剖析非同质化代币ERC721-全面解析ERC721标准
有个胖子他姓杨
发表于 2022-11-12 14:36:13
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ERC721是什么% Y; H, d" e% R- @. B) p) U# Q f
在创建代币一篇,我们讲到过ERC20代币,( r8 V" ^# ^" K2 ]) ^
和ERC20一样,ERC721同样是一个代币标准,ERC721官方简要解释是Non-Fungible Tokens,简写为NFTs,多翻译为非同质代币。
ERC721 是由Dieter Shirley 在2017年9月提出。Dieter Shirley 正是谜恋猫CryptoKitties背后的公司Axiom Zen的技术总监。因此谜恋猫也是第一个实现了ERC721 标准的去中心化应用。ERC721号提议已经被以太坊作为标准接受,但该标准仍处于草稿阶段。本文介绍的ERC721标准基于最新(2018/03/23官方提议。
那怎么理解非同质代币呢?$ R/ P, E* b* K+ v. |0 Z" o
非同质代表独一无二,谜恋猫为例,每只猫都被赋予拥有基因,是独一无二的(一只猫就是一个NFTs),猫之间是不能置换的。这种独特性使得某些稀有猫具有收藏价值,也因此受到追捧。
ERC20代币是可置换的,且可细分为N份(1 = 10 * 0.1), 而ERC721的Token最小的单位为1,无法再分割。 l t3 a3 E5 F' i5 G
* Q8 q, a4 q9 [. o2 G
如果同一个集合的两个物品具有不同的特征,这两个物品是非同质的,而同质是某个部分或数量可以被另一个同等部分或数量所代替。
非同质性其实广泛存在于我们的生活中,如图书馆的每一本,宠物商店的每一只宠物,歌手所演唱的歌曲,花店里不同的花等等,因此ERC721合约必定有广泛的应用场景。通过这样一个标准,也可建立跨功能的NFTs管理和销售平台(就像有支持ERC20的交易所和钱包一样),使生态更加强大。; T$ k+ w1 U, y5 T# |. R, t
ERC721标准4 J3 \7 r1 R( G: ^! P z
ERC721最为一个合约标准,提供了在实现ERC721代币时必须要遵守的协议,要求每个ERC721标准合约需要实现ERC721及ERC165接口,接口定义如下:
pragma solidity ^0.4.20;( E0 \, Z- M, p9 g( o" |
interface ERC721 /* is ERC165 */ {
event Transfer(address indexed _from, address indexed _to, uint256 _tokenId);
event Approval(address indexed _owner, address indexed _approved, uint256 _tokenId);- n# i: I" b! w* p, i# d
event ApprovalForAll(address indexed _owner, address indexed _operator, bool _approved);
function balanceOf(address _owner) external view returns (uint256);. S" u5 Q+ l; N% \
function ownerOf(uint256 _tokenId) external view returns (address);
function safeTransferFrom(address _from, address _to, uint256 _tokenId, bytes data) external payable;
function safeTransferFrom(address _from, address _to, uint256 _tokenId) external payable;
function transferFrom(address _from, address _to, uint256 _tokenId) external payable;
function approve(address _approved, uint256 _tokenId) external payable;( p( m3 r$ i2 ~4 g" j
function setApprovalForAll(address _operator, bool _approved) external;+ {9 a7 z( h9 N% I( p8 {1 u$ C2 R4 A
function getApproved(uint256 _tokenId) external view returns (address);$ ^$ d$ K0 T6 t) i) {! w/ Y
function isApprovedForAll(address _owner, address _operator) external view returns (bool);
}
接口说明:
. W* V1 W* q' K. {' M
balanceOf(): 返回由_owner 持有的NFTs的数量。! M" F. e! z& v$ t) v6 J) ^
. f) ^: U- D* Y' N' k
ownerOf(): 返回tokenId代币持有者的地址。( i; M" I7 v+ |) K- s
" |6 ~+ ]& l6 S* X; x1 l! K
approve(): 授予地址_to具有_tokenId的控制权,方法成功后需触发Approval 事件。
setApprovalForAll(): 授予地址_operator具有所有NFTs的控制权,成功后需触发ApprovalForAll事件。* M) m' T1 ?5 n5 E2 M
/ A/ M& K9 J \& d/ u
getApproved()、isApprovedForAll(): 用来查询授权。
safeTransferFrom(): 转移NFT所有权,一次成功的转移操作必须发起 Transer 事件。函数的实现需要做一下几种检查:
0 Z- Y3 M* m7 G/ F: \7 N, W4 L, S
# O0 z( [4 r) H
调用者msg.sender应该是当前tokenId的所有者或被授权的地址_from 必须是 _tokenId的所有者_tokenId 应该是当前合约正在监测的NFTs 中的任何一个_to 地址不应该为 0如果_to 是一个合约应该调用其onERC721Received方法, 并且检查其返回值,如果返回值不为bytes4(keccak256("onERC721Received(address,uint256,bytes)"))抛出异常。一个可接收NFT的合约必须实现ERC721TokenReceiver接口:
; D6 `8 g3 i) E( d
interface ERC721TokenReceiver {
/// @return `bytes4(keccak256("onERC721Received(address,uint256,bytes)"))`; M& _' I3 l1 W4 R, ^+ @: N& {
function onERC721Received(address _from, uint256 _tokenId, bytes data) external returns(bytes4);0 r& o# r- k* l% f. y& s1 H
}
transferFrom(): 用来转移NFTs, 方法成功后需触发Transfer事件。调用者自己确认_to地址能正常接收NFT,否则将丢失此NFT。此函数实现时需要检查上面条件的前4条。, V+ a% [. ~: X0 @1 Y
' Q) `- @ ?2 c& p
ERC165 标准
ERC721标准同时要求必须符合ERC165标准 ,其接口如下:
interface ERC165 {. k; {& L) `4 j& a/ }( q
function supportsInterface(bytes4 interfaceID) external view returns (bool);" ~) R2 H% {6 h+ G% R7 T
}
ERC165同样是一个合约标准,这个标准要求合约提供其实现了哪些接口,这样再与合约进行交互的时候可以先调用此接口进行查询。% }- i# H6 i1 k% e: D* v' E
interfaceID为函数选择器,计算方式有两种,如:bytes4(keccak256('supportsInterface(bytes4)'));或ERC165.supportsInterface.selector,多个函数的接口ID为函数选择器的异或值。
关于ERC165,这里不深入介绍,有兴趣的同学可以阅读官方提案。
可选实现接口:ERC721Metadata
ERC721Metadata 接口用于提供合约的元数据:name , symbol 及 URI(NFT所对应的资源)。# X$ T& R- B* J9 J( A* X, c
其接口定义如下:9 \+ |8 M% Z$ u: _6 \2 R7 m* r
interface ERC721Metadata /* is ERC721 */ {( F6 [+ y& d6 N$ o0 O5 p1 B
function name() external pure returns (string _name);
function symbol() external pure returns (string _symbol);
function tokenURI(uint256 _tokenId) external view returns (string);2 J) p* X' b( x6 X8 u7 j, K% ~% C
}& t8 G0 E( W! c) n8 P3 a$ D
接口说明:
name(): 返回合约名字,尽管是可选,但强烈建议实现,即便是返回空字符串。symbol(): 返回合约代币符号,尽管是可选,但强烈建议实现,即便是返回空字符串。tokenURI(): 返回_tokenId所对应的外部资源文件的URI(通常是IPFS或HTTP(S)路径)。外部资源文件需要包含名字、描述、图片,其格式的要求如下:
1 d+ u0 p' | j* ?& L: Q; T( }
{
"title": "Asset Metadata",/ c& S% ?8 g: A: t- _2 ^
"type": "object"," m' d1 v! g- n" f L* P
"properties": {- U. y Y s; ?, X. f
"name": {
"type": "string",4 o9 p0 K" h* T1 p
"description": "Identifies the asset to which this NFT represents",8 k2 O1 |' h4 j. A
},& t- i) L1 Q* y g- F
"description": {* I6 U m y4 x) `* o
"type": "string",9 _7 D/ X S3 k" _' _, c5 k
"description": "Describes the asset to which this NFT represents",; ~& C J+ M$ v6 ]: a" p
}," ?( R' ^& j; _" X& @5 {
"image": {
"type": "string",# C/ K, h& B6 {
"description": "A URI pointing to a resource with mime type image/* representing the asset to which this NFT represents. Consider making any images at a width between 320 and 1080 pixels and aspect ratio between 1.91:1 and 4:5 inclusive.",
}4 m+ S' Z6 A& \; t4 V2 W) Q
}' |% f+ A1 o0 r m7 E, C/ L& V
}
tokenURI通常是被web3调用,以便在应用层做相应的查询和展示。
可选实现接口:ERC721Enumerable$ J/ {& u5 ^; Z# |6 i2 P" L
ERC721Enumerable的主要目的是提高合约中NTF的可访问性,其接口定义如下:1 z4 s5 Q: H/ M; W' ~9 D- t$ N
interface ERC721Enumerable /* is ERC721 */ {
function totalSupply() external view returns (uint256);- r3 }2 b/ J. A' Z5 g
function tokenByIndex(uint256 _index) external view returns (uint256);
function tokenOfOwnerByIndex(address _owner, uint256 _index) external view returns (uint256);
}& T5 \0 a, B1 M
接口说明:
totalSupply(): 返回NFT总量tokenByIndex(): 通过索引返回对应的tokenId。tokenOfOwnerByIndex(): 所有者可以一次拥有多个的NFT, 此函数返回_owner拥有的NFT列表中对应索引的tokenId。
补充说明
NTF IDs
NTF ID,即tokenId,在合约中用唯一的uint265进行标识,每个NFT的ID在智能合约的生命周期内不允许改变。推荐的实现方式有:
; [) @! X: I, k$ U7 K/ N% x
从0开始,每新加一个NFT,NTF ID加1使用sha3后uuid 转换为 NTF ID
与ERC-20的兼容性& ?) m8 S1 H3 \. ^% o
ERC721标准尽可能遵循 ERC-20 的语义,但由于同质代币与非同质代币之间的根本差异,并不能完全兼容ERC-20。# i i4 l- G7 b1 O* q! e v( o
交易、挖矿、销毁" y9 x8 x. u3 J" ?9 L- \
在实现transter相关接口时除了满足上面的的条件外,我们可以根据需要添加自己的逻辑,如加入黑名单等。
同时挖矿、销毁尽管不是标准的一部分,我们可以根据需要实现。
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声明:该文观点仅代表作者本人,本文不代表比特池塘立场,且不构成建议,请谨慎对待。
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