BTC上的智能合约：Fractal BTC和CAT20协议解析

近期，比特币生态迎来了一个重要进展。经过多轮测试网后，Fractal BTC于9月正式上线主网。Fractal的一大亮点是具备智能合约功能,并在主网上线同时推出了新的代币协议CAT20。本文将深入探讨CAT20的技术设计及其潜在影响。

Fractal Bitcoin简介

在了解CAT20之前,我们需要先简单认识Fractal Bitcoin。Fractal Bitcoin是一个完全兼容BTC的"二层"网络,区块确认时间仅需1分钟。其基本原理是将BTC网络复制多份,每条链都可处理交易,从而提高整体处理速度。

Fractal的一大亮点是启用了BTC早期因安全考虑而弃用的OP_CAT操作码。这一操作码的重新启用,赋予了Fractal Bitcoin智能合约的能力,为更多创新应用打开了可能性。

CAT Protocol概述

基于OP_CAT的支持,CAT Protocol应运而生。目前已落地的CAT20协议,在功能上类似于以太坊的ERC20标准。让我们来看看CAT20是如何实现类似ERC20的生命周期的。

部署流程

CAT20的部署分为"commit"和"reveal"两个阶段:

1. Commit阶段:将代币基本信息(如名称、符号等)写入交易输出脚本。该交易的hashId作为代币的唯一标识。

2. Reveal阶段:输出一个包含CAT20初始状态Hash的OP_RETURN,以及一个用于后续Mint过程的Minter。

这种两阶段部署方式是区块链项目常用的提交-揭示模式,可以在reveal阶段才公开项目的部分数据。

Mint机制

Mint过程有以下特点:

• 输入为一个minter(最初由deploy生成)
• 每次mint只有一个minter输入,可有多个minter输出
• 每次mint生成一个token
• 输出顺序固定:minter后必须是token

Mint过程中minter的数量变化很关键。如果每次只输出1个minter,会造成网络拥堵;输出过多则增加交易成本。V2版本默认生成两个状态相近的Minter,以平衡这一问题。

交易构建

CAT20的交易构建有两个关键点:

1. Reveal阶段:通过巧妙修改脚本逻辑,实现对非本地址UTXO的控制。

2. Minter阶段:推测是利用OP_CAT实现的智能合约功能,使所有人都能使用minter UTXO作为输入。

交易状态(V2)

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

值得注意的是,CAT20 token本身也是智能合约,包含数量和归属者地址两个基本状态。这意味着CAT20并不直接存在于用户地址的UTXO上。

转账和销毁

转账时,交易的token输入输出数量需保持一致。销毁token只需将其转到普通地址即可。

总结

CAT20的设计给予用户很大的操作灵活性,但也对合约的验证逻辑提出了更高要求。这种设计的优势包括:

1. 查询token持有情况只需检查token UTXO
2. 通过搜索OP_RETURN中带"cat"的交易可快速了解mint状态

CAT20为比特币生态带来了新的可能性,但其安全性和实际应用效果还有待进一步观察和验证。