一文了解比特币NFT的技术原理和生态影响

原文作者：alertcat.eth，ChainCatcher

若要评判最近 NFT 的引爆点，比特币主网之上的 Ordinal 协议带来的 NFT 热潮不可忽视。虽然目前比特币网络没有成熟的交易平台，一切交易只依靠一张电子表格作为挂单和 offer 的依据，但是最近基于 Ordinal 协议的交易仍然十分活跃，甚至造成了比特币网络的拥塞。

根据加密分析平台 Glassnode 的数据，比特币 NFT 的推出使非零比特币地址的数量达到了 4400 万个的历史新高，“这是比特币历史上一个全新而独特的时刻，一项创新正在产生网络活动，而无需为货币目的进行经典的代币交易转移。”

鉴于其不容忽视的影响力，本文将从 Ordinal 协议的技术原理和其生态影响两方面来解析比特币 NFT 的发展现状。

首先要从比特币本身说起，比特币的最小可分单位称为聪，一枚比特币相当于一亿聪。Ordinal（序数）理论赋予了聪金融价值，使它们可以作为收藏品被收集和交易。单个聪可以刻有任意内容，创建独特的比特币原生数字工件，可以保存在比特币钱包中并使用比特币交易进行传输。铭文与比特币本身一样持久、不变、安全和去中心化。

在 2 月 2 日的比特币核心贡献者 Casey 创建的 BIP 中，这样描述序数的技术原理：“每个聪都按照其开采顺序从 0 开始连续编号。这些数字被称为“序数”，因为它们是数学意义上的序数，给出了每个聪在总供给中的顺序。“序数”这个词非常明确，因为它没有在比特币协议的其他地方使用。根据交易输入和输出的大小和顺序，将交易输入中的序号聪按先进先出的顺序转移到输出聪。”

比特币区块链上的每个区块之中都会包含一个或者多个交易，其中第一个交易就叫做 coinbase 交易。在序数协议中，为了分配算法的目的，coinbase 交易被认为有一个与补贴大小相等的隐性输入。那么转账的原理是：聪按照先进先出的顺序进行转账。将交易的输入视为聪列表，将输出视为槽列表，等待接收聪。要将输入聪分配给插槽，请按顺序检查输入中的每个聪，并将每个聪分配给输出中的第一个可用插槽。交易费用则被视为 coinbase 交易的额外输入，并按照其相应交易在区块中的排序方式进行排序。

在序数协议中，铭文刻有任意内容，创造了比特币原生的数字人工制品，通常被称为 NFT。铭文不需要侧链或单独的令牌。然后可以使用比特币交易传输这些铭刻的聪，发送到比特币地址，并保存在比特币 UTXO 中。这些交易、地址和 UTXO 在所有方面都是正常的比特币交易、地址和 UTXO，除了为了发送单个聪，交易必须根据序数理论控制输入和输出的顺序和值。铭文的内容模型符合 Web 协议，一个铭文由一个内容类型（也称为 MIME 类型）和内容本身组成，后者是一个字符串，这允许铭文内容从网络服务器返回，并用于创建使用和重新混合其他铭文内容的 HTML 铭文。

这与互联网使用的数据模型相同，允许铭文内容随网络发展，并支持网络浏览器支持的任何类型的内容，而无需更改底层协议。铭文内容完全在链上，存储在 taproot script-path 花费脚本中。Taproot 脚本对其内容的限制很少，并且额外获得见证折扣，使得铭文内容存储相对经济。

由于 taproot 花费脚本只能从现有的 taproot 输出中产生，因此使用两阶段提交/显示过程进行铭文。首先，在提交事务中，创建一个提交到包含铭文内容的脚本的主根输出。其次，在揭示交易中，使用提交交易产生的输出，揭示链上的铭文内容。铭文内容使用未执行条件中的数据推送进行序列化，称为“信封”。

信封由 OP_FALSE OP_IF … OP_ENDIF 包装任意数量的数据推送组成。因为信封实际上是空操作，所以它们不会改变包含它们的脚本的语义，并且可以与任何其他锁定脚本结合使用。根据协议，包含字符串“Hello, world!”的文本铭文序列化如下：

OP_FALSE

OP_IF

  OP_PUSH ord

  OP_ 1 

  OP_PUSH text/plain;charset=utf-8

  OP_ 0 

  OP_PUSH Hello, world!

OP_ENDIF

首先将字符串 ord 压入，以消除铭文与信封其他用途的歧义。OP_ 1 指示下一次压入包含内容类型，OP_ 0 指示后续数据压入包含内容本身。大型铭文必须使用多次数据压入，因为 taproot 的少数限制之一是单个数据压入不得大于 520 字节。铭文内容包含在揭示交易的输入中，并且铭文是在其第一个输出的第一个聪上进行的。然后可以使用熟悉的序数理论规则跟踪这个聪，允许它被转移、购买、出售、丢失和恢复。这就是比特币 NFT 在聪上写入数据的技术原理。

创始人这样定义铭文应有的属性，这就是他创造此协议的原因：

要使数字事物成为数字人工制品，它必须像你的那枚硬币：

数字人工制品可以有所有者。数字不是数字人工制品，因为没有人可以拥有它。

数字人工制品是完备的。指向 IPFS 或 Arweave 上链下内容的 NFT 是不完整的，因此不是数字工件。

数字人工制品是无需许可的。不支付版税就不能出售的 NFT 不是未经许可的，因此不是数字人工制品。

数字人工制品是不可审查的。也许你今天可以更改集中式分类账上的数据库条目，但明天可能不行，因此它不能成为数字人工制品。

数字人工制品是不可变的。带有升级密钥的 NFT 不是数字神器。