GAS:源码解读：你买的NFT到底是什么？_TRA

内容概要

如果你是WEB3加密界的新手，面对众多概念无从入手，那么欢迎你，来对地方了！！

本文围绕标准?ERC721协议，描述了Mint、?safeMint、?transfer等是如何实现资产管理的，并通过解读代码来了解它的安全性设计和以太坊数据上链成本构成。

目录大纲

1.所谓NFT资产是什么？

2.Mint和safeMint的差别

3.交易时会发生什么？有哪些细节设计

4.NFT哪些数据也存储在链上？

5.以太坊上存储有多贵？

面向对象

Web3新手，有无技术背景均可：

研发——可无障碍阅读，理解精美的合约设计

非研发——可能读不懂列举的代码，但能体会标准协议的设计思路

1.所谓NFT资产是什么？

在opensea上，可看到每个NFT都有个唯一的编号。

比如azuki系列中第4132号，在页面的Details栏目可以看到其合约地址，ID编号，部署所在公链等信息，而Properties栏目则是其设定的具备各种属性，对应的稀有度。

1.1资产在标准ERC721协议里是什么？

Ripple CEO：不排除烧毁数百亿美元XRP的可能:金色财经报道，被问及是否会烧毁公司托管中的XRP时，Ripple首席执行官Brad Garlinghouse称：“我始终对对XRP生态系统有益的新想法持开放态度并感兴趣，我不排除一切可能性。”目前，高达478亿XRP（价值654亿美元）被锁定在Ripple的托管中。此外，Garlinghouse还表示Ripple不可能“抛弃XRP”，并将此类指控斥为虚假信息。Garlinghouse还抨击了灰度解散XRP信托，并用Chainlink取而代之的做法。[2021/4/21 20:45:07]

而咱们回顾到源代码，会发现程序记录了全局性的两个字典类型的变量，通过?_owners中用数字映射地址的方式记录每一个ID?当前对应的所有者，同时也附带用_balances?记录了当前所有者总计持有的NFT数量

并且由于ERC721创新性的赋予了一个ID对应地址的变量?_owners，从而与ERC20仅_balances?进行地址与余额的管理，区分出了FT与NFT的差别。

2.Mint和safeMint的差别

2.1?Mint是如何进行的

Mint?意思为铸造，即每个NFT的创造过程，例如之前的爱死机NFT?当奈飞的NFT忘记了web2的业务安全

孙宇晨：我们会抓紧扩容交易所，争取达到每日百亿美元的吞吐量:据波场TRON创始人兼BitTorrent CEO孙宇晨在其微博表示：“今天凌晨三点钟后因为流量激增缘故，后半夜Justswap有段时间不可用，目前已经修复，在此向我们用户表示最真诚的歉意，Justswap是一个诞生17天的AMM交易所，已达到了每天六亿美金交易额，交易笔数已经是uniswap的两倍以上，这两天我们会抓紧扩容交易所，争取达到每日百亿美元的吞吐量！一切安全请放心！ ”[2020/9/4]

Mint?获取到该NFT的资产证明。

从源代码中可以看到，Mint?主要是进行了安全判断：

判断1：确保转入的不是0x00地址

判断2：确保此交易所操作的NFTID是不存在的

最终代码执行的操作是：

操作1：将转入地址的_balances?所持有总数加1

操作2：将对应?NFTID?的所有者修改为转入的地址

操作3：完成交易则发出emit?事件，可以让链下监听到这次交易的数据

中间有_beforeTokenTransfer和_afterTokenTransfer属于虚函数，作为标准，是让项目方可以再不修改标准协议的情况下增加一些特定的逻辑代码用的。

火币合约24小时交易量破百亿美元:自比特币突破10000美元以来，数字资产衍生品交易量不断突破新高。据加密资产数据网站CoinGecko数据，截至 7 月27 日 16：00 （GTM+8），过去 24 小时里，火币合约总交易量达113亿美元，在全球数字资产衍生品交易平台中位居第一。[2020/7/27]

2.2为何safeMint更安全

safeMint意为安全的铸造，从代码实现中可以看到他本身也是调用了MInt但是他额外增加了_checkOnERC721Received的判断，这点是属于ERC165的标准，相当于在完成转入操作后，则判断对方地址，是否是黑洞地址是防止转入对象为合约地址时候，其合约没有预设置好转出的函数，导致资产在内无法被转走，从而造成永久损失。

2.3ERC165是如何防止资产转入黑洞的？

设计初衷可见：https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-165

是让合约接口标准化的提案，在编程语法中interface是接口的意思，在其中定义的函数可以不实现仅仅放上函数名字相关参数，在程序复杂的时候，相当于目录一般告诉别人我都有什么功能。

但是接口的写法各有千秋，名字定义参数类型，甚至是否存在都有不同，

动态 | 博报堂DY成立百亿日元规模新基金 面向区块链等相关技术企业:据日经新闻消息，博报堂DY Holdings宣布成立一只针对最尖端技术的100亿日元规模新基金，基金由最近成立的博报堂DY Ventures运营，将向区块链（分布式账本）、下一代移动服务（MaaS）等相关技术企业出资，出资额为每家公司数千万-数亿日元，计划在截至2023年的5年间投资100亿日元。 博报堂DY Holdings是日本国内第二大广告公司。2003年10月，由博报堂、大广、读卖广告社三家公司进行股权置换所成立，是上述三家公司的全资控股母公司。[2019/6/30]

所以此提案最终形成了ERC165标准，规范了接口的识别规则。

使用流程是：

STEP1?判断是否存在?supportsInterface?函数，并且其符合165标准

STEP?2通过?supportsInterface?函数，判断是否具有转出NFT的函数

3.交易时会发生什么？有哪些细节？

标准协议设计有两种转移方式，transfer?和?transferFrom，作用于两种场景：

transfer转移：由用户调用，将本消息发送的钱包所持有的NFTID转移到指定地址

transferFrom从转移：用某机构调用，需要用户先授权某地址，让其有权可转移。

Gazprombank尝试加密货币交易:作为俄罗斯最大的金融机构之一，俄罗斯Gazprombank正计划在今年年底前完成一些加密货币交易。该银行的一位高级经理表示，该行正在对“大量客户”的需求做出回应。试点交易将通过其在瑞士的子公司进行。[2018/3/31]

类比一下：

transfer?就是现金交易，从自己口袋里拿钱支付

transferFrom?就是扫码扣款，由店家申请扣款，受制于用户是否开通小额代扣权限

接下来咱们从代码来看看，其中可能有会意想不到的细节。

3.1?transfer?是如何进行的

他会检测当前交易的?from?方是否是此NFTID的持有者，并且限制该NFT转入0x00地址。其次进行?from?转出地址和?to?转入地址的余额刷新，修改?_balances全局变量并且重新设置_owners此NFTID的所有者地址修改为to。

这里有个防护的细节会先执行_approve(address(0),tokenId);?清空历史授权，如果没有这一步，则资产完成了转移，但是其NFTID的转移授权依旧在，细思极恐：

3.2transferFrom是如何进行的

这里的交易本质调用的是_safeTransfer所以他的核心逻辑是require部分，

这的一大细节是：_msgSender()?这是openzepplin的标准库Context.sol中的方法。

其实就是获取当前交易的发送者地址，但这里使用了封装版本，而不是直接使用msg.sender

是考虑到，可能存在一种交易类型“元交易”，即交易的付费gas方和交易发起方不相同的情况。

所以一些处于中间环节的，类似library的合约需要考虑这种特殊情况。

其余部分判断是确定是否有授权记录，易于理解，不作赘述

4.还有哪些数据可扩展存储在链上？

交易的环节也看完后，其实很多新同学也顿感奇怪，原来我买的NFT只有一个ID的归属地址指向了我，从而达成了唯一性。那就算如此，稀有度信息放在哪里？我的NFT图像本身在那里？

这就是涉及到ERC721的元数据拓展IERC721Metadata.sol

要放什么都可以，但是项目方往往在链上只存储最基础的ID+IPFS的地址。

咱们可以通过之前Etherscan教程方法来看看一些项目数据有什么？

Azuki上合约地址是：0xed5af388653567af2f388e6224dc7c4b3241c544

通过ReadContract可以查阅到，其元数据只存放了ipfs上的指向地址

而近期兴起的Metaverse项目元宇宙土地sandbox和****Decentraland，以及去年火热的****AxieInfinity，基本链上存储元数据也只是ID+网址。

像mirror那些是专门设计低费用可进行高存储，一个块常规都是30M起步，大约是以太坊的1000倍。

5.以太坊上存储有多贵？

这里是本文稍难的地方。咱们从源码来分析链上存储的成本构成以及金额换算

成本产生将有2个方面，按执行流程来看

用户发起一笔交易，将要写链上数据作为参数传入，其大小是一笔成本

交易执行合约代码，依据修改和使用，EVM计算消耗的gas成本。

5.1交易发起的成本

咱们可以核对下以太坊黄皮书，里对交易数据大小所消耗gas有清晰的定义

可以看到交易所附带的参数的价格：

每笔交易都有21000GAS需要支付

为交易的每个非零字节数据或代码支付68GAS

为交易的每个零字节数据或代码支付4GAS

所以如果是再?Mint?的时候，登记上若干NFT属性信息，交易的data部分会将abc等字符转成2个十六进制表示，而每个字符为一个八位二进制，等于一个byte。所以可以约等于将data的长度除以2作为byte数。

而1kb的数据，如果都是非0的有信息量的文本信息，则等于增加是68*1000=6.8W的gas消耗。按20gwei的gas价格和2000的eth兑换美元价格，可以估算出，每上链1kb数据在交易发起端就要：

20*(21000+68000)*1e9/1e18*2000=?3.5美金

5.2合约存储的成本

由于交易发起后，还有智能合约上存储的逻辑，咱们从以太坊go源代码中，来分析具体的消费量，代码具体在函数内，太长了不全粘来：

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

历史上GAS消耗的估算有经过若干迭代，如果是Petersburg或者Constantinople未激活的话，则不按下面逻辑进行计算

gas消耗计算，依赖3个种数据的管理形式

从零值地址到非零值，每个存储槽需消耗2Wgas

从非零值地址到零值地址，每个存储槽需消耗5Kgas，但会有奖励1.5Wgas退回

从非零到非零，每个存储槽需消耗200gas

注意，上述每一个存储槽算32byte，1kb存储则是32个存储槽。Mint?的过程是新增存储，所以如果新增1kb的数据存储在链上代价将是64Wgas，换算成金额则是：

20*(640000)*1e9/1e18*2000=?25美金

真可谓寸土寸金！

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