Tiến triển mới trong hợp đồng thông minh Bitcoin: Phân tích Fractal BTC và giao thức CAT20

Gần đây, hệ sinh thái Bitcoin đã có một bước tiến quan trọng. Sau nhiều vòng thử nghiệm mạng, Fractal BTC đã chính thức ra mắt mạng chính vào tháng 9. Một điểm nổi bật của Fractal là nó có khả năng hợp đồng thông minh, và vào thời điểm ra mắt mạng chính, nó đã giới thiệu giao thức token hoàn toàn mới là CAT20. CAT20 có những điểm tinh vi nào trong thiết kế kỹ thuật? Chúng ta có thể học được gì từ đó?

Giới thiệu Fractal Bitcoin

Trước khi tìm hiểu sâu về CAT20, chúng ta cần giới thiệu một cách đơn giản về Fractal Bitcoin. Mối quan hệ giữa hai cái này tương tự như ERC20 và ETH, giao thức CAT20 được triển khai trên Fractal Bitcoin.

Fractal Bitcoin còn được gọi là phân hình Bitcoin, là một mạng "tầng hai" hoàn toàn tương thích với BTC. So với BTC, thời gian xác nhận khối của nó ngắn hơn, chỉ cần 1 phút. Nguyên tắc cơ bản của nó như tên gọi, tức là sao chép nhiều bản của mạng BTC, mỗi chuỗi đều có thể xử lý giao dịch, từ đó tăng tốc độ xử lý tổng thể. Tuy nhiên, về các chi tiết giao tiếp giữa các chuỗi khác nhau hiện vẫn chưa rõ ràng, và chính thức cũng chưa cung cấp tài liệu kỹ thuật liên quan.

Một điểm nổi bật của Fractal là việc kích hoạt mã lệnh OP_CAT, mà BTC đã bị bỏ qua trong giai đoạn đầu vì lý do an ninh, điều này đã nâng cao đáng kể chức năng của Fractal Bitcoin. Có ý kiến cho rằng OP_CAT có thể mang lại khả năng hợp đồng thông minh cho BTC, điều này mở ra nhiều khả năng hơn cho sự phát triển trong tương lai.

Hiện tại, đã có nhà phát triển triển khai giao thức tương tự như ERC20 trên Fractal Bitcoin.

Tổng quan về giao thức CAT

Có sự hỗ trợ của OP_CAT ở lớp dưới, giao thức tương ứng đã nhanh chóng được ra mắt. Hiện tại, giao thức CAT20 đã được triển khai thực tế.

So với giao thức ERC20 đã trưởng thành, CAT20 đã thực hiện vòng đời tương tự như thế nào?

quy trình triển khai

Trước khi triển khai, người dùng cần chỉ định địa chỉ ví và thông tin cơ bản về token, cái sau tương tự như ERC20. Đặc điểm của CAT20 là có thể thiết lập giới hạn số lượng khai thác trước và số lượng giới hạn mỗi lần đúc.

Quá trình triển khai được chia thành hai giai đoạn "commit" và "reveal". Trong giai đoạn commit, mã script đầu ra giao dịch sẽ ghi lại thông tin cơ bản của token. Giá trị hash giao dịch phát sinh trong giai đoạn này sẽ được sử dụng làm định danh duy nhất cho token.

Trong giai đoạn reveal, giao dịch sẽ đầu tiên xuất ra một OP_RETURN, lưu trữ giá trị băm của trạng thái ban đầu CAT20. Sau đó sẽ xuất ra một Minter, dùng để duy trì trạng thái trong quá trình đúc sau này.

Toàn bộ quá trình triển khai tuân theo hai bước thông thường trên blockchain là nộp - tiết lộ, đây là một cách triển khai dự án phổ biến.

cơ chế đúc

Quá trình đúc có những đặc điểm sau:

• Đầu vào là một minter, ban đầu được tạo ra trong giai đoạn triển khai.
• Mỗi lần đúc chỉ có một minter làm đầu vào, đầu ra có thể có bất kỳ số lượng minter nào.
• Mỗi lần đúc chỉ tạo ra một token
• Thứ tự xuất ra cố định, minter phải trước token

Thiết kế này làm cho quá trình đúc trở nên linh hoạt và thú vị. Ví dụ, minter có thể là đầu ra là 0, 1 hoặc nhiều hơn. Nếu mỗi lần chỉ xuất ra 1 cái, số lượng minter có sẵn trong mạng sẽ giữ nguyên, có thể dẫn đến tắc nghẽn. Để tránh tình huống này, thường sẽ đặt đầu ra lớn hơn 1.

Tuy nhiên, việc xuất ra một minter nữa có nghĩa là phải trả thêm một khoản phí utxo. Vì lý do kinh tế, nhiều người có thể có xu hướng đặt minter là 0, điều này có thể dẫn đến việc minter bị giảm phát, cần một số người dùng chủ động trả thêm minter để cân bằng.

Trong phiên bản V2, mặc định tạo ra hai Minter có trạng thái gần giống nhau.

Chi tiết kỹ thuật xây dựng giao dịch

Trong quá trình reveal, commit đầu ra của giao dịch trước được sử dụng làm đầu vào. Điều này được thực hiện thông qua việc sửa đổi hợp lý logic của kịch bản, cho phép cùng một khóa riêng kiểm soát hai utxo từ hai địa chỉ khác nhau.

Và trong giai đoạn minter, tất cả mọi người đều có thể sử dụng những utxo này làm đầu vào, điều này có thể nhờ vào khả năng hợp đồng thông minh của OP_CAT, mỗi minter về cơ bản chính là một hợp đồng thông minh.

Quản lý trạng thái giao dịch

Trạng thái trong minter được lưu trữ ở hai nơi: OP_RETURN của đầu ra giao dịch và hợp đồng thông minh ( tức là Minter và Token ).

OP_RETURN lưu trữ giá trị băm của trạng thái đầu ra giao dịch hiện tại, trong hợp đồng lưu trữ số lần đúc Token còn lại. Sau mỗi lần đúc, số lượng đúc mới của Minter sẽ bằng một nửa số lượng có thể đúc còn lại.

Cuối cùng, số lượng còn lại của tất cả Minter sẽ trở về không.

Cần lưu ý rằng Token của CAT20 cũng là hợp đồng thông minh, bao gồm hai trạng thái cơ bản là số lượng và địa chỉ người sở hữu. Điều này khác với BRC20 hoặc ký tự, CAT20 không trực tiếp tồn tại trong UTXO của địa chỉ người dùng.

chuyển khoản và tiêu hủy

Khi chuyển khoản, số lượng token đầu vào và đầu ra của giao dịch cần phải giữ nguyên. Một giao dịch có thể bao gồm nhiều token khác nhau, miễn là số lượng đầu vào và đầu ra của chúng cân bằng.

Nếu bạn cần tiêu hủy Token, chỉ cần chuyển nó đến địa chỉ thông thường.

Tóm tắt

Thiết kế của CAT20 mang lại cho người dùng sự linh hoạt lớn trong việc thao tác, nhưng cũng đặt ra yêu cầu cao hơn đối với logic kiểm tra của phần hợp đồng. Thiết kế này mang lại một số lợi thế:

1. Kiểm tra tình trạng nắm giữ Token chỉ cần kiểm tra utxo của token, không cần truy ngược lên.
2. Xem trạng thái đúc hiện tại có thể thực hiện bằng cách tìm kiếm giao dịch có dữ liệu cat trong OP_RETURN.

Đổi mới này mang lại những khả năng mới cho hệ sinh thái Bitcoin, xứng đáng để chúng ta tiếp tục theo dõi sự phát triển của nó.