BTC上的智能合約：Fractal BTC和CAT20協議解析

近期，比特幣生態迎來了一個重要進展。經過多輪測試網後，Fractal BTC於9月正式上線主網。Fractal的一大亮點是具備智能合約功能,並在主網上線同時推出了新的代幣協議CAT20。本文將深入探討CAT20的技術設計及其潛在影響。

Fractal Bitcoin簡介

在了解CAT20之前,我們需要先簡單認識Fractal Bitcoin。Fractal Bitcoin是一個完全兼容BTC的"二層"網路,區塊確認時間僅需1分鍾。其基本原理是將BTC網路復制多份,每條鏈都可處理交易,從而提高整體處理速度。

Fractal的一大亮點是啓用了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,賦予了Fractal Bitcoin智能合約的能力,爲更多創新應用打開了可能性。

CAT Protocol概述

基於OP_CAT的支持,CAT Protocol應運而生。目前已落地的CAT20協議,在功能上類似於以太坊的ERC20標準。讓我們來看看CAT20是如何實現類似ERC20的生命週期的。

部署流程

CAT20的部署分爲"commit"和"reveal"兩個階段:

1. Commit階段:將代幣基本信息(如名稱、符號等)寫入交易輸出腳本。該交易的hashId作爲代幣的唯一標識。

2. Reveal階段:輸出一個包含CAT20初始狀態Hash的OP_RETURN,以及一個用於後續Mint過程的Minter。

這種兩階段部署方式是區塊鏈項目常用的提交-揭示模式,可以在reveal階段才公開項目的部分數據。

Mint機制

Mint過程有以下特點:

• 輸入爲一個minter(最初由deploy生成)
• 每次mint只有一個minter輸入,可有多個minter輸出
• 每次mint生成一個token
• 輸出順序固定:minter後必須是token

Mint過程中minter的數量變化很關鍵。如果每次只輸出1個minter,會造成網路擁堵;輸出過多則增加交易成本。V2版本默認生成兩個狀態相近的Minter,以平衡這一問題。

交易構建

CAT20的交易構建有兩個關鍵點:

1. Reveal階段:通過巧妙修改腳本邏輯,實現對非本地址UTXO的控制。

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

交易狀態(V2)

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

值得注意的是,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。這意味着CAT20並不直接存在於用戶地址的UTXO上。

轉帳和銷毀

轉帳時,交易的token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的設計給予用戶很大的操作靈活性,但也對合約的驗證邏輯提出了更高要求。這種設計的優勢包括:

1. 查詢token持有情況只需檢查token UTXO
2. 通過搜索OP_RETURN中帶"cat"的交易可快速了解mint狀態

CAT20爲比特幣生態帶來了新的可能性,但其安全性和實際應用效果還有待進一步觀察和驗證。