BTC智能合约新时代：解析分形比特币上的CAT20协议

分形比特币（Fractal Bitcoin）作为比特币的二层网络,在9月份上线主网后备受关注。其最大特点是通过启用OP_CAT操作码,为比特币带来智能合约能力。随之而来的是CAT20协议的诞生,这个类似ERC20的代币标准为比特币生态带来了新的可能性。

Fractal Bitcoin简介

分形比特币是一个完全兼容BTC的二层网络,具有更快的1分钟区块确认时间。其基本原理是将BTC网络复制多份,每条链都可以处理交易,从而提高整体处理速度。不过目前官方尚未公布详细的技术文档。

分形比特币最大的亮点在于启用了OP_CAT操作码。这一操作码虽然早已被BTC弃用,但在分形比特币上的重新启用,赋予了比特币智能合约的能力,大大拓展了其应用场景。

CAT20协议解析

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。其生命周期主要包括部署、铸造、转账等几个阶段。

部署过程

CAT20的部署分为"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,生成的交易哈希作为该代币的唯一标识。

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是区块链项目常用的提交-揭示模式,有利于保护项目信息。

铸造机制

CAT20的铸造过程有以下特点:

• 每次铸造只能使用一个Minter作为输入
• 输出可以包含多个新的Minter
• 每次只能铸造一种代币
• 输出顺序固定,Minter必须在代币之前

Minter的数量管理很关键。如果每次只输出一个Minter,会造成铸造拥堵;输出过多则会增加交易成本。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的交易构建采用了巧妙的设计:

1. 通过改写脚本逻辑,允许用户控制非自身地址的UTXO。

2. 利用P2TR地址特性,根据ISSUE_PUBKEY调整公钥生成不同地址。

3. Minter本身是一个智能合约,可被任何人使用,具体实现细节尚未公开。

状态管理

CAT20的状态存储于两处:

1. 交易输出的OP_RETURN中存储当前状态哈希。

2. Minter合约中存储剩余可铸造数量。

每次铸造后,新Minter的可铸造数量为剩余总量的一半,直到全部铸造完毕。

转账和销毁

转账时,同种代币的输入输出数量需保持一致。销毁则只需将代币转入普通地址即可。

总结

CAT20协议采用灵活的用户自主构建模式,在合约中加入严格校验。这种设计便于查询代币持有情况和铸造进度,但也需要注意潜在的安全风险。

总的来说,CAT20为比特币生态带来了类似ERC20的标准化代币协议,有望激发更多创新应用,推动比特币智能合约的发展。