風險提示:防範以"虛擬貨幣""區塊鏈"名義進行非法集資的風險。——銀保監會等五部門
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NOTE:实用的原生比特币智能合约协议
星球君的朋友们
Odaily资深作者
2024-02-22 03:00
本文約3000字,閱讀全文需要約5分鐘
NOTE协议,完全来自比特币开发社区开发者的开发。

NOTE 協議標誌著比特幣歷史上的重大進展。

NOTE 協議是基於比特幣UTXO 模型的數字資產發行協議,區別於最近出現的其他協議,它真正建立在比特幣的UTXO 模型之上。

NOTE 協定採用與TypeScript 相容的智慧合約語言,其約編譯結果為比特幣原生操作碼,圖靈完備,可包括Oracle 和零知識證明在內的強大功能集合。

一、基本概括

與Ordinals 和Atomicals 等協議不同,NOTE 雖然也透過索引器來統計用戶資產,但其全部基於密碼學,由比特幣礦工確保資產所有權,避免了因索引器標記而發生的誤操作問題。此外,NOTE 的交易成本極低,且無需像Ordinals 和Atomicals 那樣發送兩筆交易。更重要的是,NOTE 協定支援智慧合約,例如實現Bitwork 挖礦和隨時間遞減的挖礦量。它使用的是實際的Token 數值,而非基於Satoshi 編號的質數協議也非依賴UTXO 餘額的染色幣方案。

相較於許多“鏈間橋接協議”,NOTE 發行的是比特幣原生資產,不涉及使用BTC 作為抵押在其他鏈上發行和交易資產的操作。

NOTE 協議支援跨鏈,它可以將比特幣上的原生資產發送給其他UTXO 鏈,以及接收來自其他UTXO 鏈的資產。這一切都基於密碼學和比特幣區塊鏈共識。

NOTE 協議,完全來自比特幣開發社群開發者的開發。

二、技術解讀

UTXO 車型的優勢正在重新回到大眾視野。比特幣作為數字貨幣的定海神針,需要可用且好用的技術方案,NOTE 協議應運而生。

比特幣UTXO 模型相比較EVM 模型有巨大的效率和並發優勢。但在UTXO 模型的比特幣上發行原生資產,涉及多個難以解決的問題,主要課題是資產如何識別。另外就是緊密的交易結構中資產如何保存。

一個UTXO 形式的交易如下圖

NOTE 協議採取了一種創新的方法來處理比特幣交易和資產的管理,這種方法與其他協議方案有顯著的不同。在傳統的比特幣交易中,交易的輸入部分解鎖了先前交易的輸出(即舊的UTXO),並產生新的交易輸出(即新的UTXO)。在其他協定方案中,資產被綁定在新產生的UTXO 上,導致使用者的資產分散在不同的UTXO 中。這種方式需要索引器和錢包維護一個詳盡的UTXO 清單來確保資產綁定關係的準確性,同時必須非常謹慎地管理帶有資產標記的UTXO,以避免誤花費,並且必須一次性花費整個UTXO。

相較之下,NOTE 協定採用了一種將交易輸出視為使用者帳號的方法,其中使用者的帳號由其交易輸出腳本哈希表示,如同範例中的TX 1 交易輸出所示。這種帳號是完全隱私的,其綁定的資產類型和數量源自於TX 1 的解鎖輸入。當在TX 2 中花費這些資產時,經過比特幣礦工的確認解鎖後,會產生新的交易輸出。在這個過程中,NOTE 協議的索引器僅需記錄在解鎖時公開的交易細節,並且能夠在區塊確認後提供梅克爾證明來驗證交易的有效性。

這種設計不僅簡化了資產的追蹤和管理,減少了用戶資產分割的問題,也增加了交易的隱私性。通過將交易輸出用作帳號,並依賴比特幣網絡的礦工驗證和區塊鏈共識機制,NOTE 協議為數字資產的管理提供了一種更安全、高效和隱私保護的方法。

一個典型的Taproot P 2 TR 格式的交易如下所示

NOTE 協議採用的技術策略與Ordinals 和Atomicals 協議有顯著的不同之處。 Ordinals 和Atomicals 利用P 2 TR(Taproot)的贖回腳本,透過新增OP_FALSE OP_IF 操作碼建構了一個無法存取的資料區域,以此嵌入額外資料。而NOTE 協議則允許透過操作碼直接操作解鎖數據,提高了數據的可用性。在NOTE 協定中,範例腳本能夠直接從堆疊中彈出數據,更複雜的腳本則能實現如hashlock 等鏈上的檢查功能。

此外,NOTE 協定不限於使用P 2 TR,它還可以透過P 2 SH(Pay to Script Hash)、P 2 WSH(Pay to Witness Script Hash)和非標準腳本來實現,這增加了協議的靈活性和跨鏈資產交易的能力。 NOTE 協定使用msgpack 資料編碼而不是json 編碼,這種方式更為緊湊,有助於減少每筆交易的資料量,從而降低用戶的交易成本。

在NOTE 協定中,由特定的贖回腳本建立的位址會充當使用者帳戶。這些帳戶地址在正確解鎖時才能被礦工確認。解鎖腳本中包含的資產交易資料會在解鎖時被索引器識別,並進行鏈下智慧合約處理。只有在鏈下合約驗證通過的資產交易才會被索引器記錄,這一機制有效防止了比特幣錢包誤花費NOTE 的UTXO,並且使得UTXO 中的微量比特幣(例如546 Satoshi)可以被回收。

NOTE 協議的設計考慮了比特幣網絡自2017 年以來關於隱私和交易空間優化的多次升級。同時,它也藉鑒了BSV(Bitcoin SV)所代表的大區塊策略,深入挖掘比特幣腳本的潛能。 NOTE 協議的智慧合約解決方案是基於sCrypt 團隊開發的比特幣智慧合約語言,該語言支援鏈下合約驗證。由於比特幣腳本語言是圖靈完備的且可以確保在給定的腳本長度內執行完成,因此索引器不會因智慧合約設計不當而陷入死循環,保證了系統的穩定性和效率。

示範用的N 20 資產發行智慧合約專案已經被發佈在GitHub 上。

https://github.com/NoteProtocol/scryptdemo

它展示了NOTE 協議下的Pow 合約透過模擬比特幣挖礦的減半機制和Atomicals 的Bitwork 難度挖礦,展示了在比特幣網路上實現複雜邏輯的能力。通過產生1 KB 大小的比特幣腳本,該合約允許索引器調用併校驗交易是否符合協議規定,這一過程體現了智慧合約在比特幣網絡中應用的可行性和靈活性。

更複雜的基於Rabin 簽名算法的Oracle 和基於零知識證明的複雜合約則提供了高層次的應用場景。這些技術在智慧合約的實施中,特別是在需要驗證特定條件或執行特定邏輯時,發揮著至關重要的作用。

透過利用這些智慧合約,比特幣上的資產發行可以被用於實現真實世界的應用場景,例如AI 解決問題的懸賞金場景。在這類場景中,只要有人能提交一個可驗證的計算結果,就能獲得獎賞。這不僅顯示了比特幣智慧合約的實用性,還展示了它們如何促進複雜應用的實現,這些應用超越了傳統的金融交易和資產管理。

N 20 Token 資產發行功能是NOTE 協議中眾多功能的一部分。 NOTE 協議還包括DID(去中心化身分)以及加密資料和所有權標識,並且隨著N 721 NFT 和Alias(比特幣別名系統)的製定和驗證進程,NOTE 協議的能力和應用範圍預計將進一步擴展。

為了讓用戶能夠體驗N 20 Token 的鑄造(mint)和轉移(transfer),一個命令列錢包已經發佈在GitHub 上,而開源的索引器也計劃將被發布。

NOTE 協議背後的開源程式碼貢獻者們強調,所有內容僅用於技術探討,任何資產的發行和炒作都與程式碼貢獻者無關。 NOTE 只是一個開源的技術項目。

隨著NOTE 協議的進一步開發和完善,可以預見將有更多基於此協議的真實應用誕生,這些應用將利用NOTE 協議的獨特功能和優勢,在比特幣以及更廣泛的區塊鏈領域創造新的價值和可能性。開源社群的持續貢獻和協作精神是推動這一進程不可或缺的力量。

三、總結

NOTE 協議代表了比特幣網絡擴展至智慧合約功能的一個重要進展。通過在比特幣這個最原始和廣泛使用的加密貨幣平台上引入智慧合約,NOTE 協議不僅增強了比特幣的功能性,也為開發者和用戶提供了前所未有的創新可能性。以下是NOTE 協議的幾個關鍵特點:

1. 智能合約支援:NOTE 協定透過智慧合約擴展了比特幣的應用範圍,允許在比特幣網路上創建和執行更複雜的邏輯和交易類型。這包括但不限於資產發行、去中心化金融(DeFi)應用、以及其他需要條件執行的場景。

2. 基於UTXO 的模型:與基於帳戶的智慧合約平台不同,NOTE 協定建立在比特幣的UTXO 模型之上,借力了比特幣的安全性和高效率。

3. 跨鏈功能:NOTE 協議支援跨鏈交易,使數字資產能夠在不同的UTXO 鏈之間移動,進一步提高了其靈活性和應用範圍。

4. 真實世界的應用:NOTE 協定支援先進的密碼學技術,如零知識證明和Rabin 簽名算法,可以應用在更複雜的真實世界應用場景中。

5. 低成本和高效率:通過優化資料儲存和使用msgpack 編碼,NOTE 協議旨在減少交易成本並提高網路效率。

6. 開源與社群驅動:NOTE 協議強調開源精神和社區的貢獻,促進了技術的透明度和可信賴性,同時也鼓勵了更廣泛的開發和應用創新。

隨著NOTE 協議的發展和應用的深入,我們可以期待在比特幣生態中出現更多創新的應用和服務,這些都將在保持比特幣核心價值的同時,為用戶提供更豐富的功能和更好的體驗。

NOTE 協議

網站:https://noteprotocol.org

X: https://twitter.com/NoteProtocol

GitHub: https://github.com/NoteProtocol

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