探索未来

27 03月

代码中学习NFT智能合约

2022-03-27 探索未来

代码中学习NFT智能合约

NFT 或不可替代的代币是 DeFi 之后的下一个趋势。就炒作程度和参与人数而言，NFT 远远领先于之前在给定文章中介绍的竞争对手。

在谷歌请求的数量方面，NFT 一词已经赶上了 2017 年“ICO”一词的指标。从 2021 年 2 月 4 日到 3 月 4 日，非同质代币在 12 个最大平台上的交易量达到创纪录的 4.8 亿美元。除了加密货币行业的代表外，许多企业家、政治家和创意精英都对这一趋势表示了兴趣。百事可乐在2021年12月投放了其创世的NFT集合 Pepsi Mic Drop，截止到今天，该项目的交易量为 2.8k ，项目地址。本文来仔细学习 Pepsi NFT 合约，了解是如何实施这个项目的。

NFT集合 Pepsi Mic Drop 主页

基础知识

如果了解 ERC-721 并有编码经验，则可以跳过本节。

  • Solidity：到目前为止，大多数 NFT 合约都使用 Solidity，无需了解 Solidity 即可理解该概念。但是如果以后想自己实现一个 NFT 合约，一些编码经验会很有帮助。要学习 Solidity，强烈建议阅读官方文档。

  • ERC-721：Pepsi NFT 建立在 Open Zeppelin 实施的 ERC-721 智能合约之上。简单来说，ERC-721 标准提供了 NFT 的基本功能，包括转账、查询账户余额、铸造等。

智能合约在哪里？

区块链中许多项目都是开源的，开源链、开源合约等，开源透明是区块链行业的主要特征之一。

百事可乐在官网公布了其 NFT 合约地址。可以简单地复制该地址并在 Etherscan 中找到，这是查看以太坊区块链信息的首选网站，点击查看 Pepsi Mic Drop。

点击查看 Pepsi Mic Drop

通过单击按钮 Contract ，将看到 14 个文件。不过只需要查看第一个文件 PepsiMicDrop.sol。文件包含 Pepsi NFT 合约，其余的是Open Zeppelin 的 ERC-721 合约。

智能合约中的 NFT

在深入学习代码之前，先了解智能合约是如何定义 NFT 的。在底层，NFT 有两个主要信息：Id和 URI。

在 ERC-721 标准下，每个 NFT 都是独一无二的。因此，需要合约为每个 NFT 分配一个唯一的 Id，从而实现唯一性。在基于 ERC-721 的合约中，不可能存在两个相同 ID 的不同 NFT。

接下来是图像在哪里（也可以是视频、文档等）？这就是 URI 发挥作用的地方。URI 代表通用资源标识符，更加详细的介绍参阅《图解URL、URI和URN 区别》。将其视为一个 URL，通过它可以获取与 NFT 相关的所有元数据。元数据可以是图像 URL、描述、属性等。当前最流行的 NFT 市场 OpenSea 有其元数据标准，在这里可以找到完整的元数据列表。

URI 和 Id 能保证 NFT 的唯一性吗？

理想情况下，基于 ERC-721 的 NFT 将拥有其独特的图像或元数据，这就是它们不可替代的原因。但是，理论上是可以将相同的 URI 分配给不同的 Id，从而创建两个从表面上看相同的 NFT。然而，这不是 ERC-721 的希望的，有另一个标准 ERC-1155，它支持半可替代 NFT，ERC-1155 文档。

为什么元数据没有存储在合约中？

因为在区块链上存储数据非常昂贵，尤其是图像或视频。但是，仍然可以在链上存储元数据并支付高昂的 gas 费。一些项目使用 SVG 格式的图像，这将大大减少了数据大小，从而降低了 gas 费用。

智能合约结构

智能合约初看可能觉得很复杂，但它的结构设计的很好，下图为智能合约的结构，来看看每个组件。

智能合约的结构，来看看每个组件

  • SPDX许可证表达式（SPDX License Identifier）：SPDX许可证信息，告诉其他人可以如何使用此代码。 （第 48 行）
  • 智能合约版本：让编译器正确编译代码，然后 EVM 才能理解。 （第 49 行）
  • 导入 ERC-721 合约：百事NFT合约将使用ERC-721合约作为其蓝图。
  • PepsiMicDrop：将在下一节进一步讨论的 NFT 合约，它包含三个部分：（1）状态变量（2）构造函数（3）函数。（第56行）
  • 状态变量：是其值永久存储在合约存储中的变量。
  • 构造函数：是一个特殊函数，仅在合约创建时执行，可以运行合约初始化代码。
  • 函数：大多数函数用于设置或获取状态值。

PepsiMicDrop 合约

现在来看看 PepsiMicDrop 合约，通过它的功能来解释合约，每个功能都与一些函数和状态变量相关。

构造函数

constructor() ERC721("Pepsi Mic Drop", "PEPSIMICDROP") {
    reserveMicDropsId = 1; // item 1-50
    micDropsId = 51; // item 51-1893
}

构造函数定义了 2 个输入：

  • Pepsi Mic Drop 是 NFT 代币名称
  • PEPSIMICDROP 是 token symbol

分配发生在 ERC721 合约代码中，该合约在第 51 行导入。这就是为什么找不到与此构造函数主体相关的代码逻辑的原因，这是继承来完成的不需要重做

在构造函数内部，可以看到 2 个状态变量 reserveMicDropsId 和 micDropsId 获得了新值。为什么需要它们？在这次 NFT 中，百事将前 50 个 NFT 保留给自己，因此公开可用的 NFT 从 id 51开始。

NFT 不是图像吗？为什么在这里使用数字来表示 NFT？如果有这样的问题就需要研究什么是 NFT。

铸造

现在来看看铸造函数：

function mint(bytes32[] memory proof, bytes32 leaf) public returns (uint256) {
    // merkle tree
    if (merkleEnabled) {
        require(keccak256(abi.encodePacked(msg.sender)) == leaf, "This leaf does not belong to the sender");
        require(proof.verify(merkleRoot, leaf), "You are not in the list");
    }

    require(saleStarted == true, "The sale is paused");
    require(msg.sender != address(0x0), "Public address is not correct");
    require(alreadyMinted[msg.sender] == false, "Address already used");
    require(micDropsId <= maxMint, "Mint limit reached");

    _safeMint(msg.sender, micDropsId++);

    alreadyMinted[msg.sender] = true;

    return micDropsId;
}
第一部分：Merkle Proof

mint 函数有两个输入，证明 proof 和 leaf ，它们用于第 3 行到第 7 行的 Merkle Proof。本质上，它检查用户是否有资格铸造 NFT，有一个概念叫白名单，通常白名单账号，才能在以后铸造 NFT。

第二部分：Prerequisites

第 8 到 11 行，定义了 mint 的 4 个先决条件，下面来逐一解释：

require(saleStarted == true, "The sale is paused");  // 第 8 行
require(msg.sender != address(0x0), "Public address is not correct");  // 第 9 行
require(alreadyMinted[msg.sender] == false, "Address already used"); // 第 10 行
require(micDropsId <= maxMint, "Mint limit reached");  // 第 11 行
  1. 在 NFT 开始销售之前，状态变量 saleStarted 的值为 false，所以它不会执行第 8 行。当销售开始时，合约所有者可以调用函数startSale() 来更改 saleStarted 的值。
  2. 第 9 行：检查确保用户地址不是 0x0，0x0 是以太坊创世地址，没有用户会使用它。
  3. 第 10 行：在 Pepsi Drop 中，每个地址只能铸造一个 NFT。 alreadyMinted 是 Map 类型的状态变量，跟踪所有铸造 NFT 的地址。
  4. 第 11 行：铸造数量有限，最多 1983 个 NFT，检查是否所有 NFT 都已被认领， micDropsId 是上面讨论的唯一令牌 ID。
第三部分：真正的铸造

这是铸造实际发生的地方，实际编码不需要自己实现它，因为 ERC-721 已经做好了。

_safeMint(msg.sender, micDropsId++);

为了铸造，使用用户的钱包地址和唯一的代币 ID 调用函数 _safemint()，在底层，有一个状态变量（如字典）来跟踪每个令牌的所有权。通过调用 _safemint() 函数来更新这个状态变量，分配或更改相应令牌的所有权。状态变量 micDropId 表示令牌 ID，并且在每次铸造后立即递增 1。

第四部分：更新铸造地址

如第二部分所述，每个地址只能铸造一个 NFT，下面这行代码确保了成功铸造 NFT 的地址都会被记录下来。

alreadyMinted[msg.sender] = true;
返回

铸造成功后，返回 token id 。

更新URI

现在讨论的最后一部分是更新 URI 的函数。

function setBaseURI(string memory _baseUri) public onlyOwner {
    baseURI = _baseUri;
}

每个 NFT 都有其 URI，这是用于更改基本 URI 的函数。基础 URI 是每个 NFT 的 URI 之间的组成部分。默认情况下，URI 是 baseURI/tokenId，之所以设置 baseURI 是为了节省 gas 费用。

可以通过覆盖 ERC-721 合约中定义的函数 tokenURI 来更改 baseURI 和 tokenId 的组合方式。例如，如果 URI 是这样格式化的，可以执行 baseURI/tokenId + '.json' 之类的操作。

那么什么是 public 和 onlyOwner，这些是函数修饰符，它们定义了函数运行的条件。public 意味着公开的，所有人都可以调用。部署后，通过网站（更具体地说，JavaScript）与合约进行交互，交互方法或者变量就是使用 public 来定义。onlyOwner 表示只有合约所有者才能调用该函数，只希望合约所有者具有更改令牌 URI 的能力。

总结

上面对百事可乐 NFT 智能合约进行解读，其实大部分的 NFT 智能合约的结构都差不多。

nftPepsi Mic DropERC-721Solidity