BTCネットワーク上のスマートコントラクト：Fractal BitcoinとCAT20プロトコル

最近、ビットコインのエコシステムに重要な更新がありました。複数回のテストネットの検証を経て、Fractal BTCは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と同時に新しいトークンプロトコルCAT20が導入されました。本記事では、CAT20の技術設計とその中に含まれる革新的な理念について詳しく探ります。

! 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、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、BTCと完全に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、Fractalのブロック確認時間はわずか1分であり、取引速度を大幅に向上させています。その基本原理は、複数のBTCネットワークを複製し、それぞれのチェーンが取引を処理することで、全体のスループットを向上させることです。

Fractalの大きな突破口は、セキュリティ上の理由から初期のBTCで放棄されたOP_CATオペコードを再び有効にしたことです。この措置はFractal Bitcoinの機能性を大幅に向上させ、スマートコントラクトの能力を持たせ、将来のアプリケーション開発に広範なスペースを提供しました。

! 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プロトコル概覧

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にもそれに対応する機能パネルが追加されています。CAT20は名称上ERC20と呼応しており、その機能設計もかなり似ています。

デプロイメントプロセス

CAT20のデプロイプロセスは「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：取引出力スクリプトにトークンの基本情報、例えば名称、シンボルなどが書き込まれます。この段階での取引のhashIdはそのトークンの唯一の識別子として使用されます。

2. Reveal段階：出力は2つの部分を含みます - 1つはCAT20の初期状態のHashを保存するためのOP_RETURN、もう1つはその後のMintプロセスで状態の変化を維持するためのMinterです。

この二段階のデプロイメント方式はブロックチェーンプロジェクトで一般的であり、敏感な情報を最後の段階まで完全に公開しないように保護するのに役立ちます。

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ミントメカニズム

Mintプロセスには以下の特徴があります。

• 入力は1つのminterで、最初はデプロイメントフェーズで生成されます。
• 毎回のmintでは1つのminterのみを入力として持つことができますが、複数のminterを出力として持つことができます。
• 毎回mintすることで新しいtokenが生成されます。
• 出力順序は固定されており、minterはtokenの前に来る必要があります。

注意すべきは、minterの数の設定がネットワーク全体のmintの活発度に影響を与えることです。毎回1つのminterしか出力しない場合、mintプロセスが混雑する可能性があります。一方で、複数のminterの出力を許可すると、経済的な理由からminterのデフレを引き起こす可能性があります。現在、V2バージョンではデフォルトで2つの状態が近いMinterを生成し、この問題に対処しています。

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ディールビルディングにおけるイノベーション

CAT20は取引構築において巧妙なデザインを採用しています。

1. スクリプトのロジックを改変することで、ユーザーは自分以外のアドレスのUTXOを制御できます。
2. P2TRアドレスの特性を利用して、ISSUE_PUBKEYに基づいて公開鍵を調整し、異なるアドレスを生成します。
3. Minterはスマートコントラクトとして、誰でもそのUTXOを入力として使用することを許可します。

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ステート管理（V2バージョン）

CAT20はデュアルステータスストレージメカニズムを採用しています：

• OP_RETURNに現在の取引出力状態のハッシュを保存します。
• コントラクト（MinterとToken）に残りのMint回数を保存します。

毎回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、mintプロセスの均衡のとれた配分を確保します。

BRC20やインスクリプションとは異なり、CAT20トークンはユーザーアドレスのUTXOに直接保存されるのではなく、独立したスマートコントラクトとして存在します。

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Transfer & Destruction (転送と破壊)

送金時、取引の入力と出力トークンの数量は一致している必要があります。同じ取引には複数の異なるトークンを含めることができ、それぞれをバランスさせるだけで構いません。

トークンを破棄するには、通常のアドレスに転送するだけで完了します。

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まとめ

CAT20のデザイン理念は柔軟性と効率性を強調しています：

1. トークンの保有状況を確認するには、トークンのUTXOをチェックするだけで、遡る必要はありません。
2. "cat"を含むトランザクションをOP_RETURNで検索することで、mintの状態を迅速に理解できます。

この革新的な設計はBTCネットワークに新しい可能性をもたらしましたが、潜在的な脆弱性を防ぐために契約のロジックにおける検証を強化する必要があります。技術が進化するにつれて、CAT20はBTCエコシステムの重要なトークンプロトコル標準になることが期待されています。

! 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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