本貼內(nèi)容主要來自于 CKB.DEV 茶話會第一期，本期主題是：如何在 CKB 上實現(xiàn) UDT，分享人是：Cipher 王博。

茶話會現(xiàn)場視頻：
https://v.qq.com/x/page/x30304t25l4.html

CKB 的交易與合約模型

因為 CKB 與以太坊的編程模型完全不同，因此有必要在開始之前向大家介紹一下 CKB 的交易與合約模型。

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首先 CKB 的交易模型是 UTXO 結(jié)構(gòu)，每一筆交易會銷毀一部分 Cells，生成一部分新的 Cells，Cells 是 CKB 網(wǎng)絡(luò)上最小的結(jié)構(gòu)單位。

CKB 的交易模型是和比特幣類似的，但是在此基礎(chǔ)上進行了擴展，在比特幣上的銷毀和生成規(guī)則是確定的，而 CKB 的核心進步點在于 CKB 上的腳本是用戶可以自定義的。

比如說，我們現(xiàn)在在 CKB 上用的簽名算法是 SECP256K1，這個和比特幣，以太坊使用的簽名算法是一致的，但是在比特幣和以太坊上這個簽名算法是寫在節(jié)點里面的，是無法更改的，而在 CKB 上不存在原生的簽名算法，如果你想在 CKB 上實現(xiàn)另一種簽名算法 SECP256R1，你只需要自己編寫關(guān)于 SECP256R1 的腳本，然后寫入 Lock Script 就可以實現(xiàn)了，而在以太坊上需要實現(xiàn)這一功能必須經(jīng)過硬分叉。而在 CKB 上簽名算法是隨時可替換的。

CKB 另一個較大的進步在于，在比特幣上轉(zhuǎn)賬前后的余額必須一致，這一等式是固化在節(jié)點內(nèi)的，因此比特幣上只有原生的 BTC，無法實現(xiàn)其他的 UDT。而這一點在 CKB 上也是可以自定義的，也就是 CKB 內(nèi)的 Type Script，也就是說用戶可以在此基礎(chǔ)上進行額外的轉(zhuǎn)賬規(guī)則的開發(fā)。比如用戶可以自定義 Type Script 中的某一個字段在轉(zhuǎn)賬前后的余額必須一致，這實際上就可以在 CKB 上實現(xiàn)新的 UDT，因為這里面 Type Script 指定的對象可以不再局限于原生的 CKB Token，而可以是任意一種新創(chuàng)建的 UDT。

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另外 CKB 和以太坊的設(shè)計模式是完全不同的。在以太坊上合約重點關(guān)注的是行為的意圖，而不是行為的結(jié)果，相反的在 CKB 上，我們重點關(guān)注的是行為的結(jié)果。以太坊上的合約交互采用的是接口對接口的方式，而 CKB 的 Script 交互采用的是狀態(tài)對狀態(tài)的方式。

ERC20 回顧與分析

這邊我們再回顧一下 ERC20 的內(nèi)容，經(jīng)過分析，我們會發(fā)現(xiàn) ERC20 是存在非常多問題的：

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• ERC20 僅定義了接口，未統(tǒng)一實現(xiàn)。你每創(chuàng)建一個新的 ERC20，都需部署一個新的合約，而用戶很難一個個去了解每一個合約。另外由于每個新的合約都是開發(fā)者重新創(chuàng)建的，這導(dǎo)致很多的 ERC20 合約或故意或無意地出現(xiàn)了安全問題。
• ERC20 接口中用戶的行為是耦合的。比如其中的 totalSupply，mint，burn 是管理員的行為；而 balanceOf，approve，transfer 是普通用戶的行為，而 allowance，transferFrom 則是授權(quán)用戶的行為。我們可以看到這一個 ERC20 的合約內(nèi)至少耦合了三種用戶的行為，是相對混亂的。
• ERC20 中的邏輯和數(shù)據(jù)是耦合的。合約的實現(xiàn)邏輯和用戶地址下?lián)碛械慕痤~數(shù)據(jù)都是在這個合約內(nèi)的，正因為這種耦合，因此以太坊上無法進行統(tǒng)一實現(xiàn)。

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CKB 上實現(xiàn) UDT 的設(shè)計思路：

• 邏輯與狀態(tài)分離，使用統(tǒng)一的業(yè)務(wù)代碼。安全將得到極大的保障。
• 用戶行為、管理員行為、授權(quán)行為分離。
• 僅提供最核心的 UDT 功能。指提供最核心的 UDT 功能，保障開發(fā)者對 UDT 靈活性的需求。
• 采用面向狀態(tài)，注重行為結(jié)果的設(shè)計模式，去定義 UDT 的行為。

最小化的 UDT

最小化 UDT 最核心的兩大功能：一個是發(fā)幣，這里需要定義 UDT 的基本信息，并保持 UDT 唯一性；另一個是轉(zhuǎn)賬，保證 UDT 前后的一致性。

發(fā)幣：Create Action

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Input Cells ：填入 Cells，銷毀這部分 CKB 的狀態(tài)。可以是大家目前正在持有的 CKB，也可以是正在使用中的 CKB 等等。

Output Cells：這邊包括兩部分，一個是 UDT_ID_CELL 用來描述這個 UDT 的邏輯規(guī)則、基本信息和唯一性。另一個是 UDT_BALANCE_CELL 用來描述這個 UDT 的余額，保證轉(zhuǎn)賬前后的一致性。

UDT_ID_CELL 這邊主要包含幾個內(nèi)容：

• Type Script：用于存放 UDT 創(chuàng)建的邏輯規(guī)則，和 UUID 用于描述這個 UDT 的唯一性；
• Lock Script：簡單而言就是簽名算法，解釋誰可以解開這個 Cell；
• Data：用于存放 UDT 的定義數(shù)據(jù)。創(chuàng)建者信息，創(chuàng)建 UDT 數(shù)量，小數(shù)點尾數(shù)等等。

UDT_BALANCE_CELL 這邊主要包含幾個內(nèi)容：

• Type Script：用于存放 UDT 轉(zhuǎn)賬的邏輯規(guī)則，和 UUID 用于描述這個 UDT 的唯一性；
• Lock Script：簡單而言就是簽名算法，解釋誰可以解開這個 Cell；
• Data：用于表示 UDT 的余額。

轉(zhuǎn)賬：Transfer Action

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UDT 的轉(zhuǎn)賬會相對容易，銷毀一部分 UDT，生成一部分新的 UDT 即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)賬。

Input Cells ：
放入一部分 UDT_BALANCE_CELL(s) 作為 Input。

Output Cells ：
放入一部分 UDT_BALANCE_CELL(s) 作為 Output。

擴展 Minimal UDT

上面我們實現(xiàn)的是最小化 UDT，只設(shè)計了發(fā)幣和轉(zhuǎn)賬這兩個最基礎(chǔ)的功能。那對于其他的復(fù)雜的功能要如何實現(xiàn)呢？

增發(fā)/銷毀：Mint/Burn Action

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對于 UDT 的管理員，他可能需要對 UDT 進行一些增發(fā)和銷毀的操作。這里就需要對于我們上面創(chuàng)建的 UDT_ID_CELL 進行一些修改。

Input Cells ：

• 輸入 UDT_ID_CELL，當(dāng)然只有之前 UDT_ID_CELL 中 Lock Script 規(guī)定的管理員才可以進行這樣的操作，不是誰都可以進行這樣的操作的。
• (optional) UDT_BALANCE_CELL：如果是銷毀，就在這里輸入需要銷毀的 UDT 的地址和 UDT 數(shù)量。

Output Cells：

• 輸出新的 UDT_ID_CELL，這是規(guī)則發(fā)生更改后，新生成的 UDT_ID_CELL；
• (optional) UDT_BALANCE_CELL：如果是增發(fā)，就在這里輸入增發(fā)的 UDT 需要發(fā)送到的地址和 UDT 數(shù)量。

授權(quán)：Approve/Transfer_from

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那么如何實現(xiàn)授權(quán)行為呢？一樣的我們可以在最小 UDT 方案上進行擴展。

Action Approve

Input Cells ：
輸入UDT_BALANCE_CELL

Output Cells：
輸出新的UDT_BALANCE_CELL_WITH_APPROVE，這是中間狀態(tài)，表示這個 Cell 處于授權(quán)中的狀態(tài)；

• Lock：UDT_APPROVE_LOCK：這是一個 Script，其中寫入了授權(quán)的邏輯規(guī)則
  • 授權(quán)方信息：授權(quán)方的公鑰
  • 被授權(quán)方信息：被授權(quán)方的公鑰
  • 授權(quán)金額

這邊的 UDT_APPROVE_LOCK 可以實現(xiàn)兩種邏輯，一個是授權(quán)方可以用自己的私鑰解開這個 Cell，使用其中的 UDT 金額；另一個是被授權(quán)方可以在授權(quán)金額的額度內(nèi)，使用被授權(quán)方的私鑰將這個 Cell 解開，使用其中的 UDT 金額。

Action Transfer_from

被授權(quán)方可以調(diào)用 Transfer_from，使用其中授權(quán)金額范圍內(nèi)的 UDT。

Input Cells ：
輸入 UDT_BALANCE_CELL_WITH_APPROVE

Output Cells：
輸出新的 UDT_BALANCE_CELL_WITH_APPROVE，可能授權(quán)金額沒有完全使用，這是找零；
輸出 UDT_BALANCE_CELL，這是被授權(quán)方轉(zhuǎn)出的 UDT 部分。

注意：UDT_BALANCE_CELL_WITH_APPROVE 中的被授權(quán)方的信息，可以是 Lock Script 也可以是 Type Script。所以這里的被授權(quán)方可以是一個地址，也可以是 N 個地址，也可以是另一個合約。

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在分享的最后，Cipher 還向大家介紹了一個 Token Swap 的例子。

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