BTC生態迎來智能合約新突破

比特幣生態近期迎來一項重要發展。經過多輪測試網驗證後，Fractal BTC於9月正式上線主網。這個新系統的一大亮點在於其具備智能合約功能,並在主網啓動之際推出了名爲CAT20的新代幣協議。那麼CAT20在技術設計上有何巧妙之處?我們又能從中獲得哪些啓發?

Fractal Bitcoin簡介

在深入了解CAT20之前,我們需要先簡單認識一下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,也稱爲分形比特幣,是一個與BTC完全兼容的"二層"網路。相較於BTC,它的區塊確認速度更快,僅需1分鍾。其基本原理如其名所示,就是將BTC網路復制多份,每條鏈都能處理交易,通過增加可處理交易的節點數量來提升速度。不過,關於不同鏈間如何通信等具體細節目前尚不明確,官方也未提供相關技術文檔。

Fractal的一個重要特性是啓用了BTC早期因安全考慮而棄用的OP_CAT操作碼。這一操作碼的重新啓用大大提升了Fractal Bitcoin的功能,有觀點認爲OP_CAT能賦予BTC智能合約能力,這爲未來發展開啓了更多可能性。

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OP_CAT的底層支持,相應的協議很快問世,即CAT Protocol。其中CAT20協議已經在實際運行,某交易平台也新增了對應的功能面板。

CAT20的名稱讓人聯想到ERC20,兩者確實有相似之處。相比於成熟的ERC20協議,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類似,代幣信息包括名稱、符號等。不同之處在於,CAT20可設置預挖數量和每次鑄造的數量限制。

部署分爲"commit"和"reveal"兩個階段。在commit階段,交易輸出腳本中寫入代幣基本信息。該階段交易的hashId作爲代幣標識,用於區分其他代幣。

reveal階段會有兩筆UTXO輸入,對應commit階段的前兩個輸出。這筆交易首先輸出一個OP_RETURN,保存CAT20初始狀態的Hash。之後再輸出一個Minter,用於後續鑄造過程中維護狀態變化。

整個部署過程採用了區塊鏈上常見的提交-揭示兩步驟,是一種典型的項目部署方式。

鑄造機制

鑄造過程有以下特點:

• 輸入爲一個minter,最初由部署階段生成
• 每次鑄造只有一個minter作爲輸入,可有多個minter作爲輸出
• 每次鑄造產生一個token
• 輸出順序要求minter在token之前

這種設計使得鑄造過程變得有趣。例如,每次鑄造可以輸出多個minter,增加可用minter數量,避免鑄造擁堵。但考慮到經濟因素,更多人可能傾向於不輸出新minter,這就需要部分用戶自願多支付以維持系統運轉。

在V2版本中,默認生成兩個狀態相近的Minter。

交易構建

CAT20的交易構建有幾個值得注意的技術細節:

1. reveal UTXO: 通過巧妙改寫腳本邏輯,實現用同一私鑰控制不同地址的UTXO。

2. minter UTXO: 推測是利用OP_CAT實現的智能合約功能,使所有人都能使用這些UTXO作爲輸入。

狀態管理(V2)

minter中保留了狀態信息,存儲在OP_RETURN和智能合約中。OP_RETURN存儲當前交易輸出狀態的Hash,合約中存儲剩餘鑄造次數。每次鑄造後,新生成Minter的鑄造數量爲剩餘可鑄造數量的一半。

CAT20 token本身也是智能合約,包含數量和歸屬者地址兩個基本狀態。與BRC20或銘文不同,CAT20並不直接存在於用戶地址的UTXO上。

轉帳和銷毀

轉帳時,同一交易中每種token的輸入輸出數量需保持一致。銷毀token只需將其轉到普通地址即可。

總結

CAT20的設計爲用戶提供了極大的靈活性,但也對合約校驗邏輯提出了更高要求。這種設計帶來一些優勢:

1. 查詢token持有情況只需檢查token的UTXO,無需向上追溯。
2. 通過搜索OP_RETURN中包含"cat"的交易,可輕鬆查看當前鑄造情況。

CAT20的創新爲比特幣生態帶來了新的可能性,值得我們持續關注其發展和應用前景。