看完这篇！新手也能写nft合约！ -pa旗舰厅官网

在《》中我们提到，2021年被称为nft“元年”。在短时间内，nft已不再局限于加密世界的投机价值，其释放的潜力吸引了越来越多的国际品牌，例如耐克将鞋子作为nft专利，允许用户“繁殖”不同的鞋子来创造属于自己的定制运动鞋；其他诸如美国国家篮球协会（nba）、路易威登（lv）等国际知名品牌均在加速布局，可以说nft正在为艺术收藏、音乐、游戏、体育、时尚圈等赋予新的价值加持。

nft应用场景丰富，初学者怎么入门？本文将帮助开发小白了解nft合约的编写。原文见公众号：qtech

nft合约标准介绍

目前，nft（non-fungible tokens）最为主流有三种合约：erc-721、erc-1155和erc-998。

在nft的最初期，大家严格遵守nft的定义规范，也就是erc-721规范，早年非常火热的加密猫系列就是基于该规范开发的。从 erc-721 协议标准来看，每一个基于erc-721创建的nft都是独一无二、不可复制的。用户可以在智能合约中编写一段代码来创建自己的nft，该段代码遵循一个比较基础的通用模版格式，可通过该代码添加关于nft的所有者名称、元数据或安全文件链接等细节。

erc-721规范虽然可以很好的描述nft，却存在着一些不足。例如，假设我想一次性铸造30个nft，那么我就需要发起30次铸造nft的交易，效率和用户体验并不友好。为此erc-1155提出了“打包”的概念，可以将多个nft封装成一个collection，允许开发者在一个智能合约中实现无限数量的ft和nft。正是由于“打包”的特性，相当于erc-1155协议标准集成了erc-20和erc-721的能力，具有效率高、灵活性强等优势，目前已经为多款游戏提供了动力，例如游戏开发者可以在一个合约里定义多种物品（角色、武器、盔甲、药水、超能力）。

随着nft概念的进一步火热，组合式nft概念被提出。例如一个头像可以由眼睛、嘴巴和鼻子等元素组成，每个元素都是一个nft或者ft，这些元素共同组成了一个独一无二的nft头像。但是对于整个头像nft而言，在过去传统合约中是没有所谓层级关系的，即鼻子部分并不知道自己属于哪个nft，或者头像部分不知道自己是由哪些nft或者ft组成的。为此，erc-998便应运而生，也就是可组合composable nfts，缩写为cnft，即一个erc-998可以包含多个erc-721和erc-20形式的通证，而转移cnft即是转移cnft所拥有的整个层级结构和所属关系。

为帮助大家快速理解并入门，下文将先分析erc-721和erc-1155的合约设计理念，随后详细介绍如何编写erc 721合约。

nft合约设计理念 erc-721

erc-721作为最为基础的nft合约，具有以下几个接口：

function balanceof(address owner) -> uint256 balance /// @notice find the owner of an nft    /// @dev nfts assigned to zero address are considered invalid, and queries    ///  about them do throw.    /// @param _tokenid the identifier for an nft    /// @return the address of the owner of the nft
function ownerof(uint256 tokenid) -> address owner/// @notice transfers the ownership of an nft from one address to another address    /// @dev throws unless `msg.sender` is the current owner, an authorized    ///  operator, or the approved address for this nft. throws if `_from` is    ///  not the current owner. throws if `_to` is the zero address. throws if    ///  `_tokenid` is not a valid nft. when transfer is complete, this function    ///  checks if `_to` is a smart contract (code size > 0). if so, it calls    ///  `onerc721received` on `_to` and throws if the return value is not    ///  `bytes4(keccak256("onerc721received(address,address,uint256,bytes)"))`.    /// @param _from the current owner of the nft    /// @param _to the new owner    /// @param _tokenid the nft to transfer    /// @param data additional data with no specified format, sent in call to `_to`
function safetransferfrom(address from, address to, uint256 tokenid)/// @notice transfers the ownership of an nft from one address to another address    /// @dev this works identically to the other function with an extra data parameter,    ///  except this function just sets data to "".    /// @param _from the current owner of the nft    /// @param _to the new owner    /// @param _tokenid the nft to transfer    
function transferfrom(address from, address to, uint256 tokenid)    /// @notice change or reaffirm the approved address for an nft    /// @dev the zero address indicates there is no approved address.    ///  throws unless `msg.sender` is the current nft owner, or an authorized    ///  operator of the current owner.    /// @param _approved the new approved nft controller    /// @param _tokenid the nft to approve
function approve(address to, uint256 tokenid)/// @notice enable or disable approval for a third party ("operator") to manage    ///  all of `msg.sender`'s assets    /// @dev emits the approvalforall event. the contract must allow    ///  multiple operators per owner.    /// @param _operator address to add to the set of authorized operators    /// @param _approved true if the operator is approved, false to revoke approval
function getapproved(uint256 tokenid) -> address operator    /// @notice query if an address is an authorized operator for another address    /// @param _owner the address that owns the nfts    /// @param _operator the address that acts on behalf of the owner    /// @return true if `_operator` is an approved operator for `_owner`, false otherwise
function setapprovalforall(address operator, bool _approved)/// @notice get the approved address for a single nft    /// @dev throws if `_tokenid` is not a valid nft.    /// @param _tokenid the nft to find the approved address for    /// @return the approved address for this nft, or the zero address if there is none
function isapprovedforall(address owner, address operator) -> bool

其中每一个函数的意义可参见上述注释，接下来我们会简要分析底层存储逻辑：

mapping (uint256 => address) internal idtoownermapping (uint256 => address) internal idtoapprovalmapping (address => uint256) private ownertonftokencountmapping (address => mapping (address => bool)) internal ownertooperators

上述的4个mapping维护了整个合约的存储结构：

• idtoowner维护了谁拥有什么通证，映射关系是通证id到其所有者地址；
• idtoapproval维护了谁被授权操作某个通证，映射关系是通证id到被授权操作的地址;
• ownertonftokencount维护了某个地址所拥有的nft总量，映射关系是用户地址到代表总量的整数；
• ownertooperators维护了某个地址是否授权给了另外一个地址;

一个主要的modifier是canoperate:

// 查看是否具备操作某个nft的权限modifier canoperate(    uint256 _tokenid  )  {    // 找到对应token的所有者    address tokenowner = idtoowner[_tokenid];    require(        // 需要操作者是所有者或者被所有者授权      tokenowner == msg.sender || ownertooperators[tokenowner][msg.sender],      // 否则返回错误      not_owner_or_operator    );    _;  }

同时，erc-721还支持可选的实现项，metadata extension，主要用以返回nft的描述信息。

erc-1155

erc-1155同上面的描述，因为实现了“打包”的功能，所以erc-1155的大部分函数都支持batch的操作。相比于erc-721，erc-1155有很好的效率提升。

erc-1155具有以下接口：

function balanceof(address account, uint256 id) → uint256function balanceofbatch(address[] accounts, uint256[] ids) → uint256[]function setapprovalforall(address operator, bool approved)function isapprovedforall(address account, address operator) -> boolfunction safetransferfrom(address from, address to, uint256 id, uint256 amount, bytes data)function safebatchtransferfrom(address from, address to, uint256[] ids, uint256[] amounts, bytes data)

具体的接口也都比较明确，这里不再赘述。存储结构上，erc-1155具有以下两个基本的结构：

mapping (uint256 => mapping(address => uint256)) internal balances;mapping (address => mapping(address => bool)) internal operatorapproval;

• balances维护了某个账户拥有的某个nft总量，基本的映射逻辑是id=>(owner=>balances)
• operatorapproval维护了某个账户是否已经被另一个账户授权，主要逻辑同上；

同样的，erc-1155具备一个可选的扩展合约erc1155metadata_uri，主要是返回某个通证的uri json。

erc-721合约编写

由于目前社区已经有大量开源的erc-721标准模板可供参考，在编写大部分的nft合约时完全可以借鉴通用模板。若标准模板无法满足全部需求时，可在外部新建一个属于自己的合约（内部实现相应的业务逻辑），并且对标准合约进行继承。

下面的示例将以某开源标准erc-721合约作为基础模板，展示在趣链baas平台内的web ide内进行进一步的合约开发。

1）进入web ide：如下图，在nf-token-mock合约中定义了mint nft的方法，我们进入该合约并执行编译操作。

2）编译合约：具体结果如下。

3）web ide模拟部署与执行：不同于以太坊在线ide编辑器如remix，趣链baas的web ide直接提供模拟部署和执行环境，无需用户使用metamask的测试网账户，相当于省去了用户在metamask导入一个测试网账户并拥有测试通证的步骤，也无需在每次调用中进行签名授权，可提升调试效率。

因此，如下图我们可选择nfttokenmock合约进行模拟部署，该合约中封装了nft mint等方法，我们先进行mint后，可进一步执行balanceof（查询余额）、approve（授权）等操作。

4）mint（铸造）：向0xd69e9413029e7fc483efb5cb1abce4ec44437f2c地址铸造一个通证id为166的nft

5）balanceof（查询余额）：查询0xd69e9413029e7fc483efb5cb1abce4ec44437f2c地址共有几个nft

相似的，您可以参照合约设计中提到的不同接口信息，调用函数执行approve（授权）等操作。

6）合约安全检测：如前所述，上述合约是基于社区开源的合约文件，对于安全性未可知。因此我们可以借助趣链web ide的静态分析和形式验证等合约安全检测工具对合约进行检测，帮助最大化规避合约潜在漏洞造成的风险。

7）个性化完善合约功能：本例的合约已经封装了很多函数方法，但开发者还可以根据需求编写更多功能，在模拟执行时还可以使用debug操作帮助调试。

8）合约编译文件集成至sdk： 做完以上所有调试并编译完成后，可将最终的合约编译文件集成至趣链baas提供的sdk中，由此可通过sdk进行nft合约的部署、调用等管理操作。

9）sdk集成至区块链应用：最后，开发者还需要打通业务系统和链上智能合约的交互，只需要将对应的sdk集成至自己的区块链应用项目中即可。

【备注】

在步骤8中介绍的是通过sdk部署合约，对于初学者依然存在一定的学习门槛。如下图趣链baas提供了一键可视化部署合约实例的功能。在部署完成后，可直接通过趣链baas平台进行智能合约的可视化调用。

部署界面

合约实例管理界面

合约实例调用界面

总结

nft历经十年发展，出现了erc-721，erc-1155和erc-998等为典型的主流合约，技术架构日趋完善。初学者除了查阅一些开源项目了解通用nft合约文件外，还可以借助诸如趣链web ide等便捷的智能合约研发设施，可充分赋能智能合约研发、部署、调用、升级等全生命周期管理流程，加速相关区块链应用的落地。

在《》中我们提到，2021年被称为nft“元年”。在短时间内，nft已不再局限于加密世界的投机价值，其释放的潜力吸引了越来越多的国际品牌，例如耐克将鞋子作为nft专利，允许用户“繁殖”不同的鞋子来创造属于自己的定制运动鞋；其他诸如美国国家篮球协会（nba）、路易威登（lv）等国际知名品牌均在加速布局，可以说nft正在为艺术收藏、音乐、游戏、体育、时尚圈等赋予新的价值加持。

nft应用场景丰富，初学者怎么入门？本文将帮助开发小白了解nft合约的编写。原文见公众号：qtech

nft合约标准介绍

目前，nft（non-fungible tokens）最为主流有三种合约：erc-721、erc-1155和erc-998。

在nft的最初期，大家严格遵守nft的定义规范，也就是erc-721规范，早年非常火热的加密猫系列就是基于该规范开发的。从 erc-721 协议标准来看，每一个基于erc-721创建的nft都是独一无二、不可复制的。用户可以在智能合约中编写一段代码来创建自己的nft，该段代码遵循一个比较基础的通用模版格式，可通过该代码添加关于nft的所有者名称、元数据或安全文件链接等细节。

erc-721规范虽然可以很好的描述nft，却存在着一些不足。例如，假设我想一次性铸造30个nft，那么我就需要发起30次铸造nft的交易，效率和用户体验并不友好。为此erc-1155提出了“打包”的概念，可以将多个nft封装成一个collection，允许开发者在一个智能合约中实现无限数量的ft和nft。正是由于“打包”的特性，相当于erc-1155协议标准集成了erc-20和erc-721的能力，具有效率高、灵活性强等优势，目前已经为多款游戏提供了动力，例如游戏开发者可以在一个合约里定义多种物品（角色、武器、盔甲、药水、超能力）。

随着nft概念的进一步火热，组合式nft概念被提出。例如一个头像可以由眼睛、嘴巴和鼻子等元素组成，每个元素都是一个nft或者ft，这些元素共同组成了一个独一无二的nft头像。但是对于整个头像nft而言，在过去传统合约中是没有所谓层级关系的，即鼻子部分并不知道自己属于哪个nft，或者头像部分不知道自己是由哪些nft或者ft组成的。为此，erc-998便应运而生，也就是可组合composable nfts，缩写为cnft，即一个erc-998可以包含多个erc-721和erc-20形式的通证，而转移cnft即是转移cnft所拥有的整个层级结构和所属关系。

为帮助大家快速理解并入门，下文将先分析erc-721和erc-1155的合约设计理念，随后详细介绍如何编写erc 721合约。

nft合约设计理念 erc-721

erc-721作为最为基础的nft合约，具有以下几个接口：

function balanceof(address owner) -> uint256 balance /// @notice find the owner of an nft    /// @dev nfts assigned to zero address are considered invalid, and queries    ///  about them do throw.    /// @param _tokenid the identifier for an nft    /// @return the address of the owner of the nft
function ownerof(uint256 tokenid) -> address owner/// @notice transfers the ownership of an nft from one address to another address    /// @dev throws unless `msg.sender` is the current owner, an authorized    ///  operator, or the approved address for this nft. throws if `_from` is    ///  not the current owner. throws if `_to` is the zero address. throws if    ///  `_tokenid` is not a valid nft. when transfer is complete, this function    ///  checks if `_to` is a smart contract (code size > 0). if so, it calls    ///  `onerc721received` on `_to` and throws if the return value is not    ///  `bytes4(keccak256("onerc721received(address,address,uint256,bytes)"))`.    /// @param _from the current owner of the nft    /// @param _to the new owner    /// @param _tokenid the nft to transfer    /// @param data additional data with no specified format, sent in call to `_to`
function safetransferfrom(address from, address to, uint256 tokenid)/// @notice transfers the ownership of an nft from one address to another address    /// @dev this works identically to the other function with an extra data parameter,    ///  except this function just sets data to "".    /// @param _from the current owner of the nft    /// @param _to the new owner    /// @param _tokenid the nft to transfer    
function transferfrom(address from, address to, uint256 tokenid)    /// @notice change or reaffirm the approved address for an nft    /// @dev the zero address indicates there is no approved address.    ///  throws unless `msg.sender` is the current nft owner, or an authorized    ///  operator of the current owner.    /// @param _approved the new approved nft controller    /// @param _tokenid the nft to approve
function approve(address to, uint256 tokenid)/// @notice enable or disable approval for a third party ("operator") to manage    ///  all of `msg.sender`'s assets    /// @dev emits the approvalforall event. the contract must allow    ///  multiple operators per owner.    /// @param _operator address to add to the set of authorized operators    /// @param _approved true if the operator is approved, false to revoke approval
function getapproved(uint256 tokenid) -> address operator    /// @notice query if an address is an authorized operator for another address    /// @param _owner the address that owns the nfts    /// @param _operator the address that acts on behalf of the owner    /// @return true if `_operator` is an approved operator for `_owner`, false otherwise
function setapprovalforall(address operator, bool _approved)/// @notice get the approved address for a single nft    /// @dev throws if `_tokenid` is not a valid nft.    /// @param _tokenid the nft to find the approved address for    /// @return the approved address for this nft, or the zero address if there is none
function isapprovedforall(address owner, address operator) -> bool

其中每一个函数的意义可参见上述注释，接下来我们会简要分析底层存储逻辑：

mapping (uint256 => address) internal idtoownermapping (uint256 => address) internal idtoapprovalmapping (address => uint256) private ownertonftokencountmapping (address => mapping (address => bool)) internal ownertooperators

上述的4个mapping维护了整个合约的存储结构：

• idtoowner维护了谁拥有什么通证，映射关系是通证id到其所有者地址；
• idtoapproval维护了谁被授权操作某个通证，映射关系是通证id到被授权操作的地址;
• ownertonftokencount维护了某个地址所拥有的nft总量，映射关系是用户地址到代表总量的整数；
• ownertooperators维护了某个地址是否授权给了另外一个地址;

一个主要的modifier是canoperate:

// 查看是否具备操作某个nft的权限modifier canoperate(    uint256 _tokenid  )  {    // 找到对应token的所有者    address tokenowner = idtoowner[_tokenid];    require(        // 需要操作者是所有者或者被所有者授权      tokenowner == msg.sender || ownertooperators[tokenowner][msg.sender],      // 否则返回错误      not_owner_or_operator    );    _;  }

同时，erc-721还支持可选的实现项，metadata extension，主要用以返回nft的描述信息。

erc-1155

erc-1155同上面的描述，因为实现了“打包”的功能，所以erc-1155的大部分函数都支持batch的操作。相比于erc-721，erc-1155有很好的效率提升。

erc-1155具有以下接口：

function balanceof(address account, uint256 id) → uint256function balanceofbatch(address[] accounts, uint256[] ids) → uint256[]function setapprovalforall(address operator, bool approved)function isapprovedforall(address account, address operator) -> boolfunction safetransferfrom(address from, address to, uint256 id, uint256 amount, bytes data)function safebatchtransferfrom(address from, address to, uint256[] ids, uint256[] amounts, bytes data)

具体的接口也都比较明确，这里不再赘述。存储结构上，erc-1155具有以下两个基本的结构：

mapping (uint256 => mapping(address => uint256)) internal balances;mapping (address => mapping(address => bool)) internal operatorapproval;

• balances维护了某个账户拥有的某个nft总量，基本的映射逻辑是id=>(owner=>balances)
• operatorapproval维护了某个账户是否已经被另一个账户授权，主要逻辑同上；

同样的，erc-1155具备一个可选的扩展合约erc1155metadata_uri，主要是返回某个通证的uri json。

erc-721合约编写

由于目前社区已经有大量开源的erc-721标准模板可供参考，在编写大部分的nft合约时完全可以借鉴通用模板。若标准模板无法满足全部需求时，可在外部新建一个属于自己的合约（内部实现相应的业务逻辑），并且对标准合约进行继承。

下面的示例将以某开源标准erc-721合约作为基础模板，展示在趣链baas平台内的web ide内进行进一步的合约开发。

1）进入web ide：如下图，在nf-token-mock合约中定义了mint nft的方法，我们进入该合约并执行编译操作。

2）编译合约：具体结果如下。

3）web ide模拟部署与执行：不同于以太坊在线ide编辑器如remix，趣链baas的web ide直接提供模拟部署和执行环境，无需用户使用metamask的测试网账户，相当于省去了用户在metamask导入一个测试网账户并拥有测试通证的步骤，也无需在每次调用中进行签名授权，可提升调试效率。

因此，如下图我们可选择nfttokenmock合约进行模拟部署，该合约中封装了nft mint等方法，我们先进行mint后，可进一步执行balanceof（查询余额）、approve（授权）等操作。

4）mint（铸造）：向0xd69e9413029e7fc483efb5cb1abce4ec44437f2c地址铸造一个通证id为166的nft

5）balanceof（查询余额）：查询0xd69e9413029e7fc483efb5cb1abce4ec44437f2c地址共有几个nft

相似的，您可以参照合约设计中提到的不同接口信息，调用函数执行approve（授权）等操作。

6）合约安全检测：如前所述，上述合约是基于社区开源的合约文件，对于安全性未可知。因此我们可以借助趣链web ide的静态分析和形式验证等合约安全检测工具对合约进行检测，帮助最大化规避合约潜在漏洞造成的风险。

7）个性化完善合约功能：本例的合约已经封装了很多函数方法，但开发者还可以根据需求编写更多功能，在模拟执行时还可以使用debug操作帮助调试。

8）合约编译文件集成至sdk： 做完以上所有调试并编译完成后，可将最终的合约编译文件集成至趣链baas提供的sdk中，由此可通过sdk进行nft合约的部署、调用等管理操作。

9）sdk集成至区块链应用：最后，开发者还需要打通业务系统和链上智能合约的交互，只需要将对应的sdk集成至自己的区块链应用项目中即可。

【备注】

在步骤8中介绍的是通过sdk部署合约，对于初学者依然存在一定的学习门槛。如下图趣链baas提供了一键可视化部署合约实例的功能。在部署完成后，可直接通过趣链baas平台进行智能合约的可视化调用。

部署界面

合约实例管理界面

合约实例调用界面

总结

nft历经十年发展，出现了erc-721，erc-1155和erc-998等为典型的主流合约，技术架构日趋完善。初学者除了查阅一些开源项目了解通用nft合约文件外，还可以借助诸如趣链web ide等便捷的智能合约研发设施，可充分赋能智能合约研发、部署、调用、升级等全生命周期管理流程，加速相关区块链应用的落地。

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