BTC上のスマートコントラクト技術：Fractal BitcoinとCAT20プロトコルの解析

最近、ビットコインエコシステムは重要な進展を迎えました。何度もテストネット運用を経て、Fractal BTCは9月に正式にメインネットにデビューしました。Fractalの大きな特徴はスマートコントラクト機能を備えており、メインネットのリリースと同時に新しいトークンプロトコルCAT20が発表されました。本記事では、技術的な視点からCAT20の巧妙なデザインを分析し、その革新点を探ります。

! 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紹介

CAT20に入る前に、まずその運用環境であるFractal Bitcoinについて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、完全にBTCと互換性のあるレイヤー2ネットワークです。BTCと比較して、ブロック確認時間は1分に短縮されています。その基本的な原理は、複数のBTCネットワークチェーンをコピーし、それぞれのチェーンが取引を処理できることで、全体の処理速度を向上させることです。

Fractalの大きな特徴は、セキュリティ上の理由から初期の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。このオペコードの復活により、Fractal Bitcoinの機能が大幅に向上し、スマートコントラクト機能が追加され、上位アプリケーションの開発により多くの可能性が提供されました。

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CATプロトコルの概要

OP_CATに基づくサポートにより、CATプロトコルが誕生しました。現在、実際の環境で稼働しているのはCAT20プロトコルであり、Unisatプラットフォームで関連パネルを確認できます。

CAT20はERC20を参考にして設計されていますが、その独自の特性もあります。以下ではCAT20のライフサイクルについて分析します:

(Deploy)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。CAT20は、プレマイニングと一度のミントの数量制限を設定することを許可します。

デプロイは「commit」と「reveal」の2つのフェーズに分かれています:

1. コミット段階: トークンの基本情報をトランザクション出力スクリプトに書き込みます。この段階のトランザクションのhashIdは、そのトークンの唯一の識別子として機能します。

2. 公開フェーズ: CAT20 の初期状態ハッシュと、後続の Mint プロセスの Minter を含む OP_RETURN を出力します。

この二段階のデプロイ方式は、ブロックチェーンで一般的に使用されるコミット-リベールモデルに従っており、プロジェクトの機密データを保護するのに役立ちます。

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鋳造(Mint)プロセス

Mint取引の特徴は以下の通りです:

• 入力はminterで、最初はdeployによって生成されます。
• 毎回のミントは1つのミンター入力しかなく、複数のミンター出力が可能です。
• 毎回mintして1つのtokenを生成します
• 出力順序は固定で、minterの後には必ずtokenが来る必要があります。

Mintプロセスのデザインは非常に巧妙です。minterの出力数量の設定は、ネットワーク全体のMintの活発さに影響を与えます。デフォルトでは、ネットワークの混雑と経済コストをバランスさせるために、2つの状態が近いMinterを生成します。

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取引構築メカニズム

CAT20の取引構築メカニズムは独特です:

1. Revealプロセスは巧妙にスクリプトロジックを利用し、デプロイヤーが異なるアドレスのUTXOを制御できるようにします。

2. Minter段階では、特定のUTXOを入力としてすべての人が使用できるようにし、これはOP_CATのスマートコントラクト機能を利用して実現される可能性があります。

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取引ステータス管理(V2)

Minterには2つの状態が保存されています:

• OP_RETURNに現在のトランザクション出力状態のハッシュを保存する
• スマートコントラクト(MinterとToken)に残りのMint回数を保存

Mint後、新しく生成されたMinterのmint数量は残りの可mint数量の半分です。この設計は、鋳造プロセスのバランスを確保します。

注目すべきは、CAT20 Token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、これはBRC20や銘文のUTXOモデルとは異なります。

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(Transfer)の転送と(Burn)の書き込み

送金時、取引のTokenの入力と出力の数量は一致している必要があります。同一の取引で複数の異なるTokenを処理することができます。

トークンを焼却するには、通常のアドレスに転送するだけです。

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まとめ

CAT20の設計はユーザーに大きな操作の柔軟性を与えると同時に、スマートコントラクトの検証ロジックに対してより高い要求を課します。この設計は以下の利点をもたらします:

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. OP_RETURN内に"cat"を含むトランザクションを検索することで、mintの状況を把握できます。

CAT20の革新的なデザインはビットコインエコシステムに新しい可能性をもたらし、業界がその発展動向を引き続き注視する価値があります。

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