BTC上的智能合約：Fractal Bitcoin和CAT20協議

近期,比特幣生態迎來了一項重要發展。經過多輪測試網後,Fractal BTC於9月正式上線主網。Fractal的一大亮點在於其具備智能合約功能,幾乎同步推出了新的代幣協議CAT20。那麼,CAT20在技術設計上有何巧妙之處?我們又能從中學到什麼呢?

Fractal Bitcoin簡介

在深入了解CAT20之前,我們需要先簡單了解Fractal Bitcoin。兩者的關係類似於ERC20和ETH,CAT20協議是部署在Fractal Bitcoin之上的。

Fractal Bitcoin又稱分形比特幣,是一個完全兼容BTC的"二層"網路。與BTC相比,它的區塊確認時間更快,僅需1分鍾。其基本原理就如其名,是將BTC網路復制了幾份,每條鏈都能處理交易,從而提高了整體處理速度。不過,關於不同鏈間如何通信等具體細節,目前官方尚未提供詳細的技術文檔。

Fractal的一大亮點在於啓用了BTC很久以前因安全問題而棄用的操作碼OP_CAT。這讓Fractal Bitcoin的能力大大提升,有觀點認爲OP_CAT能賦予BTC智能合約的能力,爲未來發展帶來更多可能性。

目前,已有開發者在Fractal Bitcoin上實現了類似ERC20的協議。

CAT Protocol概述

有了底層OP_CAT的支持,相關協議很快應運而生,即CAT Protocol。目前實際運行的是CAT20協議。

與成熟的ERC20協議相比,CAT20是如何實現類似的代幣生命週期的呢?

部署過程

部署前,用戶需指定錢包地址和代幣基本信息。與ERC20相比,CAT20增加了設置預挖和單次Mint數量限制的功能。

部署分爲"commit"和"reveal"兩個階段:

1. "commit"階段:交易輸出腳本中寫入代幣基本信息,如名稱、符號等。該交易的hashId作爲代幣的唯一標識。

2. "reveal"階段:輸出一個OP_RETURN,保存CAT20初始狀態的Hash。同時輸出一個Minter,用於後續Mint過程中維護狀態變化。

這種兩步走的方式是區塊鏈項目常用的部署方式,能在"reveal"階段才揭示項目的某些數據。

Mint過程

Mint交易有以下特徵:

• 輸入爲一個minter,最初由deploy生成
• 每次mint只有一個minter作爲輸入,可有多個minter作爲輸出
• 每次mint產生一個token
• 輸出順序要求minter在token之前

minter數量的設置會影響整個網路的Mint活躍度。設爲1會造成擁擠,大於1則增加用戶成本。V2版本默認生成兩個狀態相近的Minter。

交易構建

Reveal過程通過巧妙改寫腳本邏輯,使用自身私鑰控制不同地址的UTXO。Minter階段則可能利用了OP_CAT的智能合約能力,具體實現細節尚未公開。

交易狀態(V2)

狀態存儲於OP_RETURN和智能合約中。OP_RETURN存儲當前輸出狀態Hash,合約存儲剩餘Mint次數。新Minter的mint數量爲剩餘可mint數量的一半。

不同於BRC20或銘文,CAT20並不存在於用戶地址的UTXO上。

轉帳和銷毀

轉帳時,同一token的輸入輸出數量需保持一致。銷毀只需將Token轉到普通地址即可。

總結

CAT20的設計使得用戶可靈活構建交易,但也需要合約進行嚴格校驗。這種設計便於查詢Token持有情況和Mint進度,但也可能存在校驗邏輯疏漏的風險。