Нові досягнення в смартконтрактах Біткойна: дослідження Fractal BTC та протоколу CAT20

Останнім часом екосистема Біткойн отримала важливий прогрес. Після кількох раундів тестової мережі, Fractal BTC офіційно запустила основну мережу у вересні. Однією з основних переваг Fractal є наявність смартконтрактів, а також запуск нового токен-протоколу CAT20 у момент виходу на основну мережу. Які хитрощі в технічному дизайні CAT20? Що ми можемо з цього навчитися?

Вступ до Фрактального Біткойна

Перед тим як глибше зрозуміти CAT20, нам потрібно спочатку коротко представити Fractal Bitcoin. Відносини між ними подібні до ERC20 та ETH, протокол CAT20 розгортається на Fractal Bitcoin.

Fractal Bitcoin також відомий як фрактальний Біткойн, є "другим рівнем" мережі, повністю сумісним з BTC. У порівнянні з BTC, його час підтвердження блоку є коротшим, всього 1 хвилина. Його основний принцип, як випливає з назви, полягає в тому, щоб копіювати мережу BTC кілька разів, кожен ланцюг може обробляти транзакції, що підвищує загальну швидкість обробки. Проте деталі комунікації між різними ланцюгами наразі залишаються незрозумілими, офіційні документи з технічними даними також не надані.

Однією з основних переваг Fractal є активація операційного коду OP_CAT, який був відкинутий на ранніх етапах розвитку BTC з міркувань безпеки, що значно підвищило функціональність Fractal Bitcoin. Існує думка, що OP_CAT може надати BTC можливості смартконтрактів, що відкриває більше можливостей для майбутнього розвитку.

Наразі вже є розробники, які реалізували протокол, подібний до ERC20, на Fractal Bitcoin.

Огляд протоколу CAT

Завдяки підтримці базового OP_CAT відповідний протокол швидко з'явився. Наразі в реальному використанні знаходиться протокол CAT20.

Як CAT20 реалізує подібний життєвий цикл у порівнянні з зрілим протоколом ERC20?

процес розгортання

Перед розгортанням користувачеві потрібно вказати адресу гаманця та основну інформацію про монету, яка схожа на ERC20. Особливість CAT20 полягає в тому, що можна встановити обмеження на попереднє видобуток та кількість монет, що випускаються кожного разу.

Процес розгортання ділиться на два етапи: "commit" та "reveal". На етапі commit скрипт виходу транзакції записує базову інформацію про токен. Хеш транзакції, що утворюється на цьому етапі, буде використовуватися як унікальний ідентифікатор токена.

На етапі reveal транзакція спочатку виведе OP_RETURN, щоб зберегти хеш-значення початкового стану CAT20. Потім буде виведено Minter, який використовується для підтримки стану в процесі подальшого карбування.

Увесь процес розгортання дотримувався поширених на блокчейні двохетапних процесів подання-розкриття, що є загальноприйнятим способом розгортання проєктів.

механізм емісії

Процес карбування має такі характеристики:

• Вхід є мінтером, спочатку створеним на етапі розгортання
• Кожен раз при карбуванні є лише один minter в якості входу, виходи можуть бути будь-якою кількістю minter.
• Кожен раз при карбуванні створюється лише один токен
• Порядок виводу фіксований, minter має бути перед токеном

Цей дизайн робить процес карбування гнучким і цікавим. Наприклад, minter як вихід може бути 0, 1 або кілька. Якщо кожного разу виходитиме лише 1, кількість доступних minter в мережі залишиться незмінною, що може призвести до заторів. Щоб уникнути цієї ситуації, зазвичай вихід встановлюється більшим за 1.

Проте, кожен додатковий вихід minter означає сплату ще однієї плати utxo. З економічних міркувань, більше людей може схилятися до того, щоб встановити minter на 0, що може призвести до дефляції minter, і частина користувачів повинна активно сплачувати більше minter для балансування.

У версії V2 за замовчуванням генерується два Minter з близькими станами.

Технічні деталі побудови угод

У процесі розкриття використовувався вихід commit попередньої транзакції як вхід. Це було реалізовано шляхом хитрої переробки логіки сценарію, що дозволяє одному і тому ж приватному ключу контролювати два різні адреси utxo.

А на стадії minter всі можуть використовувати ці utxo як вхідні дані, що, ймовірно, стало можливим завдяки можливостям смартконтрактів OP_CAT, кожен minter по суті є смартконтрактом.

Управління статусом угоди

Стан у minter зберігається в двох місцях: виходи транзакцій OP_RETURN та смартконтракті (, а саме Minter та Token ).

OP_RETURN зберігає хеш-значення поточного стану виходу транзакції, в контракті зберігається залишок кількості карбування токенів. Після кожного карбування нова кількість карбування Minter становить половину від залишкової кількості, що може бути карбовано.

Врешті-решт, залишкова кількість всіх Minter зменшується до нуля.

Слід зазначити, що токен CAT20 також є смартконтрактом, що містить дві основні стани: кількість та адресу власника. Це відрізняється від BRC20 або інскрипцій, оскільки CAT20 не існує безпосередньо на UTXO адреси користувача.

переказ та знищення

Під час переказу кількість токенів для входу та виходу, що створюються в транзакції, повинна залишатися збалансованою. Одна транзакція може містити кілька різних токенів, якщо кількість їхніх входів і виходів збалансована.

Щоб знищити токен, просто надішліть його на звичайну адресу.

Підсумок

Дизайн CAT20 надає користувачам велику гнучкість у виконанні операцій, але також висуває вищі вимоги до логіки перевірки частини контракту. Цей дизайн приносить деякі переваги:

1. Щоб перевірити наявність токенів, потрібно лише перевірити utxo токена, без необхідності зворотного відстеження.
2. Переглянути поточний стан емісії можна за допомогою пошуку транзакцій, що містять дані cat у OP_RETURN.

Ця інновація відкриває нові можливості для екосистеми Біткойн, за якими варто продовжувати слідкувати.