关于区块链:如何使用Alchemy开发NFT智能合约ERC721

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🥸 本教程翻译自官网：https://docs.alchemy.com/docs。对局部内容进行了批改。教程中所有实例通过自己实际，代码可见：https://github.com/ChuXiaoYi/web3Study

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应用 Solidity 开发智能合约并在区块链上部署可能一开始听起来有些吓人：Solidity、安全性、gas 优化、开发环境和 gas 费用，这些只是你须要理解的一些事件，能力让你的代码托管在区块链上。不必放心，咱们来帮你梳理一下。

不过，侥幸的是，在过来几个月中，曾经公布了许多工具，让开发人员能够更轻松地进行智能合约开发工作。

像 OpenZeppelin Wizard 这样的工具，为开发人员提供了点击和编写性能，能够在短时间内创立可组合和平安的智能合约，再加上 Web3 开发人员工具 Alchemy 的反对，让编写和部署区块链上的代码的体验变得比以往任何时候都更容易、更疾速、更牢靠。

在本教程中，您将学习如何应用 Alchemy、OpenZeppelin、Remix 和 Ethereum Goerli 开发和部署 ERC721（NFT）智能合约。

更具体地说，您将学习：

• 如何应用 OpenZeppelin 和 Remix 编写和批改智能合约
• 应用 https://goerlifaucet.com/ 获取收费的 Goerli ETH
• 将其部署在 Ethereum Goerli 测试网络区块链上以节俭 gas 费用
• 应用 Filebase 在 IPFS 上托管 NFT 令牌元数据。
• 铸造 NFT 并在 OpenSea 上可视化。

您也能够追随视频教程：

让咱们开始创立智能合约。

应用 OpenZeppelin 合约向导开发 ERC721 智能合约。

如前所述，在本教程中，您将应用 OpenZeppelin 向导创立智能合约，有两个次要起因：

• 它是平安的。
• 它提供规范的智能合约。

当波及编写智能合约时，安全性至关重要。有许多智能合约破绽的例子，因为安全性不佳而导致歹意行为者窃取了数亿美元。

你不想在部署到区块链上后有人窃取你所有贵重的加密货币或 NFT 吧？

OpenZeppelin 服务于此目标，是最大的智能合约规范维护者之一（ERC20、ERC721 等），容许开发人员应用通过全面审核的代码来开发牢靠的合约。

要开发咱们的 ERC721 NFT 智能合约，您须要做的第一件事是进入 Open Zeppelin 智能合约向导页面。

进入页面后，您将看到以下编辑器：

点击左上角的 ERC721 按钮，抉择要应用的 ERC 规范类型和要编写的合约类型：

当初您曾经抉择了合约规范，在左侧菜单中应该会看到一些选项：

让咱们从抉择代币的名称和符号开始。单击文本框中的“MyToken”，给它命名，而后用同样的形式设置符号，并将根底 URI 字段留空（代币名称将被 OpenSea 和 Rarible 用作汇合名称）。

抉择 NFT（ERC721）代币性能

当初您须要抉择要集成到咱们的智能合约中的性能，在“设置”局部之后，您将找到“性能”局部，在那里您将可能抉择要包含在您的智能合约中的不同模块。

在这种状况下，您将抉择以下集成：

• Mintable将创立一个仅特权账户可调用的铸造性能
• Auto Increment IDs将主动为您的 NFT 调配递增的 ID
• Enumerable将为您提供拜访链上代币枚举和“totalSupply”等函数的性能，这些性能在默认的 ERC721 集成 URI 存储中不存在，以将元数据和图像与您的每个 NFT 相关联
• URI Storage以可能将 URI 与咱们的 NFT 相关联

为了本教程的目标，咱们建议您不要勾选以下模块，以确保咱们的 NFT 不受到任何类型的 Tokenomic 影响：

• 可销毁的 – 用于销毁代币
• 可暂停的 – 用于暂停代币转移、销售等
• 投票 – 提供相似于代表和投票的治理性能

如果您想理解更多对于这些模块的信息，请查看官网 OpenZeppelin ERC721 规范文档。

当初，您曾经抉择了所需的性能，OpenZeppelin 向导将填充智能合约的代码，它应该如下所示：

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.4;

import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/ERC721.sol";
import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/extensions/ERC721Enumerable.sol";
import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/extensions/ERC721URIStorage.sol";
import "@openzeppelin/contracts/access/Ownable.sol";

contract Alchemy is ERC721, ERC721Enumerable, ERC721URIStorage, Ownable {constructor() ERC721("Alchemy", "ALC") {}

    function safeMint(address to, uint256 tokenId, string memory uri)
        public
        onlyOwner
    {_safeMint(to, tokenId);
        _setTokenURI(tokenId, uri);
    }

    // The following functions are overrides required by Solidity.

    function _beforeTokenTransfer(address from, address to, uint256 tokenId)
        internal
        override(ERC721, ERC721Enumerable)
    {super._beforeTokenTransfer(from, to, tokenId);
    }

    function _burn(uint256 tokenId) internal override(ERC721, ERC721URIStorage) {super._burn(tokenId);
    }

    function tokenURI(uint256 tokenId)
        public
        view
        override(ERC721, ERC721URIStorage)
        returns (string memory)
    {return super.tokenURI(tokenId);
    }

    function supportsInterface(bytes4 interfaceId)
        public
        view
        override(ERC721, ERC721Enumerable)
        returns (bool)
    {return super.supportsInterface(interfaceId);
    }
}

是时候将咱们的代码复制并带到 Remix IDE 上进行批改，并在区块链上部署它了。

应用 REMIX IDE 批改和部署您的 ERC721 合约

当初您曾经领有了 ERC721 智能合约，让咱们在 Goerli Testnet 上批改并部署它。为此，您将应用 Remix IDE，这是一个专门为 Solidity 智能合约开发而设计的收费 Web 集成开发环境。

首先，正如您可能曾经留神到的那样，在 OpenZeppelin Wizard 编辑器的顶部，有一个“在 Remix 中关上”的按钮：

点击它将在浏览器的新标签页中关上 REMIX IDE。

应用 Remix 批改 NFT 智能合约

从合同的顶部开始，有一个“SPDX-License-Identifier”，它指定了您的代码将公布的许可证类型 – 在 Web3 应用程序中放弃代码开源是一个好习惯，因为它将确保可信度。

// SPDX-License-Identifier: MIT

而后有 pragma – 编译器的版本，您将应用它来编译智能合约代码。小的“^”符号通知编译器，0.8.0 到 0.8.9 之间的每个版本都适宜编译咱们的代码。

pragma solidity ^0.8.4;

而后咱们导入一堆库并初始化智能合约。

import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/ERC721.sol";
import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/extensions/ERC721Enumerable.sol";
import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/extensions/ERC721URIStorage.sol";
import "@openzeppelin/contracts/access/Ownable.sol";
import "@openzeppelin/contracts/utils/Counters.sol";

而后咱们初始化合约，继承咱们从 OpenZeppelin 代码库中导入的所有规范：

contract Alchemy is ERC721, ERC721Enumerable, ERC721URIStorage, Ownable {...}

正如您所留神到的，safeMint函数具备“onlyOwner”修饰符 – 这将仅容许智能合约的所有者（部署智能合约的钱包地址）铸造 NFT。您可能心愿任何人都能够铸造 NFT，为此，您须要从 Mint 函数中删除 onlyOwner 修饰符。

function safeMint(address to, string memory uri) public {uint256 tokenId = _tokenIdCounter.current();
        _tokenIdCounter.increment();
        _safeMint(to, tokenId);
        _setTokenURI(tokenId, uri);
    }

你也能够从合约申明 “Ownable” 和库导入中删除它

import "@openzeppelin/contracts/access/Ownable.sol";

当初每个人都能够铸造咱们的 NFT，你须要防止其他人铸造的 NFT 数量超过咱们珍藏中的最大数量。为此，让咱们指定可铸造的 NFT 的最大数量。

假如用户想要铸造总共 10,000 个 NFT。为此，让咱们创立一个新的 uint256 变量，称其为 MAX_SUPPLY，并将其赋值为 10,000。

Counters.Counter private _tokenIdCounter;
    uint256 MAX_SUPPLY = 100000;

    constructor() ERC721("Alchemy", "ALCH") {}

接下来，让咱们进入 safeMint 函数并在第 18 行增加一个 require 语句：

require(_tokenIdCounter.current() <= MAX_SUPPLY, "I'm sorry we reached the cap");

让咱们花点工夫更好地理解 Solidity 中的“require”语句。

您能够在官网文档中浏览无关 Solidity“require”语句的更多信息。

当初，您曾经限度了 NFT 的最大供应量，是时候在 Goerli 测试网络上编译智能合约并部署它了。为此，您须要在 Alchemy.com 上创立一个收费帐户，将其增加为 Metamask 的节点提供程序，并获取一些收费的 Goerli ETH。

创立收费的 Alchemy 帐户

首先，让咱们导航到 alchemy.com，单击“登录”并创立一个新帐户：

抉择以太坊生态系统：

给您的应用程序和团队取一个名称，抉择 Goerli 网络，而后点击创立应用程序：

Create App

实现流程后，咱们将被重定向到仪表板页面。点击您抉择的应用程序名称，“test”在这种状况下，点击右上角的“查看密钥”按钮，而后复制 HTTP URL：

Your Application Details

接下来，您须要将 Alchemy 增加到 Metamask 作为 Goerli RPC 提供程序。如果您尚未装置 Metamask，请确保依照此指南将其增加到您的浏览器并创立一个新钱包。

将 Alchemy Goerli 增加到您的 Metamask 钱包

一旦装置 Metamask，点击网络下拉菜单，而后点击“增加网络”！

您将被重定向到以下页面，在该页面上您须要填写 Goerli 网络和 RPC URL 信息。

Fill in the Goerli Network and RPC Url

在表格中增加以下信息：

• Network name：Alchemy Goerli
• New RPC URL： Goerli Alchemy 应用程序的 HTTP URL
• Chain ID：5
• Currency Symbol：GoerliETH
• Block Explorer：https://goerli.etherscan.io

太棒了，你应用 Alchemy 将 Goerli 增加到了 Metamask！🎉

当初是时候在 Goerli 上 部署咱们的智能合约 了，但首先，你须要取得一些 Goerli 测试 ETH。

获取收费 Goerli 测试 ETH

获取 Goerli 测试 ETH 非常简单，只需返回 goerlifaucet.com，将钱包地址复制到文本栏中，而后点击“发送 ETH 给我”：

在 10-20 秒后，您将在 Metamask 钱包中看到 Goerli ETH。

您每 24 小时能够无需登录取得高达 0.1 ETH，或者应用 Alchemy 账户可取得 0.5 ETH。

当初您曾经取得了测试 ETH，是时候在区块链上编译和部署咱们的 NFT 智能合约了。

在 Goerli 测试网络上编译和部署 NFT 智能合约

回到 Remix，让咱们点击页面左侧的编译器菜单，而后点击蓝色的“编译”按钮：

而后点击“部署和运行交易”菜单，点击环境下拉菜单，并抉择“注入 Web3”：

确保 Metamask 钱包在 Alchemy Goerli 网络上，从合同下拉菜单中抉择 NFT 智能合约，而后点击部署。

一个 Metamask 弹出窗口将呈现，点击 “sign”，而后持续领取燃气费。

如果所有按预期工作，10 秒后你应该能够在 “ 已部署的合约 ” 下看到合约列表：

当初智能合约曾经部署到 Goerli 测试网，是时候铸造咱们的 NFT 了，但首先须要在 IPFS 上创立并上传元数据，让咱们理解一下“元数据”这个术语的含意。

什么是 NFT 元数据？

为了使 OpenSea 拉取 ERC721 代币的离线元数据，合约须要返回指向托管元数据的 URI。为了找到这个 URI，OpenSea、Rarible 和其余风行的市场将应用 ERC721Uristorage 规范中蕴含的 tokenURI 办法。

ERC721 中的 tokenURI 函数应返回 HTTP 或 IPFS URL，例如 ipfs://bafkreig4rdq3nvyg2yra5x363gdo4xtbcfjlhshw63we7vtlldyyvwagbq。当查问时，此 URL 应返回蕴含代币元数据的 JSON blob 数据。

您能够在官网 OpenSea 文档中浏览无关元数据规范的更多信息。

如何格式化您的 NFT 元数据

依据 OpenSea 文档，NFT 元数据应存储在.json 文件中，并按以下构造进行组织：

{ 
  "description": "YOUR DESCRIPTION",
  "external_url": "YOUR URL",
  "image": "IMAGE URL",
  "name": "TITLE", 
  "attributes": [
    {
      "trait_type": "Base", 
      "value": "Starfish"
    }, 
    {
      "trait_type": "Eyes", 
      "value": "Big"
    }, 
    {
      "trait_type": "Mouth", 
      "value": "Surprised"
    }, 
    {
      "trait_type": "Level", 
      "value": 5
    }, 
    {
      "trait_type": "Stamina", 
      "value": 1.4
    }, 
    {
      "trait_type": "Personality", 
      "value": "Sad"
    }, 
    {
      "display_type": "boost_number", 
      "trait_type": "Aqua Power", 
      "value": 40
    }, 
    {
      "display_type": "boost_percentage", 
      "trait_type": "Stamina Increase", 
      "value": 10
    }, 
    {
      "display_type": "number", 
      "trait_type": "Generation", 
      "value": 2
    }]
  }

这里是每个属性存储的简要阐明：

当初咱们曾经简要理解了令牌元数据中将蕴含什么内容，让咱们学习如何创立它并将其存储在 IPFS 上。

创立并上传 IPFS 上的元数据

首先，返回 [filebase.com](https://filebase.com/) 并创立一个新账户。

登录后，点击左侧菜单中的桶按钮，而后创立一个新桶：

进入存储桶，点击 上传按钮，上传你想用于 NFT 的图片，我会应用以下图片。

上传后，点击它并复制 IPFS 网关 URL：

应用任何文本编辑器，粘贴以下 JSON 代码：

{ 
  "description": "This NFT proves I've created and deployed my first ERC20 smart contract on Goerli with Alchemy Road to Web3","external_url":"Alchemy.com/?a=roadtoweb3weekone","image":"https://ipfs.filebase.io/ipfs/bafybeihyvhgbcov2nmvbnveunoodokme5eb42uekrqowxdennt2qyeculm","name":"A cool NFT","attributes": [
    {
      "trait_type": "Base", 
      "value": "Starfish"
    }, 
    {
      "trait_type": "Eyes", 
      "value": "Big"
    }, 
    {
      "trait_type": "Mouth", 
      "value": "Surprised"
    }, 
    {
      "trait_type": "Level", 
      "value": 5
    }, 
    {
      "trait_type": "Stamina", 
      "value": 1.4
    }, 
    {
      "trait_type": "Personality", 
      "value": "Sad"
    }, 
    {
      "display_type": "boost_number", 
      "trait_type": "Aqua Power", 
      "value": 40
    }, 
    {
      "display_type": "boost_percentage", 
      "trait_type": "Stamina Increase", 
      "value": 10
    }, 
    {
      "display_type": "number", 
      "trait_type": "Generation", 
      "value": 2
    }]
  }

并将文件另存为“metadata.json”。返回 Filebase，将“metadata.json”文件上传到与咱们上传图片雷同的存储桶中。

最初，点击 CID 并复制它，在下一部分中咱们须要它来构建令牌 URI 以便铸造 NFT：

铸造你的 Goerli NFT

回到 Remix，在“Deploy & Run Transactions”菜单下，进入“deployed contracts”，而后点击刚刚部署的合约，在关上的列表中，你会看到智能合约中蕴含的所有办法：

橙色办法 是理论写入区块链的办法，而 蓝色办法 是从区块链中学习的办法。

单击 safeMint 办法下拉图标，粘贴您的地址 和以下字符串到 uri 字段中：

ipfs://\\<your\\_metadata\\_cid>

单击转账将创立一个 Metamask 弹出窗口，提醒您领取燃气费用。

点击“签名”并持续铸造您的第一个 NFT！

期待几秒钟，为确保铸造胜利，请将您的地址复制并粘贴到 balanceOf 办法输出中，并运行它 – 它应该显示您领有 1 个 NFT。

对于 tokenUri 办法，请应用“0”作为 id 参数进行雷同操作，它应该显示您的 tokenURI。

太棒了！您刚刚铸造了您的第一个 NFT！🎉

当初是时候 转移到 OpenSea，查看元数据是否开始读取了。

在 OpenSea 上可视化您的 NFT

返回 testnets.opensea.io，应用您的 Metamask 钱包登录。而后点击您的个人资料图片，您应该会看到您新铸造的 NFT。如果图片还没有显示进去，请点击它，而后点击“刷新元数据”按钮。

有时候 OpenSea 很难辨认测试网的元数据 – 可能须要长达 6 个小时能力看到。一段时间后，您的 NFT 应该会像这样显示：(https://testnets.opensea.io/assets/mumbai/0x5a411430964664412e69cff1134759f6bb57c5d7/1)。

祝贺你胜利地创立、批改并部署了你的第一个智能合约。铸造了你的第一个 NFT 并将你的图像公布到了 IPFS 上！🔥

下一步呢？为什么不批改你的智能合约，让用户只能铸造肯定数量的 NFT 呢？每个用户只能铸造 5 个就足够了，否则有人可能会开始铸造成千上万的 NFT！

为了做到这一点，请看一下映射类型，这里有一个神奇的指南，能够帮忙你实现。

本文由 mdnice 多平台公布