摘要：本文就來剖析下什么是是什么在創(chuàng)建代幣一篇，我們講到過代幣，和一樣，同樣是一個(gè)代幣標(biāo)準(zhǔn)，官方簡(jiǎn)要解釋是，簡(jiǎn)寫為，多翻譯為非同質(zhì)代幣。返回合約代幣符號(hào)，盡管是可選，但強(qiáng)烈建議實(shí)現(xiàn)，即便是返回空字符串。

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原文鏈接:剖析非同質(zhì)化代幣ERC721-全面解析ERC721標(biāo)準(zhǔn)原文已更新，請(qǐng)讀者前往原文閱讀

什么是ERC-721？現(xiàn)在我們看到的各種加密貓貓狗狗都是基于ERC-721創(chuàng)造出來的，每只都是一個(gè)獨(dú)一無二的ERC-721代幣，不過ERC-721在區(qū)塊鏈?zhǔn)澜邕h(yuǎn)不止貓貓狗狗，它更大的想象空間在于將物理世界的資產(chǎn)映射到區(qū)塊鏈上。本文就來剖析下什么是ERC721.

在創(chuàng)建代幣一篇，我們講到過ERC20代幣，
和ERC20一樣，ERC721同樣是一個(gè)代幣標(biāo)準(zhǔn)，ERC721官方簡(jiǎn)要解釋是Non-Fungible Tokens，簡(jiǎn)寫為NFTs，多翻譯為非同質(zhì)代幣。

ERC721 是由Dieter Shirley 在2017年9月提出。Dieter Shirley 正是謎戀貓CryptoKitties背后的公司Axiom Zen的技術(shù)總監(jiān)。因此謎戀貓也是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)了ERC721 標(biāo)準(zhǔn)的去中心化應(yīng)用。ERC721號(hào)提議已經(jīng)被以太坊作為標(biāo)準(zhǔn)接受，但該標(biāo)準(zhǔn)仍處于草稿階段。本文介紹的ERC721標(biāo)準(zhǔn)基于最新(2018/03/23官方提議。

那怎么理解非同質(zhì)代幣呢?

非同質(zhì)代表獨(dú)一無二，謎戀貓為例，每只貓都被賦予擁有基因，是獨(dú)一無二的（一只貓就是一個(gè)NFTs），貓之間是不能置換的。這種獨(dú)特性使得某些稀有貓具有收藏價(jià)值，也因此受到追捧。

ERC20代幣是可置換的，且可細(xì)分為N份（1 = 10 * 0.1）, 而ERC721的Token最小的單位為1，無法再分割。

如果同一個(gè)集合的兩個(gè)物品具有不同的特征，這兩個(gè)物品是非同質(zhì)的，而同質(zhì)是某個(gè)部分或數(shù)量可以被另一個(gè)同等部分或數(shù)量所代替。

非同質(zhì)性其實(shí)廣泛存在于我們的生活中，如圖書館的每一本，寵物商店的每一只寵物，歌手所演唱的歌曲，花店里不同的花等等，因此ERC721合約必定有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。通過這樣一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，也可建立跨功能的NFTs管理和銷售平臺(tái)（就像有支持ERC20的交易所和錢包一樣），使生態(tài)更加強(qiáng)大。

ERC721最為一個(gè)合約標(biāo)準(zhǔn)，提供了在實(shí)現(xiàn)ERC721代幣時(shí)必須要遵守的協(xié)議，要求每個(gè)ERC721標(biāo)準(zhǔn)合約需要實(shí)現(xiàn)ERC721及ERC165接口，接口定義如下：

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);
}

接口說明：

balanceOf(): 返回由_owner 持有的NFTs的數(shù)量。

ownerOf(): 返回tokenId代幣持有者的地址。

approve(): 授予地址_to具有_tokenId的控制權(quán)，方法成功后需觸發(fā)Approval 事件。

setApprovalForAll(): 授予地址_operator具有所有NFTs的控制權(quán)，成功后需觸發(fā)ApprovalForAll事件。

getApproved()、isApprovedForAll(): 用來查詢授權(quán)。

safeTransferFrom(): 轉(zhuǎn)移NFT所有權(quán)，一次成功的轉(zhuǎn)移操作必須發(fā)起 Transer 事件。函數(shù)的實(shí)現(xiàn)需要做一下幾種檢查：

調(diào)用者msg.sender應(yīng)該是當(dāng)前tokenId的所有者或被授權(quán)的地址

_from 必須是 _tokenId的所有者

_tokenId 應(yīng)該是當(dāng)前合約正在監(jiān)測(cè)的NFTs 中的任何一個(gè)

_to 地址不應(yīng)該為 0

如果_to 是一個(gè)合約應(yīng)該調(diào)用其onERC721Received方法, 并且檢查其返回值，如果返回值不為bytes4(keccak256("onERC721Received(address,uint256,bytes)"))拋出異常。

一個(gè)可接收NFT的合約必須實(shí)現(xiàn)ERC721TokenReceiver接口：

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

transferFrom(): 用來轉(zhuǎn)移NFTs, 方法成功后需觸發(fā)Transfer事件。調(diào)用者自己確認(rèn)_to地址能正常接收NFT，否則將丟失此NFT。此函數(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)需要檢查上面條件的前4條。

ERC721標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)要求必須符合ERC165標(biāo)準(zhǔn) ，其接口如下：

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

ERC165同樣是一個(gè)合約標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要求合約提供其實(shí)現(xiàn)了哪些接口，這樣再與合約進(jìn)行交互的時(shí)候可以先調(diào)用此接口進(jìn)行查詢。
interfaceID為函數(shù)選擇器，計(jì)算方式有兩種，如：bytes4(keccak256("supportsInterface(bytes4)"));或ERC165.supportsInterface.selector，多個(gè)函數(shù)的接口ID為函數(shù)選擇器的異或值。
關(guān)于ERC165，這里不深入介紹，有興趣的同學(xué)可以閱讀官方提案。

ERC721Metadata 接口用于提供合約的元數(shù)據(jù)：name , symbol 及 URI（NFT所對(duì)應(yīng)的資源）。
其接口定義如下：

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);
}

接口說明：

name(): 返回合約名字，盡管是可選，但強(qiáng)烈建議實(shí)現(xiàn)，即便是返回空字符串。

symbol(): 返回合約代幣符號(hào)，盡管是可選，但強(qiáng)烈建議實(shí)現(xiàn)，即便是返回空字符串。

tokenURI(): 返回_tokenId所對(duì)應(yīng)的外部資源文件的URI（通常是IPFS或HTTP(S)路徑）。外部資源文件需要包含名字、描述、圖片，其格式的要求如下：

{
    "title": "Asset Metadata",
    "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調(diào)用，以便在應(yīng)用層做相應(yīng)的查詢和展示。

ERC721Enumerable的主要目的是提高合約中NTF的可訪問性，其接口定義如下：

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);
}

接口說明：

totalSupply(): 返回NFT總量

tokenByIndex(): 通過索引返回對(duì)應(yīng)的tokenId。

tokenOfOwnerByIndex(): 所有者可以一次擁有多個(gè)的NFT, 此函數(shù)返回_owner擁有的NFT列表中對(duì)應(yīng)索引的tokenId。

NTF ID，即tokenId，在合約中用唯一的uint265進(jìn)行標(biāo)識(shí)，每個(gè)NFT的ID在智能合約的生命周期內(nèi)不允許改變。推薦的實(shí)現(xiàn)方式有：

從0開始，每新加一個(gè)NFT，NTF ID加1

使用sha3后uuid 轉(zhuǎn)換為 NTF ID

ERC721標(biāo)準(zhǔn)盡可能遵循 ERC-20 的語義，但由于同質(zhì)代幣與非同質(zhì)代幣之間的根本差異，并不能完全兼容ERC-20。

在實(shí)現(xiàn)transter相關(guān)接口時(shí)除了滿足上面的的條件外，我們可以根據(jù)需要添加自己的邏輯，如加入黑名單等。
同時(shí)挖礦、銷毀盡管不是標(biāo)準(zhǔn)的一部分，我們可以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)。

參考實(shí)現(xiàn)為訂閱用戶專有福利，請(qǐng)訂閱我的小專欄：區(qū)塊鏈技術(shù)查看。

EIPS-165

EIPS-721

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