GAS:源碼解讀：你買的NFT到底是什么？_Crab Contract

內容概要

如果你是WEB3加密界的新手，面對眾多概念無從入手，那么歡迎你，來對地方了！！

本文圍繞標準?ERC721協議，描述了Mint、?safeMint、?transfer等是如何實現資產管理的，并通過解讀代碼來了解它的安全性設計和以太坊數據上鏈成本構成。

目錄大綱

1.所謂NFT資產是什么？

2.Mint和safeMint的差別

3.交易時會發生什么？有哪些細節設計

4.NFT哪些數據也存儲在鏈上？

5.以太坊上存儲有多貴？

面向對象

Web3新手，有無技術背景均可：

研發——可無障礙閱讀，理解精美的合約設計

非研發——可能讀不懂列舉的代碼，但能體會標準協議的設計思路

1.所謂NFT資產是什么？

在opensea上，可看到每個NFT都有個唯一的編號。

比如azuki系列中第4132號，在頁面的Details欄目可以看到其合約地址，ID編號，部署所在公鏈等信息，而Properties欄目則是其設定的具備各種屬性，對應的稀有度。

1.1資產在標準ERC721協議里是什么？

數據：超1018萬枚BNB投入Binance Launchpad Arkham專場:7月18日消息，據官方頁面信息，截至Binance Launchpad Arkham投入通道關閉，共有1018.29萬枚BNB投入，為今年以來Launchpad BNB投入量最大項目。另據Venus頁面信息，該平臺BNB總借貸金額達2.93億美元，當前借貸年化利率為341.6%。[2023/7/18 11:01:41]

而咱們回顧到源代碼，會發現程序記錄了全局性的兩個字典類型的變量，通過?_owners中用數字映射地址的方式記錄每一個ID?當前對應的所有者，同時也附帶用_balances?記錄了當前所有者總計持有的NFT數量

并且由于ERC721創新性的賦予了一個ID對應地址的變量?_owners，從而與ERC20僅_balances?進行地址與余額的管理，區分出了FT與NFT的差別。

2.Mint和safeMint的差別

2.1?Mint是如何進行的

Mint?意思為鑄造，即每個NFT的創造過程，例如之前的愛死機NFT?當奈飛的NFT忘記了web2的業務安全

Mint?獲取到該NFT的資產證明。

從源代碼中可以看到，Mint?主要是進行了安全判斷：

加密忠誠度服務公司Kigo完成650萬美元融資，Augeo等參投:5月25日消息，加密忠誠度服務公司 Kigo 完成 650 萬美元融資，Kigo 由企業參與和忠誠度技術服務公司 Augeo 的加密忠誠子公司 Heaps 和 NFT 參與平臺 Thred 合并而成，這兩家企業總共籌集了 1600 萬美元的資金，其中包括來自 Valor Siren Ventures 和 Augeo 的 650 萬美元新承諾，以加速 Kigo 的推出。[2023/5/25 10:39:52]

判斷1：確保轉入的不是0x00地址

判斷2：確保此交易所操作的NFTID是不存在的

最終代碼執行的操作是：

操作1：將轉入地址的_balances?所持有總數加1

操作2：將對應?NFTID?的所有者修改為轉入的地址

操作3：完成交易則發出emit?事件，可以讓鏈下監聽到這次交易的數據

中間有_beforeTokenTransfer和_afterTokenTransfer屬于虛函數，作為標準，是讓項目方可以再不修改標準協議的情況下增加一些特定的邏輯代碼用的。

2.2為何safeMint更安全

safeMint意為安全的鑄造，從代碼實現中可以看到他本身也是調用了MInt但是他額外增加了_checkOnERC721Received的判斷，這點是屬于ERC165的標準，相當于在完成轉入操作后，則判斷對方地址，是否是黑洞地址是防止轉入對象為合約地址時候，其合約沒有預設置好轉出的函數，導致資產在內無法被轉走，從而造成永久損失。

美元指數DXY上破113，續創2002年1月以來新高:行情顯示，美元指數DXY上破113，續創2002年1月以來新高，日內漲1.61%。[2022/9/24 7:17:30]

2.3ERC165是如何防止資產轉入黑洞的？

設計初衷可見：https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-165

是讓合約接口標準化的提案，在編程語法中interface是接口的意思，在其中定義的函數可以不實現僅僅放上函數名字相關參數，在程序復雜的時候，相當于目錄一般告訴別人我都有什么功能。

但是接口的寫法各有千秋，名字定義參數類型，甚至是否存在都有不同，

所以此提案最終形成了ERC165標準，規范了接口的識別規則。

使用流程是：

STEP1?判斷是否存在?supportsInterface?函數，并且其符合165標準

STEP?2通過?supportsInterface?函數，判斷是否具有轉出NFT的函數

3.交易時會發生什么？有哪些細節？

科技和加密股票反彈推動“木頭姐”旗艦基金Ark Innovation ETF過去三周上漲17%:金色財經報道，“木頭姐”Cathie Wood旗艦基金Ark Innovation ETF（股票代碼為 ARKK）在經歷了可怕的 2022 年開局后開始復蘇。數據顯示，5 月 11 日，該基金跌至兩年低點 36.63 美元，不過隨后開始出現反彈，過去三周上漲了 17%，而同期納斯達克指數漲幅為 5.6%，標準普爾 500 指數漲幅只有 4.4%。盡管此前金融市場出現震蕩，但Cathie Wood并沒有改變她的投資策略，而是繼續購買她的“舊愛”，而這樣的堅持給她帶來回報，自 5 月 11 日以來，作為 Ark Innovation ETF 第四和第九大持股的加密股票Block和Coinbase 已分別上漲 17% 和 26%。不過，盡管 ARKK 溫和回升，但其股價仍較年初下跌了 55.4%。（businessinsider）[2022/6/6 4:06:25]

標準協議設計有兩種轉移方式，transfer?和?transferFrom，作用于兩種場景：

transfer轉移：由用戶調用，將本消息發送的錢包所持有的NFTID轉移到指定地址

transferFrom從轉移：用某機構調用，需要用戶先授權某地址，讓其有權可轉移。

類比一下：

transfer?就是現金交易，從自己口袋里拿錢支付

transferFrom?就是掃碼扣款，由店家申請扣款，受制于用戶是否開通小額代扣權限

21Shares進入美國市場并推出兩支加密指數基金:5月18日消息，全球最大的加密 ETP 發行商 21Shares 旗下兩只加密指數基金——Crypto Basket 10 Index Fund 和 Crypto Mid-Cap Index Fund 正式進入美國市場。據悉，Crypto Basket 10 Index Fund 將根據市值跟蹤美國交易所可用的前 10 種加密貨幣的價格，21Shares 產品副總裁 Arthur Krause 表示，這兩只基金將使合格的美國投資者能夠參與加密貨幣，而無需承擔托管、私鑰和密碼丟失、或是黑客攻擊和安全漏洞等風險。（Blockworks）[2022/5/18 3:25:24]

接下來咱們從代碼來看看，其中可能有會意想不到的細節。

3.1?transfer?是如何進行的

他會檢測當前交易的?from?方是否是此NFTID的持有者，并且限制該NFT轉入0x00地址。其次進行?from?轉出地址和?to?轉入地址的余額刷新，修改?_balances全局變量并且重新設置_owners此NFTID的所有者地址修改為to。

這里有個防護的細節會先執行_approve(address(0),tokenId);?清空歷史授權，如果沒有這一步，則資產完成了轉移，但是其NFTID的轉移授權依舊在，細思極恐：

3.2transferFrom是如何進行的

這里的交易本質調用的是_safeTransfer所以他的核心邏輯是require部分，

這的一大細節是：_msgSender()?這是openzepplin的標準庫Context.sol中的方法。

其實就是獲取當前交易的發送者地址，但這里使用了封裝版本，而不是直接使用msg.sender

是考慮到，可能存在一種交易類型“元交易”，即交易的付費gas方和交易發起方不相同的情況。

所以一些處于中間環節的，類似library的合約需要考慮這種特殊情況。

其余部分判斷是確定是否有授權記錄，易于理解，不作贅述

4.還有哪些數據可擴展存儲在鏈上？

交易的環節也看完后，其實很多新同學也頓感奇怪，原來我買的NFT只有一個ID的歸屬地址指向了我，從而達成了唯一性。那就算如此，稀有度信息放在哪里？我的NFT圖像本身在那里？

這就是涉及到ERC721的元數據拓展IERC721Metadata.sol

要放什么都可以，但是項目方往往在鏈上只存儲最基礎的ID+IPFS的地址。

咱們可以通過之前Etherscan教程方法來看看一些項目數據有什么？

Azuki上合約地址是：0xed5af388653567af2f388e6224dc7c4b3241c544

通過ReadContract可以查閱到，其元數據只存放了ipfs上的指向地址

而近期興起的Metaverse項目元宇宙土地sandbox和****Decentraland，以及去年火熱的****AxieInfinity，基本鏈上存儲元數據也只是ID+網址。

像mirror那些是專門設計低費用可進行高存儲，一個塊常規都是30M起步，大約是以太坊的1000倍。

5.以太坊上存儲有多貴？

這里是本文稍難的地方。咱們從源碼來分析鏈上存儲的成本構成以及金額換算

成本產生將有2個方面，按執行流程來看

用戶發起一筆交易，將要寫鏈上數據作為參數傳入，其大小是一筆成本

交易執行合約代碼，依據修改和使用，EVM計算消耗的gas成本。

5.1交易發起的成本

咱們可以核對下以太坊黃皮書，里對交易數據大小所消耗gas有清晰的定義

可以看到交易所附帶的參數的價格：

每筆交易都有21000GAS需要支付

為交易的每個非零字節數據或代碼支付68GAS

為交易的每個零字節數據或代碼支付4GAS

所以如果是再?Mint?的時候，登記上若干NFT屬性信息，交易的data部分會將abc等字符轉成2個十六進制表示，而每個字符為一個八位二進制，等于一個byte。所以可以約等于將data的長度除以2作為byte數。

而1kb的數據，如果都是非0的有信息量的文本信息，則等于增加是68*1000=6.8W的gas消耗。按20gwei的gas價格和2000的eth兌換美元價格，可以估算出，每上鏈1kb數據在交易發起端就要：

20*(21000+68000)*1e9/1e18*2000=?3.5美金

5.2合約存儲的成本

由于交易發起后，還有智能合約上存儲的邏輯，咱們從以太坊go源代碼中，來分析具體的消費量，代碼具體在函數內，太長了不全粘來：

func?gasSStore(evm*EVM,contract*Contract,stack*Stack,mem*Memory,memorySizeuint64)(uint64,error)

歷史上GAS消耗的估算有經過若干迭代，如果是Petersburg或者Constantinople未激活的話，則不按下面邏輯進行計算

gas消耗計算，依賴3個種數據的管理形式

從零值地址到非零值，每個存儲槽需消耗2Wgas

從非零值地址到零值地址，每個存儲槽需消耗5Kgas，但會有獎勵1.5Wgas退回

從非零到非零，每個存儲槽需消耗200gas

注意，上述每一個存儲槽算32byte，1kb存儲則是32個存儲槽。Mint?的過程是新增存儲，所以如果新增1kb的數據存儲在鏈上代價將是64Wgas，換算成金額則是：

20*(640000)*1e9/1e18*2000=?25美金

真可謂寸土寸金！

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