BTC上的新型智能合约：深度解析CAT20协议

近期比特币生态出现了一个引人注目的新发展 - Fractal BTC在多次测试后于9月正式上线主网。Fractal的一大特色是具备智能合约能力,并在主网推出伊始就上线了名为CAT20的新代币协议。本文将从技术角度深入剖析CAT20的设计理念。

Fractal Bitcoin简介

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幅缩短至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,从而提升整体处理速度。

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。这大大增强了Fractal的功能,使其具备了智能合约能力,为更多创新应用提供了可能。

CAT20协议解析

部署过程

CAT20代币部署分为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作为代币标识。

2. Reveal阶段:输出包含初始状态Hash的OP_RETURN,以及用于后续Mint的Minter。

这种两阶段部署模式在区块链项目中较为常见,可以在reveal阶段再揭示部分关键信息。

Mint机制

Mint交易的特征:

• 输入为一个minter
• 输出包含任意数量的minter和一个token
• 输出顺序固定,minter必须在token之前

Minter数量的设置很关键:

• 设为1会造成拥堵
• 设为大于1可增加可用minter,但也增加成本
• 设为0会导致minter通缩

V2版本默认生成两个状态相近的Minter,以平衡上述因素。

交易构建的技术细节

CAT20巧妙利用了比特币脚本,使得用户可以控制看似不属于自己地址的UTXO:

• 通过改写脚本逻辑,使用自己的公私钥对
• 利用P2TR地址特性调整公钥

Minter作为智能合约,可被任何人使用,具体实现可能依赖OP_CAT。

交易状态管理(V2)

• OP_RETURN存储当前交易输出状态的Hash
• 合约中存储Token剩余Mint次数
• 新生成Minter的mint数量为剩余可mint数量的一半

转账与销毁

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的设计灵活性很高,用户可自行构建各类操作。这种设计便于查询Token持有情况和mint进度,但也要求合约做好严格校验,以防漏洞。

CAT20作为BTC生态中的新型智能合约协议,为比特币带来了更多可能性,值得持续关注其发展。