比特币生态迎来智能合约新可能

近期，Fractal BTC 经过多轮测试后正式上线主网。作为比特币生态的新成员，Fractal 最大的特点就是具备智能合约功能。与此同时,一个名为 CAT20 的新代币协议也随之问世。CAT20 的技术设计有何独到之处?我们又能从中学到什么?

Fractal Bitcoin 简介

要理解 CAT20,首先需要了解其运行环境 Fractal Bitcoin。Fractal Bitcoin 又称分形比特币,是一个完全兼容 BTC 的二层网络。相比 BTC,它的区块确认时间大大缩短至 1 分钟。其基本原理是将 BTC 网络复制多份,每条链都能处理交易,从而提高整体处理速度。

Fractal 的另一大亮点是启用了 BTC 早期因安全考虑而弃用的操作码 OP_CAT。这一操作使得 Fractal Bitcoin 的能力大幅提升,为其实现智能合约功能奠定了基础。

CAT20 协议解析

基于 OP_CAT 的支持,CAT Protocol 应运而生。其中 CAT20 协议是目前已投入使用的主要协议。从名称上不难看出,CAT20 在设计上借鉴了以太坊的 ERC20 标准。那么,CAT20 是如何在比特币生态中实现类似 ERC20 的功能呢?

部署流程

CAT20 的部署过程分为"commit"和"reveal"两个阶段:

1. Commit 阶段:将代币基本信息写入交易输出脚本,生成的交易哈希作为该代币的唯一标识。

2. Reveal 阶段:输出一个包含 CAT20 初始状态哈希的 OP_RETURN,以及一个用于后续 Mint 操作的 Minter。

这种两步流程遵循了区块链上常见的提交-揭示模式,有利于保护项目信息。

Mint 机制

Mint 过程的主要特征包括:

• 每次 Mint 只使用一个 Minter 作为输入
• 输出可包含多个 Minter
• 每次 Mint 只生成一个 Token
• 输出顺序固定为 Minter 后跟 Token

Minter 的数量管理直接影响 Mint 的便利性。为平衡网络拥堵和经济成本,V2 版本默认生成两个状态相近的 Minter。

交易构建原理

CAT20 的交易构建利用了比特币脚本的灵活性。通过巧妙设计脚本逻辑,实现了对不同地址 UTXO 的控制。reveal 阶段使用调整后的公钥,而 Minter 则可能基于 OP_CAT 实现智能合约功能。

状态管理

CAT20 的状态信息存储于 OP_RETURN 和智能合约中。OP_RETURN 存储当前交易输出状态的哈希,合约中存储剩余 Mint 次数。每次 Mint 后,新 Minter 的 Mint 数量为剩余可 Mint 数量的一半。

转账和销毁

转账时,交易的输入输出 Token 数量需保持一致。销毁 Token 只需将其转至普通地址即可。

总结

CAT20 的设计充分利用了比特币生态的特性,实现了灵活的代币管理。这种设计便于追踪 Token 持有情况和 Mint 进度,为比特币网络带来了新的可能性。然而,灵活性也意味着更高的安全要求,合约的校验逻辑至关重要。