BTC上的智能合约：Fractal Bitcoin和CAT20协议

近期,比特币生态迎来了一项重要发展。经过多轮测试网后,Fractal BTC于9月正式上线主网。Fractal的一大亮点在于其具备智能合约功能,几乎同步推出了新的代币协议CAT20。那么,CAT20在技术设计上有何巧妙之处?我们又能从中学到什么呢?

Fractal Bitcoin简介

在深入了解CAT20之前,我们需要先简单了解Fractal Bitcoin。两者的关系类似于ERC20和ETH,CAT20协议是部署在Fractal Bitcoin之上的。

Fractal Bitcoin又称分形比特币,是一个完全兼容BTC的"二层"网络。与BTC相比,它的区块确认时间更快,仅需1分钟。其基本原理就如其名,是将BTC网络复制了几份,每条链都能处理交易,从而提高了整体处理速度。不过,关于不同链间如何通信等具体细节,目前官方尚未提供详细的技术文档。

Fractal的一大亮点在于启用了BTC很久以前因安全问题而弃用的操作码OP_CAT。这让Fractal Bitcoin的能力大大提升,有观点认为OP_CAT能赋予BTC智能合约的能力,为未来发展带来更多可能性。

目前,已有开发者在Fractal Bitcoin上实现了类似ERC20的协议。

CAT Protocol概述

有了底层OP_CAT的支持,相关协议很快应运而生,即CAT Protocol。目前实际运行的是CAT20协议。

与成熟的ERC20协议相比,CAT20是如何实现类似的代币生命周期的呢?

部署过程

部署前,用户需指定钱包地址和代币基本信息。与ERC20相比,CAT20增加了设置预挖和单次Mint数量限制的功能。

部署分为"commit"和"reveal"两个阶段:

1. "commit"阶段:交易输出脚本中写入代币基本信息,如名称、符号等。该交易的hashId作为代币的唯一标识。

2. "reveal"阶段:输出一个OP_RETURN,保存CAT20初始状态的Hash。同时输出一个Minter,用于后续Mint过程中维护状态变化。

这种两步走的方式是区块链项目常用的部署方式,能在"reveal"阶段才揭示项目的某些数据。

Mint过程

Mint交易有以下特征:

• 输入为一个minter,最初由deploy生成
• 每次mint只有一个minter作为输入,可有多个minter作为输出
• 每次mint产生一个token
• 输出顺序要求minter在token之前

minter数量的设置会影响整个网络的Mint活跃度。设为1会造成拥挤,大于1则增加用户成本。V2版本默认生成两个状态相近的Minter。

交易构建

Reveal过程通过巧妙改写脚本逻辑,使用自身私钥控制不同地址的UTXO。Minter阶段则可能利用了OP_CAT的智能合约能力,具体实现细节尚未公开。

交易状态(V2)

状态存储于OP_RETURN和智能合约中。OP_RETURN存储当前输出状态Hash,合约存储剩余Mint次数。新Minter的mint数量为剩余可mint数量的一半。

不同于BRC20或铭文,CAT20并不存在于用户地址的UTXO上。

转账和销毁

转账时,同一token的输入输出数量需保持一致。销毁只需将Token转到普通地址即可。

总结

CAT20的设计使得用户可灵活构建交易,但也需要合约进行严格校验。这种设计便于查询Token持有情况和Mint进度,但也可能存在校验逻辑疏漏的风险。