik und Relayerkontrollen gehandhabt werden.
Omnichain dApps müssen die Komplexität vor den Benutzern verbergen. Das Frontend-Erlebnis sollte konsistent bleiben, auch wenn die Logik über mehrere Chains ausgeführt wird. Dies umfasst die Integration mehrerer RPC-Anbieter, Tools zur Kettenerkennung und Mechanismen zur Statussynchronisierung, die UI-Komponenten basierend auf Nachrichten aktualisieren, die über verschiedene Netzwerke empfangen werden.
Sitzungsbasierte Authentifizierung ermöglicht es Benutzern, sich einmal zu verbinden und über Ketten hinweg zu interagieren, ohne jede Transaktion erneut zu signieren. Cross-Chain-Modalitäten, Wallet-Aufforderungen und Bestätigungsnachrichten sollten klar anzeigen, welche Kette verwendet wird und welche Aktion ausgeführt wird.
Einige dApps implementieren auch progressives Laden, das den Benutzern den Echtzeitstatus der Nachrichtenübermittlung und -ausführung anzeigt. Zum Beispiel könnte eine Staking-dApp eine dreistufige Fortschrittsanzeige anzeigen: „Transaktion auf Arbitrum gesendet → Nachricht verifiziert → Belohnungen auf Ethereum verteilt.“
Um dies zu erreichen, verwenden Entwickler häufig Ereignis-Listener und Subgraph-Dienste, die relevante On-Chain-Ereignisse über mehrere Chains hinweg überwachen. Diese sind über WebSockets, GraphQL-Abfragen oder benutzerdefinierte APIs mit dem Frontend verbunden.