ERC721(一):代币标准、接口和简单实现

1. ERC721代币标准

BTCETH这类代币都属于同质化代币,矿工挖出的第1BTC与第10000BTC并没有不同,是等价的。但世界中很多物品是不同质的,其中包括房产、古董、虚拟艺术品等等,这类物品无法用同质化代币抽象。因此,以太坊EIP721提出了ERC721标准,来抽象非同质化的物品。

EIP与ERC

这里有一个点需要理解,本节标题是ERC721,这里又提到了EIP721,这两个是什么关系呢?

EIP全称 Ethereum Imporvement Proposals(以太坊改进建议), 是以太坊开发者社区提出的改进建议, 是一系列以编号排定的文件, 类似互联网上IETF的RFC。

EIP可以是 Ethereum 生态中任意领域的改进, 比如新特性、ERC、协议改进、编程工具等等。

ERC全称 Ethereum Request For Comment (以太坊意见征求稿), 用以记录以太坊上应用级的各种开发标准和协议。如典型的Token标准(ERC20, ERC721)、名字注册(ERC26, ERC13), URI范式(ERC67), Library/Package格式(EIP82), 钱包格式(EIP75,EIP85)。

ERC协议标准是影响以太坊发展的重要因素, 像ERC20, ERC223, ERC721, ERC777等, 都是对以太坊生态产生了很大影响。

所以最终结论:EIP包含ERC。

2. IERC721接口

OpenZepplin 为我们提供了相应的库,方便开发者导入即用。

import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/IERC721.sol";
// SPDX-License-Identifier: MIT

pragma solidity ^0.8.20;

import "@openzeppelin/contracts/interfaces/IERC165.sol";

interface IERC721 is IERC165 {
    // *************************** 事件 ***************************
    // 1. 转账事件
    event Transfer(address indexed from, address indexed to, uint256 indexed tokenId);

    // 2. 授权事件
    event Approval(address indexed owner, address indexed approved, uint256 indexed tokenId);

    // 3. 授权所有资产事件
    event ApprovalForAll(address indexed owner, address indexed operator, bool approved);



    // *************************** 函数 ***************************
    // 1. 查询账户余额
    function balanceOf(address owner) external view returns (uint256 balance);

    // 2. 根据tokenId获取NFT所有者
    function ownerOf(uint256 tokenId) external view returns (address owner);

    // 3. 安全转账1:
    function safeTransferFrom(address from, address to, uint256 tokenId, bytes calldata data) external;

    // 4. 安全转账2:
    function safeTransferFrom(address from, address to, uint256 tokenId) external;

    // 5. 转账
    function transferFrom(address from, address to, uint256 tokenId) external;

    // 6. 授权
    function approve(address to, uint256 tokenId) external;

    // 7. 授权所有资产
    function setApprovalForAll(address operator, bool approved) external;

    // 8. 获取单一NFT授权情况
    function getApproved(uint256 tokenId) external view returns (address operator);

    // 9. 是否授权了所有资产
    function isApprovedForAll(address owner, address operator) external view returns (bool);
}
  1. 查询地址拥有的NFT数量
    function balanceOf(address owner) external view returns (uint256 balance);
  • 给定一个地址owner,返回该地址拥有的NFT数量;
  • 使用mapping ( address => uint256) _balance存储。
  1. 查询NFT的持有者
    function ownerOf(uint256 tokenId) external view returns (address owner);
  • 给定一个tokenId,返回该NFT的持有者地址;
  • 使用mapping ( uint256 => address) _owner存储。
  1. 安全转移函数(带data)
    function safeTransferFrom(address from, address to, uint256 tokenId, bytes calldata data) external;
  • 调用者msg.sender将编号为tokenId的NFT从持有者from转移到接受者to
  • 若接受者为合约,则会尝试调用onERC721Received来进行检查:
    • 检查的目的:转移NFT需要调用NFT合约对应的转账接口,如果被转入的合约没有实现相关功能,则NFT会被永久锁定在没有预期收到NFT的合约中。
    • 检查过程:NFT721的safeTransferFrom要求接受者为合约时,该合约需要实现IERC721Receiver接口的相关函数,同时NFT合约会将data作为参数调用接收合约的onERC721Received函数,最后检查回传值是否正确。
  • 由于权限问题,调用者必须为:NFT持有者 / 被授权的第三方。
  1. 安全转移函数(不带data)
    function safeTransferFrom(address from, address to, uint256 tokenId) external;
  • 与安全转移函数(带data)的差异只在于没有data,因此通常直接采用以下方式实现:
    safeTransferFrom(from, to, tokenId, "");
  1. 转移函数
    function transferFrom(address from, address to, uint256 tokenId) external;
  • 调用者msg.sender将编号为tokenId的NFT从持有者from转移到接受者to
  • 由于权限问题,调用者必须为:NFT持有者 / 被授权的第三方;
  • 不带安全检查,如果被转入是合约且没有实现相关功能,则NFT会被永久锁定在没有预期收到NFT的合约中。
  1. 授权单个NFT
    function approve(address to, uint256 tokenId) external;
  • 调用者msg.sender将所拥有的的编号为tokenId的NFT授权给第三方to
  • 使用mapping (uint256 => address) _tokenApprovals;存储;
  1. 授权/撤销所有NFT
    function setApprovalForAll(address operator, bool approved) external;
    调用者msg.sender授权或撤销所持有的全部NFT给操作者operator
  1. 查询单个NFT的授权情况
    function getApproved(uint256 tokenId) external view returns (address operator);
  • 给定一个NFT的tokenId,返回该NFT的被授权地址address
  • 使用mapping( address => (mapping ( address => bool))) _operatorApprovals来存储。
  1. 查询是否授权了所有NFT
    function isApprovedForAll(address owner, address operator) external view returns (bool);
  • 给定持有者owner和第三方operator,查询是否授权了所有NFT的管理权。
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