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剖析非同质化代币ERC721

剖析非同质化代币ERC721

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ERC721是什么

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。

怎么理解非同质代币

非同质代币(NFT)代表每个项目的独一无二性。以谜恋猫为例,每只猫都拥有独特的基因,因此是独一无二的,就像每只猫都是一个不可替代的代币(NFT)。这意味着这些猫之间不能相互替代。这种独特性赋予某些珍稀猫有着极高的收藏价值,因此备受追捧。

相比之下,ERC20代币是可互相替代的,而且可以被细分为多份(例如,1个ERC20代币可以等于10个0.1份的代币)。然而,ERC721代币的最小单位是1,不可再分割。这使得ERC721代币每个都具备独一无二的性质,不同于可细分和可替代的ERC20代币。

ERC721标准

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;

interface ERC721 /* is ERC165 */ {

event Transfer(address indexed _from, address indexed _to, uint256 _tokenId);
event Approval(address indexed _owner, address indexed _approved, uint256 _tokenId);
event ApprovalForAll(address indexed _owner, address indexed _operator, bool _approved);

function balanceOf(address _owner) external view returns (uint256);
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;
function setApprovalForAll(address _operator, bool _approved) external;
function getApproved(uint256 _tokenId) external view returns (address);
function isApprovedForAll(address _owner, address _operator) external view returns (bool);
}

  • balanceOf(): 返回由_owner 持有的NFTs的数量。
  • ownerOf(): 返回tokenId代币持有者的地址
  • 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。
  • 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:
  1. 调用者msg.sender应该是当前tokenId的所有者或被授权的地址
  2. _from 必须是 _tokenId的所有者
  3. _tokenId 应该是当前合约正在监测的NFTs 中的任何一个
  4. _to 地址不应该为 0
  5. 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:

interface ERC721TokenReceiver {
/// @return `bytes4(keccak256(“onERC721Received(address,uint256,bytes)”))`
function onERC721Received(address _from, uint256 _tokenId, bytes data) external returns(bytes4);
}

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。

ERC165 标准

ERC721标准同时要求必须符合ERC165标准 ,其接口如下:

interface ERC165 {
function supportsInterface(bytes4 interfaceID) external view returns (bool);
}

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。
interfaceID为函数选择器,计算方式有两种,如:bytes4(keccak256('supportsInterface(bytes4)'));ERC165.supportsInterface.selector,多个函数的接口ID为函数选择器的异或值。

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)。
其接口定义如下:

interface ERC721Metadata /* is ERC721 */ {
function name() external pure returns (string _name);
function symbol() external pure returns (string _symbol);
function tokenURI(uint256 _tokenId) external view returns (string);
}

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:

{
“title”: “Asset Metadata”,
permalink: token-erc721
“type”: “object”,
“properties”: {
“name”: {
“type”: “string”,
“description”: “Identifies the asset to which this NFT represents”,
},
“description”: {
“type”: “string”,
“description”: “Describes the asset to which this NFT represents”,
},
“image”: {
“type”: “string”,
“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.”,
}
}
}

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

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:

interface ERC721Enumerable /* is ERC721 */ {
function totalSupply() external view returns (uint256);
function tokenByIndex(uint256 _index) external view returns (uint256);
function tokenOfOwnerByIndex(address _owner, uint256 _index) external view returns (uint256);
}

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。

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:

  1. 从0开始,每新加一个NFT,NTF ID加1
  2. 使用sha3后uuid 转换为 NTF ID

开发联系:DEXDAO

 

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