ERC20藏品合约标准解析及代码实现

我们可以用以太坊智能合约来模拟稀有的收藏品，每一个通证都遵循以太坊ERC-721标准，
它是DieterShirley在2017年末提出的以太坊改进建议书。ERC721可以使智能合约像类似于
ERC20代币一样进行交易，
区别在于，ERC721通证是独一无二的，每一个都有唯一的ID，具有不可取代性。

ERC721约定了一些接口函数，使它在一定程度上符合ERC20代币标准。这么做是为了让现有的
钱包更容易显示代币的基本信息。这些函数可以让符合ERC721标准的智能合约像比特币或者
以太币这样普通的数字加密币一样，通过智能合约编程的方式定义一些功能让用户实现向他人
发送代币或检查账户余额等操作。

这是一个简明的ERC721智能合约声明：

contract ERC721 {
   //与ERC20兼容的接口
   function name() constant returns (string name);
   function symbol() constant returns (string symbol);
   function totalSupply() constant returns (uint256 totalSupply);
   function balanceOf(address _owner) constant returns (uint balance);
   //所有权相关的接口
   function ownerOf(uint256 _tokenId) constant returns (address owner);
   function approve(address _to, uint256 _tokenId);
   function takeOwnership(uint256 _tokenId);
   function transfer(address _to, uint256 _tokenId);
   function tokenOfOwnerByIndex(address _owner, uint256 _index) constant returns (uint tokenId);
   //通证元数据接口
   function tokenMetadata(uint256 _tokenId) constant returns (string infoUrl);
   //事件
   event Transfer(address indexed _from, address indexed _to, uint256 _tokenId);
   event Approval(address indexed _owner, address indexed _approved, uint256 _tokenId);
}

name - 名称

该函数应当返回通证的名称。例如：

contract MyNFT {
  function name() constant returns(string name){
    return "My Non-FungibleToken";  
  }
}

Symbol - 符号

该函数应当返回通证的符号，它有助于提高与ERC20的兼容性。例如：

contract MyNFT {
  function symbol() constant returns(string symbol){
    return "MNFT";
  }
}

totalSupply - 总发行量

该函数应当返回区块链上供应的通证总数量，该数量不一定是固定不变的。
例如：

contract MyNFT {
  //想发行多少取决于你 ;)
  uint256 private totalSupply = 1000000000;

  function totalSupply() constant returns (uint256supply){
    return totalSupply;
  }
}

balanceOf - 余额

该函数用于查询某一地址里的通证余额。例如：

contract MyNFT {
  mapping(address => uint) privatebalances;

  function balanceOf(address _owner) constant returns(uint balance){ 
    return balances[_owner];
  }
}

下面这些函数定义了合约如何处理通证的所有权及如何转移所有权。其中最重要的两个函数
是获取(takeOwnership)和转账(transfer)，用来实现用户之间的通证流转，就像银行的提款
和汇款功能。

ownerOf - 持币人

该函数返回通证持有人的地址。因为每一个ERC721通证都是不可替代的，因此可以在区块链上
唯一的地址找到，我们可以用通证的ID来确定其持有人。

contract MyNFT {
  mapping(uint256 => address) privatetokenOwners;
  mapping(uint256 => bool) private tokenExists;

  function ownerOf(uint256 _tokenId) constant returns (address owner) {
    require(tokenExists[_tokenId]);
    return tokenOwners[_tokenId];
  }
}

approve - 授权

该函数用来授权给另一主体代表持有人进行通证转移操作。例如，假设Alice有一个ERC721通证,她可以
调用approve函数来授权给她的朋友Bob，然后Bob就可以代表Alice行使通证持有人的权利。

contract MyNFT {
  mapping(address => mapping (address=> uint256)) allowed;

  function approve(address _to, uint256 _tokenId){
    require(msg.sender ==ownerOf(_tokenId));
    require(msg.sender != _to);

    allowed[msg.sender][_to] = _tokenId;
    Approval(msg.sender, _to, _tokenId);
  }
}

takeOwnership - 获取

该函数类似于取款功能，一个外部主体通过调用takeOwnership函数来从另一个用户的账户
中提取ERC721通证。

因此，在一个用户被(其他人)授权拥有一定数量的通证的情况下，可以通过该功能将这部分
通证从另一个用户的账户中提取出来。

contract MyNFT {
  function takeOwnership(uint256_tokenId){
    require(tokenExists[_tokenId]);

    address oldOwner = ownerOf(_tokenId);
    address newOwner = msg.sender;

    require(newOwner != oldOwner);

    require(allowed[oldOwner][newOwner] == _tokenId);
    balances[oldOwner] -= 1;
    tokenOwners[_tokenId] = newOwner;

    balances[oldOwner] += 1;
    Transfer(oldOwner, newOwner,_tokenId);
  }
}

transfer - 转账

另一种转移通证的方法时使用transfer函数。转账(transfer)功能可以让用户将通证发给另一个用户，
类似于操作比特币这样的加密数字货币。然而，只有在汇出账户之前授权过汇入账户持有其通证的
情况下，才可以进行转账。

contract MyNFT {
  mapping(address => mapping(uint256 => uint256)) private ownerTokens;
  function removeFromTokenList(address owner, uint256 _tokenId) private {
    for(uint256 i = 0;ownerTokens[owner][i] != _tokenId;i++){
      ownerTokens[owner][i] = 0;
    }
  }
  function transfer(address _to, uint256 _tokenId){
    address currentOwner = msg.sender;
    address newOwner = _to;
    require(tokenExists[_tokenId]);
    require(currentOwner == ownerOf(_tokenId));
    require(currentOwner != newOwner);
    require(newOwner != address(0));
    removeFromTokenList(_tokenId);
    balances[oldOwner] -= 1;
    tokenOwners[_tokenId] = newOwner;
    balances[newOwner] += 1;
    Transfer(oldOwner, newOwner, _tokenId);
  }
}

tokenOfOwnerByIndex - 通证检索

这个函数是可选的，但推荐你实现它。

每一个ERC721通证的持有者可以同时持有不止一个通证，因为每个通证都有唯一的ID，但是，要跟踪某个用户持有的
通证可能就会比较困难。为此，合约需要记录每个用户持有的每个通证。通过这种方式，用户可以
通过索引清单检索其拥有的通证。通证检索(tokenOfOwnerByIndex)函数可以通过这种方式追溯某一特定的通证。

contract MyNFT {
  mapping(address => mapping(uint256 => uint256)) private ownerTokens;
  function tokenOfOwnerByIndex(address _owner, uint256 _index) constant returns (uint tokenId){
    return ownerTokens[_owner][_index];
  }
}

tokenMetaData - 通证元数据

就像我们之前所说的，使物品具有不可替代性的是它们独一无二的特质。美元和网球卡不可替代，
因为它们的特征不同。但是，在区块链上将这些区分每个通证的特征储存下来成本很高，也不推荐这么做。
为了解决这个问题，我们可以储存每个通证的引用(references)，例如IPFS哈希或HTTP(S)链接，这些
引用，被称作元数据。元数据是可选的。

tokenMetaData函数应当返回通证的元数据，或者通证数据的链接。

contract MyNFT {
  mapping(uint256 => string) tokenLinks;
  function tokenMetadata(uint256 _tokenId) constant returns (string infoUrl) {
    return tokenLinks[_tokenId];
  }
}

当调用合约方法的时候，事件将会被触发，并且一旦被触发就会向监听系统传播。外部应用可以监听区块链
中的事件，一旦接收到区块链中的事件被触发，监听系统就可以通过事件中包含的信息执行逻辑程序。
ERC721标准定义了下面两个事件。

Transfer - 转账

当一个通证的所有权从一个用户转移到另一个时，将触发该事件，事件的信息包括汇出账户、汇入账户和通证ID。

contract MyNFT {
  event Transfer(address indexed _from,address indexed _to, uint256 _tokenId);

}

Approval - 批准

当一个用户允许另一个用户持有其通证的时候(例如启用“授权”功能的时候)，该事件就会被触发，事件的信息中
包含这些通证现在的持有账户、被授权账户以及通证ID。

contract MyNFT {
  event Approval(address indexed _owner, address indexed _approved, uint256 _tokenId);
}

完整的源代码在这里。

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原文：ERC721剖析：收藏品类的以太坊智能合约