分形比特币上的新代币协议CAT20解析

近期,分形比特币(Fractal Bitcoin)生态迎来重要进展。在经历多轮测试网后,该项目于9月正式上线主网。分形比特币的一大特色是具备智能合约功能,并在主网上线之际推出了新的代币协议CAT20。本文将从技术角度解读CAT20的设计理念和实现细节。

分形比特币简介

在了解CAT20之前,我们需要先简单了解一下分形比特币。它是一个完全兼容BTC的二层网络,区块确认时间仅需1分钟,大大快于BTC主网。其基本原理是将BTC网络复制多份,每条链都能处理交易,从而提升整体处理速度。

分形比特币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。这一操作码的恢复极大提升了分形比特币的功能,使其具备了智能合约的能力。正是在这一基础上,才有了CAT20协议的诞生。

CAT20协议概述

CAT20协议是建立在分形比特币之上的代币标准,类似于以太坊上的ERC20。目前部分交易平台已支持CAT20代币的创建和管理。相比成熟的ERC20,CAT20在实现类似功能时采用了一些独特的设计。

代币部署

在部署CAT20代币时,用户需指定钱包地址和代币基本信息,如名称、符号等。与ERC20不同的是,CAT20允许设置预挖量和单次铸造(Mint)上限。

部署过程分为"commit"和"reveal"两个阶段:

1. Commit阶段:将代币基本信息写入交易输出脚本。该交易的hashId作为代币唯一标识。

2. Reveal阶段:输出一个包含CAT20初始状态哈希的OP_RETURN,以及一个用于后续铸造的Minter。

这种两阶段部署方式有利于保护项目信息,只在reveal阶段才完全公开。

代币铸造

CAT20的铸造过程有以下特点:

• 每次铸造的输入是一个Minter(最初由部署交易生成)
• 输出可包含多个新的Minter
• 每次铸造产生一个Token输出
• 输出顺序固定:Minter在前,Token在后

Minter的数量管理很关键。如果每次只输出1个Minter,会造成拥堵;输出过多则增加交易成本。V2版本默认生成两个状态相近的Minter,以平衡效率和成本。

交易构建

CAT20采用了巧妙的脚本设计,使得用户可以使用非自己地址的UTXO构建交易:

• 在reveal阶段,通过调整公钥生成过程,使得同一私钥可以控制不同地址的UTXO。
• Minter阶段利用OP_CAT实现智能合约功能,允许任何人使用Minter UTXO。

状态管理

CAT20的状态存储在两个地方:

1. 交易输出的OP_RETURN中存储状态哈希
2. Minter和Token智能合约中存储具体状态

每次铸造后,新Minter的铸造额度为剩余总额的一半,直到耗尽为止。

值得注意的是,CAT20 Token并不直接存储在用户地址的UTXO上,而是由智能合约管理。

转账和销毁

转账时,交易的Token输入输出数量需保持一致。可在同一交易中处理多个不同Token,只需各自平衡即可。

要销毁Token,只需将其转入普通地址即可。

总结

CAT20的设计给予用户极大的操作灵活性,同时也对合约验证逻辑提出了更高要求。这种设计带来了一些优势:

1. 查询Token持有情况只需检查Token UTXO,无需追溯历史。
2. 通过搜索OP_RETURN中含"cat"的交易可快速了解铸造状况。

CAT20作为分形比特币上的代币标准,展现了比特币生态在智能合约领域的探索。其独特设计为用户提供了更多可能性,同时也面临着安全性等方面的挑战。随着生态的发展,CAT20有望在比特币层面带来更多创新应用。