Новые достижения смарт-контрактов Биткойна: исследование Fractal BTC и протокола CAT20

Недавно экосистема Биткойн достигла важного прогресса. После нескольких раундов тестовой сети, Fractal BTC официально запустился в основной сети в сентябре. Одной из главных особенностей Fractal является его способность к смарт-контрактам, а в момент запуска основной сети был представлен новый токен-протокол CAT20. Каковы умные аспекты технического дизайна CAT20? Чему мы можем из этого научиться?

Введение во Фрактальный Биткойн

Прежде чем углубиться в CAT20, нам нужно сначала кратко представить Fractal Bitcoin. Связь между ними аналогична ERC20 и ETH, протокол CAT20 развернут на Fractal Bitcoin.

Фрактальный Биткойн, также известный как фрактальный токен, является полностью совместимой с BTC "второй уровень" сетью. По сравнению с BTC, время подтверждения блоков значительно короче, всего 1 минута. Основной принцип, как следует из названия, заключается в том, чтобы создать несколько копий сети BTC, каждая из которых может обрабатывать транзакции, тем самым увеличивая общую скорость обработки. Однако детали коммуникации между различными цепочками на данный момент неясны, и официальные документы по этой технологии не предоставлены.

Одной из основных особенностей Fractal является использование операционного кода OP_CAT, который был отвергнут в ранних версиях BTC по соображениям безопасности. Это значительно улучшает функциональность Fractal Bitcoin. Существует мнение, что OP_CAT может наделить BTC возможностями смарт-контрактов, что открывает больше возможностей для будущего развития.

В настоящее время разработчики уже реализовали протокол, аналогичный ERC20, на Fractal Bitcoin.

Обзор протокола CAT

С поддержкой базового OP_CAT соответствующий Протокол вскоре был представлен. В настоящее время на практике работает Протокол CAT20.

Как CAT20 реализует аналогичный жизненный цикл по сравнению с зрелым протоколом ERC20?

Процесс развертывания

Перед развертыванием пользователю необходимо указать адрес кошелька и основную информацию о токене, которая аналогична ERC20. Особенность CAT20 заключается в том, что можно установить преддобычу и ограничение на количество при каждой эмиссии.

Процесс развертывания делится на два этапа: "commit" и "reveal". На этапе commit скрипт вывода транзакции записывает основную информацию о токене. Хеш-значение транзакции, полученное на этом этапе, будет служить уникальным идентификатором токена.

На этапе reveal транзакция сначала выдает OP_RETURN, сохраняя хэш-значение начального состояния CAT20. Затем будет выдан Minter, используемый для поддержки состояния в процессе последующего чеканки.

Весь процесс развертывания следует общепринятым в блокчейне двухэтапным процедурам «отправка - раскрытие», что является универсальным способом развертывания проектов.

Механизм чеканки

Процесс чеканки имеет следующие особенности:

• Входные данные - это минтер, который изначально создается на этапе развертывания.
• Каждый раз при создании может быть только один минтер в качестве входа, а выходов может быть любое количество минтеров.
• При каждой эмиссии создается только один токен
• Порядок вывода фиксирован, minter должен быть перед токеном

Этот дизайн делает процесс чеканки гибким и интересным. Например, minter в качестве вывода может быть 0, 1 или несколько. Если каждый раз выводить только 1, количество доступных minter в сети останется неизменным, что может привести к перегрузке. Чтобы избежать этой ситуации, вывод обычно устанавливают больше 1.

Однако каждый дополнительный minter означает дополнительную оплату за utxo. По экономическим соображениям, больше людей может склоняться к тому, чтобы установить minter на 0, что может привести к дефляции minter, и некоторым пользователям потребуется активно переплачивать minter для балансировки.

В версии V2 по умолчанию создаются два Minter с близкими состояниями.

Технические детали построения сделки

В процессе раскрытия использовался выход commit предыдущей транзакции в качестве входа. Это было реализовано с помощью хитрой переработки логики скрипта, позволяющей одной и той же частной ключу контролировать два разных адреса UTXO.

А на этапе минтинга все могут использовать эти UTXO в качестве входных данных, что, возможно, связано с возможностями смарт-контрактов OP_CAT, каждый минтер по сути является смарт-контрактом.

Управление статусом транзакции

Состояние в минтере хранится в двух местах: выходы транзакций OP_RETURN и смарт-контракт (, то есть Minter и Token ).

OP_RETURN хранит хэш-значение текущего состояния выходов транзакций, а в смарт-контракте хранится оставшееся количество чеканки токена. После каждой чеканки количество чеканки новосозданного Minter составляет половину от оставшегося количества, которое можно чеканить.

В итоге все оставшиеся количества Minter обнуляются.

Стоит отметить, что токен CAT20 также является смарт-контрактом и включает два основных состояния: количество и адрес владельца. В отличие от BRC20 или инскрипций, CAT20 не существует непосредственно на UTXO по адресу пользователя.

перевод и уничтожение

При переводе количество входных и выходных токенов, составляющих транзакцию, должно оставаться одинаковым. В одной транзакции может содержаться несколько различных токенов, при условии, что их количество на входе и выходе сбалансировано.

Чтобы уничтожить токен, просто переведите его на обычный адрес.

Резюме

Дизайн CAT20 предоставляет пользователям большую гибкость в операциях, но также предъявляет более высокие требования к логике проверки в части смарт-контрактов. Этот дизайн приносит некоторые преимущества:

1. Для проверки состояния владения токеном достаточно проверить utxo токена, не нужно делать обратный поиск.
2. Просмотреть текущее состояние чеканки можно, выполнив поиск транзакций с данными cat в OP_RETURN.

Это нововведение открывает новые возможности для экосистемы Биткойн, и мы должны продолжать следить за его развитием.