BTCネットワーク上のスマートコントラクトの新しい発展

最近、ビットコインエコシステムに注目すべきプロジェクトFractal BTCが登場しました。このプロジェクトは、複数回のテストネット検証を経て、9月に正式にメインネットに登場しました。Fractalの大きな特徴は、スマートコントラクト機能を備えていることであり、メインネットの立ち上げに際して新しいトークンプロトコルCAT20が発表されました。それでは、CAT20の技術設計にはどのような巧妙さがあるのでしょうか？私たちはそこからどのようなインスピレーションを得ることができるのでしょうか？

! 技術的解釈:CAT20:フラクタルビットコインに関する新しいトークンプロトコル

フラクタルビットコインの概要

CAT20を理解するには、まずその運用環境であるFractal Bitcoinを理解する必要があります。Fractal Bitcoinは分形ビットコインとも呼ばれ、BTCと完全に互換性のある"セカンドレイヤー"ネットワークです。BTCと比較して、ブロック確認時間はわずか1分であり、取引速度が大幅に向上します。その基本原理は、BTCネットワークを複数コピーし、各チェーンが取引を処理できるようにすることで、全体のスループットを向上させることです。しかし、異なるチェーン間の通信などの具体的な詳細については、現在のところ公式に完全な技術文書は公開されていません。

Fractalの大きなハイライトは、安全上の理由から初期にBTCで廃止されたOP_CATオペコードが再び有効になったことです。このオペコードの導入により、Fractal Bitcoinはスマートコントラクト機能を備え、そのアプリケーションの可能性が大きく広がりました。この基盤に基づき、すでに開発者がFractal Bitcoin上でERC20に類似したトークンプロトコルを実現しています。

! 技術的解釈:CAT20:フラクタルに関する新しいトークンプロトコルビットコイン

CATプロトコルの概要

基盤となるOP_CATのサポートにより、CATプロトコルが誕生しました。現在実際に稼働しているのはCAT20プロトコルであり、ある取引プラットフォームもそれに対応したパネルを追加しました。名前からもわかるように、CAT20はERC20と多くの類似点があります。では、成熟したERC20に対して、CAT20はどのように類似したトークンライフサイクルを実現しているのでしょうか？

デプロイメントプロセス

デプロイ前に、ユーザーはウォレットアドレスとトークンの基本情報を指定する必要があります。ERC20と比較して、CAT20はプレマイニングや一度のミント上限などの設定が追加されています。

デプロイメントプロセスは「コミット」と「リビール」の2つの段階に分かれています:

1. コミット段階: 取引出力スクリプトにトークンの基本情報、名称、シンボルなどを書き込みます。この段階の取引のhashIdは、そのトークンの唯一の識別子として機能します。

2. Reveal段階: OP_RETURNを出力し、CAT20の初期状態のハッシュを保存します。同時に、後続のミンティングプロセスで状態変化を維持するためのミンターを出力します。

この「提出-公開」という二段階のデプロイ方法は、ブロックチェーンプロジェクトで一般的に用いられる手法であり、リビール段階で初めてプロジェクトの一部データが公開されることができます。

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鋳造メカニズム

Mintプロセスには以下の特徴があります:

• 入力はminterであり、最初はdeployによって生成されます。
• 毎回のミントには1人のミンターのみが入力され、出力されるミンターの数は可変です。
• 毎回mintされるとトークンが1つ生成される
• 出力順序は固定で、minterはtokenの前にする必要があります

minterの設計は非常に巧妙です。もし毎回1つのminterしか出力しない場合、ネットワーク内で利用可能なminterの数は変わらず、鋳造の混雑を引き起こします。一方で、複数のminterを出力することで混雑を緩和できますが、ユーザーのコストが増加します。これには、一部のユーザーが自発的に追加コストを負担し、ネットワークの健全な運営を維持する必要があります。

V2バージョンでは、効率とコストのバランスを取るために、デフォルトで2つの状態が近いMinterを生成します。

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###取引の構築

CAT20の取引構築メカニズムは非常に特徴的です。reveal段階では、開発者が巧妙にスクリプトロジックを修正し、独自の秘密鍵を使用して異なるアドレスのUTXOを制御しました。そしてminter段階では、誰でもこれらのUTXOを入力として使用できる可能性があり、これはOP_CATが提供するスマートコントラクト能力のおかげかもしれません。

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状態管理

CAT20の状態は2箇所に保存されています:取引出力のOP_RETURNに(の状態ハッシュ)が保存され、スマートコントラクトに(の残りのMint回数)が保存されています。毎回Mintの後、新たに生成されたMinterのmint数量は残りのmint可能数量の半分になります。この設計は状態の一貫性を保証し、均等な配分を実現しています。

注目すべきは、CAT20トークン自体もスマートコントラクトであり、数量と帰属アドレスを記録していることです。これはBRC20やインスクリプションのUTXOモデルとは異なります。

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Transfer & Destruction (転送と破壊)

送金時、同一取引における各トークンの入力と出力の数量は一致している必要があります。トークンを廃棄するには、通常のアドレスに転送するだけで済みます。

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サマリー

CAT20の設計柔軟性は非常に高く、すべての操作はユーザーが自ら構築します。この設計にはいくつかの利点があります:

1. トークンの保有状況を確認するには、トークンのUTXOを検索するだけで、遡る必要はありません。
2. "cat"を含む取引をOP_RETURNで検索することで、mintの状態を迅速に把握できます。

しかし、この柔軟性は契約検証ロジックに対してより高い要求を突き付けており、最近発生したいくつかの脆弱性はまさにここから生じています。全体として、CAT20はビットコインネットワーク上の新しいトークンプロトコルとして、その革新的な設計は注目と深い研究に値します。

! CAT20の技術的解釈:フラクタルビットコインに関する新しいトークンプロトコル

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