Today's blockchain technologies focus mostly on isolated, proprietary technologies, yet there are application scenarios that ask for interoperability, e.g., among blockchains themselves or with external applications. This research thesis proposes a set of technologies that lay the foundation for a service-oriented integration of smart contracts into generic software applications, such as business processes or enterprise applications. More specifically this thesis proposes the Smart Contract Locator (SCL) for the unambiguous identification of smart contracts over the Internet and across blockchains built as an extension of the standard URL; the Smart Contracts Description Language (SCDL) for the abstract description of the external interface of smart contracts by deriving a unified metamodel for blockchain smart contract description and equipping it with a concrete, JSON-based description language for smart contract search and discovery; and the Smart Contract Invocation Protocol (SCIP) for the unified interaction with smart contracts of different blockchains, supporting the invocation of smart contract functions, the monitoring of function invocations and event emissions, and the querying of past occurrences. The three specifications abstract away from blockchain specifics, provide developers with a unified view over multiple, heterogeneous blockchain technologies, and are supported by a reference implementation of a SCIP endpoint able to automatically turn abstract interactions into blockchain-specific ones. The idea is inspired by the Service-Oriented Architecture (SOA) and aims to provide a high-level, cross-blockchain interoperability layer. Moreover this thesis introduces an SCDL online registry for the hosting of SCDL-based descriptors, and a smart contract integration JavaScript toolkit that eases the integration of the proposed high-level abstraction layer into software applications. Finally this thesis showcases the joint use of SCL, SCDL and SCIP using a typical supply chain scenario.

Le odierne tecnologie di blockchain si concentrano per lo più su tecnologie isolate e proprietarie, tuttavia ci sono scenari applicativi che richiedono l'interoperabilità, ad esempio, tra le blockchain stesse o tra blockchain e applicazioni esterne. Questa tesi di ricerca propone un insieme di tecnologie che pongono le basi per un'integrazione orientata ai servizi di smart contract in applicazioni software generiche, come i processi aziendali o le applicazioni aziendali. Più specificamente questa tesi propone lo Smart Contract Locator (SCL) per l'identificazione univoca degli smart contract attraverso Internet e differenti blockchain, definito come estensione della URL standard; lo Smart Contracts Description Language (SCDL) per la descrizione astratta dell'interfaccia esterna degli smart contract, derivando un metamodello unificato per la descrizione degli smart contract e dotandolo di un linguaggio di descrizione concreto, basato su JSON, per la ricerca e la scoperta degli smart contract stessi; e lo Smart Contract Invocation Protocol (SCIP) per l'interazione unificata con gli smart contract di diverse blockchain, che supporta l'invocazione delle funzioni esposte dagli smart contract, il monitoraggio delle invocazioni di funzioni e delle emissioni di eventi e l'interrogazione su occorrenze passate di eventi e invocazioni di funzioni. Le tre specifiche astraggono dalle specifiche tecniche delle blockchain, fornendo agli sviluppatori una visione unificata su più tecnologie eterogenee di blockchain, e sono supportate da un'implementazione di riferimento di un endpoint SCIP in grado di tradurre automaticamente le interazioni astratte in interazioni specifiche delle singole blockchain. L'idea si ispira alla Service-Oriented Architecture (SOA) e mira a fornire un livello di interoperabilità ad alto livello e cross-blockchain. Inoltre questa tesi introduce una registry online per l'hosting di descrittori basati su SCDL e un toolkit JavaScript che facilita l'integrazione dello strato di astrazione ad alto livello proposto nelle applicazioni software. Infine, questa tesi illustra l'uso congiunto di SCL, SCDL e SCIP utilizzando uno scenario tipico della catena di fornitura.