Goldinals：比特币上信任最小化的同质化代币标准

作者：Techub 独家解读

撰文：Tia，Techub News

「比特币需要真正的可编程性，而不是混乱。」

目前，比特币生态系统中的资产标准高度碎片化，BRC-20、Ordinals、Runes 等协议彼此独立，缺乏互操作性。这种情况导致用户和钱包开发者需要应对复杂的格式与执行模型。

此外，由于比特币解锁脚本和待解锁脚本的 UTXO 运作模型，缺乏像以太坊一样的全局状态和图灵完备的编程环境，这些协议往往依赖离线索引器来维持状态。如 Ordinals 协议利用 SegWit 和 Taproot 在不超出大小限制的情况下永久存储信息而催生的 BRC-20，还是需要完全依赖链外索引器来维护代币余额的全局状态。这增加了操作成本和信任风险。而由 Nubit 推出的 Goldinals 的设计初衷正是为了解决这些痛点。

Goldinals 是比特币上信任最小化的同质化代币标准，旨在解决当前比特币资产生态中标准化不足的问题，同时保持比特币的去中心化与安全性。通过创新技术和设计，Goldinals 为比特币用户和开发者提供了一种高效、灵活的代币管理方式。为了实现这一目标，它在技术和功能设计上做出了重要创新，其核心是需要为比特币构建一个 zkOracle 并通过 BitVM 进行验证。

2024 年 6 月 5 日，Goldinals 背后的开发协议 Nubit 完成 800 万美元种子轮融资， Polychain Capital 领投，Nomad Capital、Spartan Group、L2IV、Big Brain Holdings、GCR、Protagonist、Gate Ventures、Animoca、Mask Network 等参投，最新一轮融资使 Nubit 的总融资额达到 1200 万美元。

Ordinals、BRC-20、Runes 及其缺乏互操作性的问题

Ordinals

Ordinals 通过利用 SegWit 和 Taproot，许用户将任意数据（如文本、图像或其他元数据）刻印到比特币的一个最小单位（satoshis，简称 sats）上。

BRC-20

BRC-20 是一种无状态的比特币代币标准，用于实现代币的铸造、转账和销毁功能。BRC-20 并未像以太坊 ERC-20 那样内嵌在区块链逻辑中，而是通过 Ordinals 的数据存储功能实现的「外挂式」代币标准。BRC-20 的代币操作（如铸造和转账）是通过 Ordinals 协议，将状态信息以 JSON 文件形式刻印到比特币交易中。这些 JSON 数据定义了代币的名称、供应量和持有者的地址。

且 BRC-20 不像以太坊 ERC-20 那样依赖区块链全局状态，而是需要链外索引器扫描所有相关交易，重建代币的当前状态。例如，要查询某个地址的代币余额，索引器需要读取所有历史交易并计算余额。

Runes

Runes 是一个类似 BRC-20 的比特币代币协议，其核心思想是将代币的状态和操作嵌入到比特币交易中，通过分析比特币的 UTXO（未花费交易输出）模型来维护代币状态。Runes 利用比特币交易的 OP_RETURN 字段或其他标准字段，记录代币的转账和操作信息。每个 Rune 代币操作都通过普通的比特币交易来完成。

互操作性问题

以上几类协议的实现方式均不同。Ordinals 使用嵌入到比特币交易中的数据格式来存储信息，BRC-20 则使用 JSON 格式定义代币状态，而 Runes 更依赖于比特币的 UTXO 模型。这些格式彼此不兼容，导致在一个协议中存储的数据无法直接被另一个协议识别和解析。

并且，BRC-20 是一种无状态实现，所有代币状态依赖于外部索引器重建，而 Runes 的状态通过 UTXO 模型直接存储在区块链上，Ordinals 则聚焦于单个 satoshi 的标记。这些机制无法共享统一的状态管理方式。

不同协议定义了各自的代币格式和规则，无法直接交互或互相支持实现互操作性。

而 Goldinals 则通过引入一个可兼容 Ordinals/Runes/BRC-20 的且无需链外索引器来维护状态的新标准，解决了不同标准无法兼容的互操作性困境。

Goldinals 核心设计与技术实现

Goldinals 的核心功能包括：

• Deploy：初始化协议参数并创建新代币实例。

• Mint：铸造新代币并分配给指定地址。

• Transfer：在地址之间转移代币。

• Burn：销毁代币并减少供应量。

尽管与 ERC-20 和 BRC-20 类似，但由于比特币无状态的设计和 Turing-incomplete 的脚本语言，Goldinals 的实现更为复杂。与以太坊的无缝原子调用不同，Goldinals 需要在多个步骤中仔细管理状态更新和验证，确保所有操作均继承比特币的安全性。

Goldinals 状态机及具体状态更新过程

Goldinals 的状态机由三大阶段构成：Prepare（准备）、Kickoff（启动） 和 Challenge（挑战）。

Prepare 阶段：记录操作意图

在这一阶段，操作的发送方通过比特币交易提交操作意图（如转账或铸造），并将相关元数据嵌入到交易中。发送方使用比特币的 OP_RETURN 字段记录代币操作的参数，例如接收地址、金额和操作类型。这笔交易被记录在比特币中，确保操作意图的透明性和不可篡改性。ZKOracle（零知识证明的状态机）扫描比特币区块，提取并记录与 Goldinals 协议相关的 Prepare 交易，将其纳入全局状态。

Kickoff 阶段：验证和启动操作

在 Prepare 阶段完成后，发送方需要提交一笔包含零知识证明的交易，以验证操作的合法性。发送方在链下生成一份零知识证明（ZKP），证明其操作符合协议规则（如余额充足、操作参数合法）。这份证明通过一笔 Kickoff 交易提交到比特币网络，并由 ZKOracle 进行验证。Kickoff 阶段的成功执行表明操作的合法性已被证明，但此时操作尚未最终确认，还需等待 Challenge 阶段完成。

Challenge 阶段：审查和异议

Challenge 阶段是状态机设计的核心，旨在提供一个去中心化的审查机制，确保操作的合法性。在挑战期内，任何参与者（挑战者）都可以对提交的操作提出异议。例如，若提交的零知识证明不符合规则，挑战者可以提供反证。挑战者基于 BitVM 提供的交互式证明机制，与发送方进行验证交互。若发现问题，挑战者可提交链上交易阻止操作确认。如果在挑战期内没有任何异议，操作将被永久确认，并由 ZKOracle 更新到 Goldinals 的全局状态中。

转账 & 铸造等实现细节

转账

在转账操作中，发送方首先通过 Prepare 阶段提交一笔比特币交易，将代币转账意图记录在链上。ZKOracle 记录并验证这笔交易。在 Kickoff 阶段，发送方提交一份零知识证明，证明其余额充足且操作符合规则。在 Challenge 阶段，挑战者可验证提交的证明和交易是否符合协议规则。如果没有挑战，转账最终被确认，接收方地址的余额被更新。

铸造

铸造过程类似于转账。发送方在 Prepare 阶段提交包含铸造参数的交易。随后在 Kickoff 阶段，发送方需提供零知识证明，验证铸造操作符合协议设定的规则（如供应上限和分配限制）。在 Challenge 阶段，挑战者验证操作是否符合条件，若无异议，铸造操作最终被确认。

余额查询

用户可以通过比特币 Core 的 scanblocks命令，扫描所有与其地址相关的 Prepare 交易，并检查这些交易的最终状态。通过这种方法，用户无需依赖外部索引器即可验证其余额。

结语

与其他协议（如 BRC-20）相比，Goldinals 拥有显著的优势。它摒弃了对外部索引器的依赖，所有验证均通过比特币网络直接完成，这不仅提升了去中心化程度，也让用户摆脱了对第三方服务的信任。此外，Goldinals 的交易流程更加高效，避免了 BRC-20 需要多个比特币交易才能完成单次操作的繁琐，从而显著降低了复杂性和交易费用。同时，通过零知识证明的引入，Goldinals 具备了极强的可编程性，可以支持多签钱包、条件转账以及基于外部事件触发的复杂逻辑，拓宽了协议的适用范围。

与此同时，非常重要的一点是，Goldinals 在设计中引入了一种统一的资产标准，整合了现有协议的功能和逻辑。Nubit 还正在构建一个特殊的编译器，将用户友好的代码转换为针对比特币的优化脚本，同时进行形式验证以数学检查每个程序的完整性。

Nubit 联合创始人 Hanzhi 表示：「比特币需要真正的可编程性，而不是混乱。」有了强大的基础和标准，比特币生态系统将从混乱转向可互操作的正和创新。