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本文主要来自Atomical官方文档的翻译和摘取，时间：2024.1

1. 协议基础

Atomicals协议文档：https://docs.atomicals.xyz/
Indexer 解析器：https://github.com/atomicals/atomicals-electrumx
铸造工具：https://github.com/atomicals/atomicals-js
相关交易市场：
https://atomicalmarket.com/
[https://satsx.io/](https://satsx.io/marketplace/atomicals/ft/sort?page=1)
https://bitatom.io/
社区的ElectrumX服务端点：https://docs.atomicals.xyz/reference-and-tools/electrumx-api-and-public-endpoints
简介：
Atomical是基于UTXO的，比特币网络上的NFT，不需要indexer就可以工作。Atomicals 是可自证、易于验证的。
Atomical的目标是描述数字对象（注意它是对象，不是特指NFT)。静态或动态对象都可以。
Atomical的理念是把在传输时，验证UTXO的整个历史。即使一个atomical被转手了10000次，产生的数据大小也仅有2.5MB (250byte*10000)。所以它是自证明的，不依赖于第三方服务和indexer。
"No transaction history, not your digital object"
常见用法：\

• NFT
• ARC20
• Collections Container
• Realm Names

标识
Atomical的标识有3种：\

• Atomical Number：从0开始的顺序字符，表示atomical铸造的顺序，是个短的简单的表达法。
• Atomical ID:是Atomical的唯一标识符。是铸造它的txid和输出的序号， &lt;txid>i&lt;index> 例如：a14e65573ff32b95b91a0ed8367feec64125e5f4ff44d9901002b262da959e6di0 i不是16进制里的数字，所以一定不会认错。上面表示a14e65573ff32b95b91a0ed8367feec64125e5f4ff44d9901002b262da959e6d是txid，i是分隔符，0表示第一个output。
• REF，是把Atomical ID用Crockford-base32 编码显示的结果，可以有更丰富的字符集。

动态对象
将一个或多个文件或变量添加Atomical的每次交易的 UTXO 的支出中，indexer会计算并展示最终的状态。
数据可以是key-value，也可以是文件，比如PDF,图片等。
针对每个Atomical，在转移，更新等操作时，都会验证它的全部历史，从而获得它的最新状态。\

1. NFT

铸造：
Atomical通过Taproot支出脚本的两步提交和揭示方案创建，通过Atomical信封+"m"表示的铸造操作来铸造。交易的输出中承诺了被提交的数据或文件。然后数据被包含在一个支出脚本中，以揭示内容，这可以是一个或多个文件，包括任何类型的内容，如图像、文本或任何媒体。
更新：
除了不可变的内容和文件之外，Atomicals 数字对象支持在使用由字母 "u" 表示的更新操作后的任何时间附加任意数量的文件和状态。方法与铸造类似。
由于不可变存储的特性，每个文件的修订历史都被永久存储，以便能够准确回放状态变化。
转移：
一旦铸造完成，Atomical 可以像普通比特币一样通过任何类型的交易进行转移，包括 Taproot (P2TR)、SegWit、Multisig 和传统地址 (P2PKH)。
强烈建议使用支持 Atomicals 的钱包，在使用不支持 Atomicals 识别的钱包时，用户如果不小心可能会将其发送给错误的接收方。
转移的规则：\

• Atomical 的身份从交易中的第 i 个输入流向第 i 个相应的输出。如果交易中的输出少于 i 个，则 Atomical 的身份总是流向该交易中的第一个输出。
• 如果在同一笔交易中花费了多个 Atomicals，并且每个 Atomical 花费都没有足够的相应输出（例如，有2个输入，但只有1个输出），那么会发生这样的情况：这些多个 Atomicals 将流向第一个输出，从而在同一UTXO上印刻了多个 Atomicals！这并不是一个大问题，实际上，这是一个有用的特性，可以将多个 Atomicals 关联到单个 UTXO 上。
• 我们必须提供一种方法来"分裂"或提取任何单个 Atomical，通过 Atomical Id 进行引用。以下是为此目的提供的 'Splat' 协议操作。提取操作接受一个数组：将当前输入中的 Atomical Id 强制放入第一个输出。这就是能够从单个 UTXO 中拆分出任意数量的 Atomicals 所需的全部操作。如果携带的输入与 Atomical Id 不相关（由于开发者错误），那么它被视为"无操作"。

注意，转账规则也适用于最初铸造的 Atomical。例如，如果在输入位置 i 处铸造了一个 Atomical，那么该 Atomical 的标识将被印在第 i 个输出上，除非输出较少，或者碰到了一个无法花费的OP_RETURN，在这种情况下，标识始终将被印在第一个输出上。请注意，可以在单个交易中铸造多个Atomical，如果输出数量少于相对于输入数量所需的数量，则在没有匹配的第 i 个输出的情况下，Atomical将分配给第一个输出。\

SWAP
下面是一个swap的例子，input1是买家输入的，input2是卖家输入的，把7771卖给买家。\

Splat
注意分离出来的顺序。\

\

2 . ARC20

ARC20用聪来代表token，它们可以像普通比特币那样组合和拆散。
ARC20的名字先到先得，一旦被注册，后续重名的就无效。
ARC20的mint有直接mint和去中心化mint两种。
2.1 mint
2.1.1 去中心化mint
初始化
去中心化mint的初始化包括如下内容：\

• ticker(名字）
• per mint award (每次mint获得多少）,
• total mints allowed （总共可以执行多少次mint）,
• start block height（开始mint的块高）,
• metadata

例如：名字：myticker123，每次允许mint :1,000, mint次数总量：10,000，从块810,000开始mint，使用 image.jpg 甚至metadata（例如描述、链接).
npm run cli init-dft <tick> <per_mint_amt> <mint_count>
<start_height> metadata.json


Optional flags:
--mintbitworkc=<prefix>
--satsbyte=<number>
初始化时还可以加一个可选的mintbitworkc参数。它要求minter提供一个工作量证明前缀，来表示自己付出了一定工作量。例如--mintbitworkc="777"，表示minter要计算出开头为777的证明。
--satsbyte=<number>是为每byte愿意支付的gas fee（聪计价），不是Atomical协议的部分。
mint
npm run cli mint-dft <tick>
Optional flags:
--satsbyte=<number>
2.1.2 Direct Mint
在一次交易里把全部的都mint出来。每一聪代表一个币。
npm run cli mint-ft <tick> <total_supply> metadata.json
Optional flags:
--satsbyte=<number>
例如，要铸造供应量为 100,000,00000 的代币，只需创建一个恰好包含 1 个完整比特币的输出（因为 1 BTC = 100,000,00000 Satoshis）。使用直接铸造模式的一个优点是，必须提供所需数量的比特币来证实铸造的总供应量；这大大减少了不诚实的行为者凭空打印代币的情况。
metadata可以直接写进铸币交易。可以用permanent-file-storage来保存图片，再把图片ref进去。
{ "name": "", "desc": "", "image": "atom:btc:dat:&lt;location of store-file data>/image.png", "decimals": 0, "links": { "x": { "v": "https://x.com/..." }, "website": { "v": "https://..." }, "realm": { "v": "atom:btc:realm:myrealmname.subrealm" }, "discord": { "v": "https://discord.gg/..." } }, "legal": { "terms": "" } }
metadata里没有任何字段是必须的，也可以采用任何形式，只要是json就行。
2.2 转账\

1. 所有的input应该完全，干净的进入到output。如果output不够，或者某个output过多会导致膨胀（比如多个输入，其中一个有atomical，其他的没有，就可能导致output膨胀），此时多余的余额会被烧掉。 例如下图，1932、7920、0542 Atomical，按FIFO顺序分配，同时跳过不可花费的输出 (OP_RETURN)。第一个输入 NFT 从输出 0 开始分配，然后每个后续 NFT 输入分配给下一个可用输出。 同一 UTXO 输入的多个 Atomical 按atomical_id 排序。由于“1932”在“7920”之前，因此它排在第一位。

\

1. 在无法完全（或“干净”）分配输出的情况下，算法会尝试从输出 0 开始分配所有 ARC20 令牌，无论是否已分配另一个 ARC20。做出这一决定是为了在开发人员或钱包意外未能跟踪多个输入 ARC20 的情况下给予宽大处理 - 换句话说，将“尽最大努力”尝试进行补偿和分配 (没看懂，为什么7920不被分配进第2，3个output? 为什么第3个output没有包含600个0542?)\

\

\

\

1. 当输出中没有足够数量的聪来容纳输入值时，原子分配不足。结果是多余的输入值被烧毁——或永久销毁。上面的例子显示 Atomical 86a1 的输入值为 2600，但输出中只有 1600 Satoshi，这实际上导致 1000 个单位的 Atomical 86a1 被销毁。

\

1. 当预期输出中的 Satoshis 过多并且原子的输入没有足够的剩余余额时，原子的分配会被错误地分配。上面的例子显示 Atomical 86a1 的输入值为 2600，第一个输出有 600 个 Satoshi，但第二个输出有 2100 Satoshi，这无法与 Atomical 86a1 抗衡，因为只剩下 2600 - 600 = 2000 个单位的 Atomical 剩余分配。尝试分配会导致供应膨胀，因此被视为无效。结果是 2000 单位 Atomical 86a1 被永久摧毁

2.3 swap
步骤 1. 卖方签署包含 ARC20 Atomical 9810 的第二个输入和第二个输出，以接收 5000 Satoshis。签名SIGHASH_SINGLE | ANYONECANPAY允许买方添加额外的资金输入以及接收 ARC20 代币的接收地址。
步骤 2. 买方在第一个输入中添加资金输入，并添加第一个输出以接收 ARC20 Atomical 9810 值。签署即表示SIGHASH_ALL买方承诺所有输入和输出。\

2.4 指数
这个功能在文档里显示还未开发完。
由于粉尘限制，使用比特币在单个 UTXO 中传输少于 546 聪是不可能的，因此不可能以低于 546 面额的 ARC20 代币进行传输，这在实际种不太合适。
因此考虑通过ST操作符表示进行指数缩放（有放大也有缩小），表示10的几次方。\

\

\

\

当没有SP操作符，但是有指数时，用最大的指数。\

\

3 . 容器（Collection containers)

这是一种特殊的Atomical对象，专门用来作为NFT的集合。容器名字可读，表示NFT和metadata的集合。容器名字以#开头。可以向容器里添加物品，也可以永久封住，不做任何改变。
Collection的格式：大部分的field都是可选的。
{ "name": "Collection Name", "desc": "Collection description", "image": "atom:btc:dat:&lt;location of store-file data>/image.png", "legal": { //建议要有 "terms": "...", "license": "CC" }, "links": { "x": { "v": "https://x.com/..." }, "website": { "v": "https://..." }, "discord": { "v": "https://discord.gg/..." } }, "attrs": [ { "name": "bodyarmor", "desc": "Type of body armor", "type": "string", "values": [ "metal", "leather", "field" ] }, { "name": "headcovering", "desc": "The type of head covering", "type": "string", "values": [ "bandana", "helmet", "scarf", "baseball cap" ] }, { "name": "stamina", "desc": "The stamina of the hero", "type": "integer", "min": 0, "max": 10 } ], "items": { "0": { "id": "84718b469c40b1bcc7cb324b8e24e4e442f88cd913687ea2bc7b3e79d4fc4fdei0", //必须 "n": "Some Name", "a": [ //必填，代表attributes.它是一个数组，里面每个值代表“attrs”里定义的每一项的值。 0, 3, 8 ] }, "1": { "id": "1070d7c98304bf5ac9a5addceb13e0ce4e840641f82d71d84cebbdac427c1f4fi0", "n": "Another Name", "a": [ 1, 2, 10 ] }, "Signature Series 1": { "id": "14a0d7c98304bf5ac9a5addceb1de0ce4e840641f82d71d84cebbdac427c1fc3i0", "n": "Special", "a": [ 2, 3, 7 ] } } }
如果你的集合没有attr等复杂结构，可以用下面的最简单形式：
{ "name": "Collection Name", "image": "atom:btc:dat:&lt;location of store-file data>/image.png", "items": { "0": { "id": "84718b469c40b1bcc7cb324b8e24e4e442f88cd913687ea2bc7b3e79d4fc4fdei0" }, "1": { "id": "1070d7c98304bf5ac9a5addceb13e0ce4e840641f82d71d84cebbdac427c1f4fi0" }, "9999": { "id": "14a0d7c98304bf5ac9a5addceb1de0ce4e840641f82d71d84cebbdac427c1fc3i0" } } }
可以通过以下命令在链上存储图片，并生成Collections.
// first store the desired main image on chain (see section below) npm run cli store-file ./path/to/image.png image.png --satsbyte=10 Success sent tx: db8a761ed493627138c5733071558c4caa65912c5cba3e1061c02d6d7933461f { "success": true, "data": { "commitTxid": "b57bad8c0b7f58a552574fafc16b6efbbb3bf966b9ccfb24f03580f9462b5997", "revealTxid": "db8a761ed493627138c5733071558c4caa65912c5cba3e1061c02d6d7933461f", "dataId": "db8a761ed493627138c5733071558c4caa65912c5cba3e1061c02d6d7933461fi0" } } // We will use the dataId above to reference the data on chain // ie: atom:btc:dat:db8a761ed493627138c5733071558c4caa65912c5cba3e1061c02d6d7933461fi0/image.png // Store the collection metadata with the following command: npm run cli set-container-data #mycollection-name collection.json --satsbyte=10
容器的一个常见用法是作为NFT集合的容器，进行DMINT（Decentralized Mint）。下面是DMINT的方法：\

4. DMINT

DMINT包含四个步骤：\

1. 准备Collection的所有数据（各个NFT的数据，如图片等，会公开给社区）。
2. 配置容器（Collection链上铭刻）。
3. 验证 NFT item（是Mint NFT里的一个动作）。
4. Mint NFT（用户操作）

项目方负责1-3， 要mint的用户最终把NFT mint出来。这样上传图片，验证NFT所需要消耗的gas fee，就都是由minter来承担。
整个过程挺常规的，不细说了。\

5 . Realm Names

就是域名，did
一个人类可读的名字，关联到地址或者某个资源，可以转让。
Realm Names必须以"+"开头。
命令：
npm run cli mint-realm "myrealmname"
5.1 支付
可以在支持Atomical的钱包里，通过Realm names进行转账。
+[inbox]@[realm_name] + 总是出现，表示这是个Atomical Realm inbox: 表示该realm_name下的收款账号。一个realm_name可以有多个收款账号 @ 分隔符，必须有 realm_name: 注册的realm_name 例如： +hello@samplerealm +main@samplerealm +support@samplerealm
关于inbox的定义：
{ "paynames": { "delegate": "atom:btc:id:&lt;atomical_id>/paynames", "hello": { "delegate": "atom:btc:id:&lt;atomical_id>/paynames/hello" }, "main": { "types": { "btc": { "value": "bitcoin btc address" }, "ltc": { "value": "litecoin ltc address", "notes": "optional notes", "instructions": "optional instructions" } } } } }
5.2 子领域
应用思考：https://news.marsbit.co/20231118130551840807.html
拥有realm name, 就可以在它下面注册子名字，跟ENS的概念一样。\

在Realm，或subRealm的结构里，在“subrealms"名字空间里定义规则。
定义规则：
Step1:定义规则：
规则如何定义的描述：https://docs.atomicals.xyz/rules-subrealms-and-dmint
下面是一个例子：这个文件命名为rules.json
{ "subrealms": { "rules": [ { "p": "^[a-z0-9]{6,64}$", "bitworkc": "8888.8" }, { "p": ".*", "o": { "0014383fb23c5b1b40025b0e1dd3e310d6e1ee6d316e": { "v": 1000 } } } ] } }
上面规则文件表示两条规则：\

1. 任何人都可以在完成bitworkc：8888.8(大概1-2分钟cpu计算）的情况下，都可以免费mint 6-64长度的，包含a-z,0-9字符的sub realm.
2. 发送给0014383fb23c5b1b40025b0e1dd3e310d6e1ee6d316e 1000 聪以上，就可以mint任意长度的sub realm。

Step2:
提交rules上链，使其active。下面的 +mycoolrealm是之前申请的realm。
yarn cli enable-subrealms +mycoolrealm file.json --satsbyte=100
Mint subrealm\

1. 用以下命令查询要申请的subrealm是否存在，以及要申请的名字是否合法 yarn cli realm-info mycoolrealm.nicesubrealm
2. 用以下命令完成subrealm的申请 yarn cli mint-subrealm +mycoolrealm.nicesubrealm --satsbyte=100
3. 如果需要支付，用下面命令完成支付 yarn cli pending-subrealms

. Bitwork挖矿

就是不断换参数（nonce）生成新的交易hash，看交易hash的前几位是否达到了要求。
可以微调，例如要求前缀是 7777.10，这里7777就要求前面几位必须是7777，.后面的10表示第5位必须是第10个字符以上，即a,b,c,d,e,f
示例：
https://mempool.space/testnet/tx/000005970d1d9ac218be8e6f78cfda667e4112a63f2fb0b7b000a8cb2d0dded0
他的难度就是00000为前缀，然后具体参数需要解码里面的P2TR 信息解码。比如61746f6d 用十六进制解码后则是 atom，646d74 解码后则是Operation 中的 dmt ，然后 payload 信息，需要使用 cbor方法解码，解出来是
node cbor.js
{
"args": {
"time": 1703318358,
"nonce": 8083950,
"bitworkc": "00000",
"mint_ticker": "atom"
}\

7. 其他

7.1 递归和引用
{ // Any Atomical data above... "ctx": { // Implied to always get the latest data for an atomical: "resourcename": "atom:btc:id:&lt;atomical_id>/mydata", // Gets permanent data file image.png at the dat_id "icon": "atom:btc:dat:&lt;dat_id>/image.png", // Gets the minted "name" property for a collection "collection-name": "atom:btc:container:&lt;dat_id>$name", // Gets the latest version of import.js located at a realm name "assetbuilder.js": "atom:btc:realm:&lt;realm_name>/import.js", }, // Another other Atomical data ... }
Atomicals Universal Resource Name (URN) 定义是：
atom:&lt;chain>:&lt;ref_type>:&lt;identifier>[$ or /[&lt;file>]]
ref_type:"id", "container", "realm", and "dat"
identifier，对不同ref_type来说，是不同的内容。如对dat来说，是reveal location of the immutable data，即不可变数据的地址。
其中：$表示mint时的data，/表示最新的data。注意对ref_type为dat的来说，无论用$还是/，返回内容都一样
例如：\

• atom:btc:id:&lt;atomical_id> atom:btc:id:14a0d7c98304bf5ac9a5addceb1de0ce4e840641f82d71d84cebbdac427c1fc3i0 表示一个atomical id
• atom:btc:id:&lt;atomical_id>$ 表示这个atomical_id最初mint时提供的json
• atom:btc:id:&lt;atomical_id>$info.pdf 这个atomical_id最初mint时的info.pdf文件
• atom:btc:id:&lt;atomical_id>/ 获取最新数据
• atom:btc:id:&lt;atomical_id>/image.png@[txid or version number or blockheight] 获取某个版本的数据
• atom:btc:container:&lt;containerName>$ 获取container在mint时的数据

...
7.2 链上永久保存图片
// immutably store an image on-chain to reference in the container metadata npm run cli store-file ./path/to/image.png image.png --satsbyte=10 Success sent tx: db8a761ed493627138c5733071558c4caa65912c5cba3e1061c02d6d7933461f { "success": true, "data": { "commitTxid": "b57bad8c0b7f58a552574fafc16b6efbbb3bf966b9ccfb24f03580f9462b5997", "revealTxid": "db8a761ed493627138c5733071558c4caa65912c5cba3e1061c02d6d7933461f", "dataId": "db8a761ed493627138c5733071558c4caa65912c5cba3e1061c02d6d7933461fi0" } }
可以用db8a761ed493627138c5733071558c4caa65912c5cba3e1061c02d6d7933461fi0来引用到这种图片，这就是它的atomical id

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