介绍 sCrypt：BTC 的 Layer-1 智能合约框架

在 TypeScript 中开发 BTC 智能合约

我们非常高兴地推出 sCrypt：一种现代 Typescript 框架，用于在 BTC 上开发第一层智能合约，无需分叉。现在，人们可以使用现代开发工具在易于使用的统一框架中编写、测试、调试、部署和调用智能合约。任何 web2 开发人员都可以在 BTC 上开发智能合约驱动的应用程序，只要她了解 JavaScript/TypeScript。它为将 BTC 转变为智能合约平台奠定了坚实的基础。

BTC 上的智能合约

传统上，比特币被认为只能支付和存储价值。 Ordinals 通过证明它也支持令牌来改变这种误解。另一个误解是比特币缺乏智能合约功能。事实上，BTC 从第一天起就以比特币脚本的形式支持智能合约。哈希锁、时间锁和多重签名是一些突出的例子。

BTC 智能合约的最大障碍之一在于脚本。作为一种低级汇编语言，Script 非常难以编码和推理。实际上没有像典型软件开发工作流程那样的测试、调试和部署工具。用原生脚本编写智能合约既麻烦又容易出错。当合约规模和复杂性增加时，它很快就会变得棘手。

sCrypt

输入密码。借助 sCrypt，开发人员可以直接使用 Typescript 编写 BTC 智能合约，Typescript 是世界上最流行的编程语言之一，每天都有数百万开发人员使用。 sCrypt 合约被编译成比特币脚本。

sCrypt 提供了很多好处：

无需学习新的编程语言。我们选择 TypeScript 是因为它提供了一种简单、熟悉的语言 (JavaScript)，而且具有类型安全性，可以轻松开始编写安全的智能合约。如果您已经熟悉 TypeScript/JavaScript，则无需学习新的编程语言或工具。

无需学习新工具。 Web2 开发人员可以重用数百万现有的 TypeScript/JavaScript 库和他们最喜欢的工具：用于 IDE 的 Visual Studio Code/WebStorm、用于包管理的 NPM、用于测试的 Jest/Mocha/Jasmine。

一个有效示例

让我们来看看一个实用的智能合约。

下面的代码代表了 BitVM 的简单逻辑 NAND (NOT-AND) 门承诺，取自其白皮书中的图 2。它检查门的两个输入位 (A, B) 和一个输出位 (E)（全部使用哈希值提前提交）是否匹配，即 E = NAND(A, B)。

该代码如何工作的具体细节并不重要。这里的中心信息是，它与现代编程语言的样子相去甚远，而且显得深奥。

// Reveal Preimage of hashE0 or hashE1
<hashE0/1>
OP_BITCOMMITMENT
OP_TOALTSTACK
// Now the bit value of "E" is on the stack
// Reveal Preimage of hashB0 or hashB1
<hashB0/1>
OP_BITCOMMITMENT
OP_TOALTSTACK
// Now the bit value of "B" is on the stack
// Reveal Preimage of hashA0 or hashA1
<hashA0/1>
OP_BITCOMMITMENT
OP_TOALTSTACK
// Now the bit value of "A" is on the stack
//
// Verify that "A NAND B == E"
//
// Read "B" from alt stack
OP_FROMALTSTACK
// Compute A NAND B
OP_NAND
// Read "E" from alt stack
OP_FROMALTSTACK
// Check A NAND B == E
OP_EQUALVERIFY

脚本中的 NAND 门承诺

功能上的等价物在 sCrypt 中简单地表示为：

ts 复制代码

const bitA = BitVM.bitCommit(this.hashPairA, preimageA)
const bitB = BitVM.bitCommit(this.hashPairB, preimageB)
const bitE = BitVM.bitCommit(this.hashPairE, preimageE)
assert(BitVM.nand(bitA, bitB) == bitE)

比较 Script 和 sCrypt 实现，很明显后者对于现代开发人员来说更加友好和平易近人。前者只有少数能够使用过时的汇编语言进行编码的开发人员知道，而后者可以由数百万了解 JavaScript/TypeScript 或任何其他面向对象编程语言（例如 Java、C++ 或 Golang）的开发人员掌握。智能合约越复杂，用 sCrypt 开发比用 Script 开发就越有利。

下面列出了基于 sCrypt 库 scrypt-ts-btc 的完整代码。

ts 复制代码

import {
    assert, ByteString, hash160, method, prop, Ripemd160, SmartContract,
} from 'scrypt-ts-btc'

type HashPair = {
    hash0: Ripemd160
    hash1: Ripemd160
}

export class BitVM extends SmartContract {
    @prop()
    hashPairA: HashPair
    @prop()
    hashPairB: HashPair
    @prop()
    hashPairE: HashPair
    
    constructor(hashPairA: HashPair, hashPairB: HashPair, hashPairE: HashPair) {
        super(...arguments)
        this.hashPairA = hashPairA
        this.hashPairB = hashPairB
        this.hashPairE = hashPairE
    }
    
    @method()
    public openGateCommit(
        preimageA: ByteString,
        preimageB: ByteString,
        preimageE: ByteString
    ) {
        const bitA = DemoBitVM.bitCommit(this.hashPairA, preimageA)
        const bitB = DemoBitVM.bitCommit(this.hashPairB, preimageB)
        const bitE = DemoBitVM.bitCommit(this.hashPairE, preimageE)
        assert(DemoBitVM.nand(bitA, bitB) == bitE)
    }
    
    @method()
    static bitCommit(hashPair: HashPair, preimage: ByteString): boolean {
        const h = hash160(preimage)
        assert(h == hashPair.hash0 || h == hashPair.hash1)
        return h == hashPair.hash1
    }
    
    @method()
    static nand(A: boolean, B: boolean): boolean {
        return !(A && B)
    }
}

BitVM 合约

部署和调用智能合约

我们使用 Pay-to-Witness-Script-Hash (P2WSH) 进行合约部署。部署包括编译智能合约代码以生成脚本、对该脚本进行哈希处理，并将哈希值放入 P2WSH 交易 (Tx0) 中，该交易将广播到网络。

当有人想要调用已部署的合约时，她将嵌入完整的合约脚本以及被调用方法的输入，作为后续交易（Tx1）中花费 Tx0 的见证数据。

部署和调用交易：左边代表输入，右边代表输出

以下是部署和调用合约的代码片段：

ts 复制代码

await BitVM.loadArtifact()

// instantiate a new contract
const instance = new BitVM(hashPairA, hashPairB, hashPairE)
await instance.connect(getDefaultSigner())

// deploy with 1000 sats
const deployTx = await instance.deploy(1000)
console.log(`Deployed contract "DemoBitVM": ${deployTx.id}`)

// call contract
const callRes = await instance.methods.openGateCommit(preimageA, preimageB, preimageE)
console.log(`Called "openGateCommit" method: ${callRes.tx.id}`)

部署和调用

值得注意的是，部署（第 8 行）和调用（第 12行）合约只需要一行。

部署交易 ID：

a651b22a8fc6d424233d94087d89744694f7710f175d9cd6fe2a0f66b3b35227

调用交易ID：

fa06d0f10f2642f9f677c105970559b15e8d9281e744b5ddc1da49fafc15b9d7

这些交易 ID 代表在 BTC 上部署和调用的 BitVM 合约的实例。

该示例的完整代码可在 GitHub 上找到。有兴趣的开发人员可以访问完整的代码并自行运行。有关 sCrypt 的更多信息，请参阅我们的详细文档。

已知限制

sCrypt 可以在任何支持比特币脚本的区块链上运行。这包括比特币分叉和比特币衍生链，例如莱特币和Doge。

BTC 禁用了 OP_CAT 和 OP_MUL 等许多 Script 操作码，极大地限制了 sCrypt 可以表达的智能合约类型。 BTC 社区正在积极讨论重新启用此类操作码并引入新的操作码，如果提议的更改被接受，这将使 BTC 上的 sCrypt 比现在更强大。

与此同时，有些链拥有全套脚本操作码，例如 Bitcoin SV 和 MVC。 sCrypt 今天在这些链上达到了其全部能力。

在Taproot中使用

为了便于在示例中进行说明，我们使用 P2WSH 类型脚本嵌入 sCrypt 合约，该脚本允许最大脚本大小为 10KB。 sCrypt 合约也可以在 Taproot 脚本中使用。它们可以变得更具表现力和复杂性，因为 Taproot 的脚本大小限制更大，约为 4MB。

介绍 sCrypt：BTC 的 Layer-1 智能合约框架

BTC 上的智能合约

sCrypt

一个有效示例

部署和调用智能合约

已知限制

在Taproot中使用

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