Novos desenvolvimentos em contratos inteligentes Bitcoin: Análise do Fractal BTC e do protocolo CAT20

Recentemente, o ecossistema Bitcoin teve um avanço importante. Após várias rodadas de testes na rede, o Fractal BTC foi oficialmente lançado na rede principal em setembro. Um dos grandes destaques do Fractal é a sua capacidade de contratos inteligentes, e na ocasião do lançamento da rede principal, foi introduzido um novo protocolo de token chamado CAT20. Quais são as sutilezas no design técnico do CAT20? O que podemos aprender com isso?

Introdução ao Fractal Bitcoin

Antes de entender a fundo o CAT20, precisamos fazer uma breve introdução ao Fractal Bitcoin. A relação entre os dois é semelhante à de ERC20 e ETH, o protocolo CAT20 é implantado sobre o Fractal Bitcoin.

Fractal Bitcoin, também conhecido como Bitcoin Fractal, é uma rede "de segunda camada" totalmente compatível com BTC. Em comparação com o BTC, seu tempo de confirmação de bloco é mais curto, apenas 1 minuto. Seu princípio básico, como o nome indica, é reproduzir a rede BTC várias vezes, onde cada cadeia pode processar transações, aumentando assim a velocidade de processamento geral. No entanto, os detalhes da comunicação entre as diferentes cadeias ainda não estão claros, e a equipe oficial não forneceu documentação técnica relacionada.

Um dos principais destaques do Fractal é que ativou o código de operação OP_CAT, que foi abandonado no início do BTC por razões de segurança, o que melhorou significativamente as funcionalidades do Fractal Bitcoin. Há quem acredite que o OP_CAT pode conferir capacidades de contratos inteligentes ao BTC, abrindo mais possibilidades para o desenvolvimento futuro.

Atualmente, já há desenvolvedores que implementaram um protocolo semelhante ao ERC20 no Fractal Bitcoin.

Visão Geral do Protocolo CAT

Com o suporte do OP_CAT de camada base, o protocolo correspondente foi rapidamente lançado. O protocolo CAT20 já está em funcionamento na prática.

Como é que o CAT20 consegue implementar um ciclo de vida semelhante em comparação com o protocolo ERC20 maduro?

processo de implantação

Antes da implementação, os usuários devem especificar o endereço da carteira e as informações básicas do token, que são semelhantes aos ERC20. A característica do CAT20 é que permite definir a pré-mineração e o limite de quantidade para cada cunhagem.

O processo de implantação é dividido em duas fases: "commit" e "reveal". Na fase de commit, o script de saída da transação registra as informações básicas do token. O hash da transação gerado nesta fase servirá como a identificação única do token.

Na fase de revelação, a transação irá primeiro emitir um OP_RETURN, salvando o valor de hash do estado inicial do CAT20. Em seguida, será emitido um Minter, utilizado para a manutenção do estado durante o processo de cunhagem subsequente.

Todo o processo de implantação seguiu os comuns passos de submissão-revelação na blockchain, que é uma forma universal de implantação de projetos.

mecanismo de cunhagem

O processo de cunhagem tem as seguintes características:

• A entrada é um minter, gerado inicialmente na fase de implantação
• Cada mintagem tem apenas um minter como entrada, e pode ter um número qualquer de minters como saída.
• A cada cunhagem, gera-se apenas um token
• A ordem de saída é fixa, o minter deve estar antes do token

Este design torna o processo de cunhagem flexível e interessante. Por exemplo, o minter como saída pode ser 0, 1 ou vários. Se a saída for sempre apenas 1, o número de minters disponíveis na rede permanecerá o mesmo, o que pode levar a congestionamento. Para evitar essa situação, normalmente a saída é definida como maior que 1.

No entanto, cada vez que se produz um minter, isso significa pagar uma taxa utxo adicional. Por razões económicas, mais pessoas podem optar por definir o minter como 0, o que pode levar à deflação do minter, exigindo que alguns utilizadores paguem ativamente mais minter para equilibrar.

Na versão V2, geram-se por defeito dois Minters com estados semelhantes.

detalhes técnicos da construção de transações

Durante o processo de revelação, foi utilizado o commit da saída da transação anterior como entrada. Isso foi alcançado através de uma inteligente reescrita da lógica do script, permitindo que a mesma chave privada controlasse dois utxos de endereços diferentes.

E na fase de minter, todos podem usar esses utxo como entrada, o que pode ter sido facilitado pela capacidade de contratos inteligentes do OP_CAT, cada minter é essencialmente um contrato inteligente.

Gestão do Estado da Transação

O estado no minter é armazenado em dois lugares: OP_RETURN da saída de transação e contratos inteligentes (, ou seja, Minter e Token ).

OP_RETURN armazena o valor hash do estado atual da saída da transação, e o contrato armazena o número restante de cunhagens do Token. Após cada cunhagem, a quantidade de cunhagem gerada para o novo Minter é metade da quantidade restante que pode ser cunhada.

No final, a quantidade restante de todos os Minter é reduzida a zero.

Vale a pena notar que o Token CAT20 também é um contrato inteligente, contendo dois estados básicos: quantidade e endereço do proprietário. Ao contrário do BRC20 ou de inscrições, o CAT20 não existe diretamente no UTXO do endereço do usuário.

transferência e destruição

Ao transferir, o número de tokens de entrada e saída na construção da transação deve ser consistente. Uma única transação pode incluir múltiplos tokens diferentes, desde que a quantidade de entrada e saída de cada um esteja equilibrada.

Para destruir um Token, basta transferi-lo para um endereço comum.

Resumo

O design do CAT20 oferece aos usuários uma grande flexibilidade operacional, mas também impõe requisitos mais elevados à lógica de verificação da parte do contrato. Este design traz algumas vantagens:

1. Para verificar a situação de posse do Token, basta verificar o utxo do token, sem necessidade de retroceder.
2. Ver o estado atual da cunhagem pode ser realizado pesquisando transações que contêm dados de cat em OP_RETURN.

Esta inovação trouxe novas possibilidades para o ecossistema Bitcoin, merecendo nossa atenção contínua ao seu desenvolvimento.