BTC智能合約新篇章：分形比特幣上的CAT20協議解析

近期，比特幣生態迎來了一項重要突破。經過多輪測試網驗證後，Fractal BTC於9月正式登入主網。Fractal的一大亮點在於其具備智能合約功能，並在主網上線之際推出了全新的代幣協議CAT20。本文將深入探討CAT20的技術設計巧思及其潛在影響。

Fractal Bitcoin簡介

在深入CAT20之前，我們需要先了解其運行環境Fractal Bitcoin。Fractal Bitcoin，又稱分形比特幣，是一個完全兼容BTC的二層網路。相較於BTC，它的區塊確認時間大幅縮短至1分鍾。其基本原理是將BTC網路復制多份，每條鏈都能處理交易，從而提升整體處理速度。

Fractal的一大創新在於重啓了BTC早期因安全考慮而廢棄的OP_CAT操作碼。這一舉措大大提升了Fractal Bitcoin的功能性，爲其賦予了智能合約能力，開啓了更廣闊的應用空間。

CAT Protocol解析

部署流程

CAT20代幣部署分爲"commit"和"reveal"兩個階段：

1. Commit階段：

   • 在交易輸出腳本中寫入代幣基本信息（如名稱、符號等）
   • 生成的交易哈希值作爲該代幣的唯一標識

2. Reveal階段：

   • 輸出一個OP_RETURN，存儲CAT20初始狀態哈希
   • 生成Minter，用於後續的鑄造過程

這種兩步走的部署方式有效保護了項目信息，只在reveal階段才完全公開。

鑄造機制

Mint過程有以下特點：

• 輸入爲一個minter（最初由deploy生成）
• 每次mint只有一個minter輸入，但可有多個minter輸出
• 每次mint產生一個token
• 輸出順序固定：minter後必須是token

爲平衡網路效率和經濟性，V2版本默認生成兩個狀態相近的Minter。

交易構建創新

CAT20採用了巧妙的腳本設計，使得用戶可以控制非自身地址的UTXO。這一設計在reveal和minter階段均有體現，極大提升了協議的靈活性。

狀態管理（V2）

CAT20的狀態信息存儲於兩處：

1. 交易輸出的OP_RETURN中（當前狀態哈希）
2. 智能合約中（Minter和Token）

每次Mint後，新生成Minter的mint數量爲剩餘可mint數量的一半，直至全部鑄造完畢。

轉帳與銷毀

轉帳時，交易的token輸入輸出數量需保持一致。多種token可在同一筆交易中操作，只需各自平衡即可。

銷毀token只需將其轉至普通地址即可完成。

總結

CAT20的設計極具靈活性，用戶可自主構建各類操作。這種設計帶來了諸多優勢：

1. 簡化token持有情況查詢，只需檢查token的UTXO
2. 便於監控mint進度，可通過搜索OP_RETURN中含"cat"的交易實現

然而，高度靈活性也對合約校驗邏輯提出了更高要求，部分漏洞正源於此。

CAT20的推出爲比特幣生態帶來了新的可能性，其創新設計或將爲未來區塊鏈代幣協議發展提供新思路。