Новые разработки смарт-контрактов в сети BTC

Недавно в экосистеме Биткойна появился интересный проект Fractal BTC. После нескольких раундов тестирования на тестовой сети, проект официально запустился в основной сети в сентябре. Одним из главных преимуществ Fractal является наличие функции смарт-контрактов, и в день запуска в основной сети был представлен новый токен-протокол CAT20. Какие хитрости в техническом дизайне скрыты в CAT20? Какие выводы мы можем из этого сделать?

Введение в Fractal Bitcoin

Чтобы понять CAT20, сначала нужно разобраться в его рабочей среде Fractal Bitcoin. Fractal Bitcoin, также известный как фрактальный биткойн, является полностью совместимой с BTC "второй уровень" сетью. По сравнению с BTC, время подтверждения блока составляет всего 1 минуту, что значительно увеличивает скорость транзакций. Его основная идея заключается в том, чтобы создать несколько копий сети BTC, каждая из которых может обрабатывать транзакции, тем самым увеличивая общую пропускную способность. Однако относительно конкретных деталей, таких как связь между различными цепями, официальные полные технические документы пока не опубликованы.

Одной из ключевых особенностей Fractal является повторное использование кода операции OP_CAT, который был отключен в ранних версиях BTC по соображениям безопасности. Введение этого кода операции дало Fractal Bitcoin возможность реализовать смарт-контракты, что значительно расширяет его потенциальное применение. На этой основе разработчики уже реализовали токен-протокол, аналогичный ERC20, на Fractal Bitcoin.

Обзор протокола CAT

С поддержкой базового OP_CAT появился протокол CAT. В настоящее время в действии находится протокол CAT20, и одна из торговых платформ также добавила соответствующую панель поддержки. Из названия видно, что CAT20 имеет много общего с ERC20. Итак, как CAT20 реализует аналогичный жизненный цикл токенов по сравнению с зрелым ERC20?

процесс развертывания

Перед развертыванием пользователю необходимо указать адрес кошелька и основные сведения о токене. В отличие от ERC20, CAT20 добавляет такие настройки, как предварительная добыча и предел единовременного выпуска.

Процесс развертывания делится на два этапа: "commit" и "reveal":

1. Этап Commit: в скрипте вывода транзакции записывается основная информация о токене, такая как название, символ и т.д. Хэш-идентификатор этой транзакции на данном этапе будет использоваться как уникальный идентификатор данного токена.

2. Этап Reveal: вывести OP_RETURN, сохранить хэш начального состояния CAT20. Одновременно вывести Minter, который будет использоваться для поддержания изменений состояния в процессе последующего чеканки.

Такой двухступенчатый способ развертывания "представить-раскрыть" является распространенной практикой в блокчейн-проектах, позволяющей раскрывать часть данных проекта только на этапе раскрытия.

механизм эмиссии

Процесс Mint имеет следующие особенности:

• Ввод представляет собой minter, изначально сгенерированный deploy.
• Каждый раз mint есть и только один minter в качестве входа, количество выходных minter может варьироваться.
• Каждый раз при mint создается один токен
• Порядок вывода фиксированный, minter должен быть перед токеном

Дизайн минтера весьма продуман. Если каждый раз выводить только 1 минтер, количество доступных минтеров в сети останется неизменным, что приведет к заторам при чеканке. Хотя вывод нескольких минтеров может смягчить заторы, это увеличит затраты пользователей. Поэтому некоторые пользователи должны добровольно нести дополнительные затраты, чтобы поддерживать здоровую работу сети.

В версии V2 по умолчанию создаются два Minter с близкими состояниями для балансировки эффективности и затрат.

Построение сделки

Механизм построения сделок CAT20 очень интересен. На этапе reveal разработчик искусно изменил логику скрипта, используя свои собственные приватные ключи для управления UTXO различных адресов. А на этапе minter все могут использовать эти UTXO в качестве входных данных, что может быть связано с возможностями смарт-контрактов, предоставляемыми OP_CAT.

управление состоянием

Статус CAT20 хранится в двух местах: в OP_RETURN выходов транзакций ( хранится статус Hash ), а также в смарт-контрактах ( хранится оставшееся количество Mint ). После каждого Mint количество mint для нового Minter составляет половину оставшегося количества, которое можно mint. Этот дизайн обеспечивает как согласованность состояния, так и равномерное распределение.

Стоит отметить, что токен CAT20 сам по себе также является смарт-контрактом, который записывает количество и адрес принадлежности. Это отличается от модели UTXO BRC20 или инскрипций.

перевод и уничтожение

При переводе количество входных и выходных токенов в одной и той же транзакции должно оставаться одинаковым. Для сжигания токенов достаточно перевести их на обычный адрес.

Резюме

Гибкость дизайна CAT20 очень высока, все операции строятся пользователем самостоятельно. Этот дизайн приносит некоторые преимущества:

1. Для проверки состояния владения токенами необходимо только извлечь UTXO токена, не нужно углубляться в историю.
2. Путем поиска транзакций, содержащих "cat" в OP_RETURN, можно быстро узнать состояние mint.

Однако такая гибкость также предъявляет более высокие требования к логике верификации смарт-контрактов, и недавно возникшие некоторые уязвимости именно из-за этого. В целом, CAT20 как новый токен-протокол в сети BTC заслуживает внимания и углубленного исследования.