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WTF Solidity极简入门: 38. NFT交易所

我最近在重新学solidity，巩固一下细节，也写一个“WTF Solidity极简入门”，供小白们使用（编程大佬可以另找教程），每周更新1-3讲。

推特：@0xAA_Science

discord：WTF Academy

所有代码和教程开源在github: github.com/AmazingAng/WTFSolidity

Opensea是以太坊上最大的NFT交易平台，总交易总量达到了$300亿。Opensea在交易中抽成2.5%，因此它通过用户交易至少获利了$7.5亿。另外，它的运作并不去中心化，且不准备发币补偿用户。NFT玩家苦Opensea久已，今天我们就利用智能合约搭建一个零手续费的去中心化NFT交易所：NFTSwap。

设计逻辑​

  • 卖家：出售NFT的一方，可以挂单list、撤单revoke、修改价格update。
  • 买家：购买NFT的一方，可以购买purchase。
  • 订单：卖家发布的NFT链上订单，一个系列的同一tokenId最多存在一个订单，其中包含挂单价格price和持有人owner信息。当一个订单交易完成或被撤单后，其中信息清零。

NFTSwap合约​

事件​

合约包含4个事件，对应挂单list、撤单revoke、修改价格update、购买purchase这四个行为：

    event List(address indexed seller, address indexed nftAddr, uint256 indexed tokenId, uint256 price);
    event Purchase(address indexed buyer, address indexed nftAddr, uint256 indexed tokenId, uint256 price);
    event Revoke(address indexed seller, address indexed nftAddr, uint256 indexed tokenId);    
    event Update(address indexed seller, address indexed nftAddr, uint256 indexed tokenId, uint256 newPrice);

订单​

NFT订单抽象为Order结构体，包含挂单价格price和持有人owner信息。nftList映射记录了订单是对应的NFT系列（合约地址）和tokenId信息。

    // 定义order结构体
    struct Order{
        address owner;
        uint256 price; 
    }
    // NFT Order映射
    mapping(address => mapping(uint256 => Order)) public nftList;

回退函数​

在NFTSwap中，用户使用ETH购买NFT。因此，合约需要实现fallback()函数来接收ETH。

    fallback() external payable{}

onERC721Received​

ERC721的安全转账函数会检查接收合约是否实现了onERC721Received()函数，并返回正确的选择器selector。用户下单之后，需要将NFT发送给NFTSwap合约。因此NFTSwap继承IERC721Receiver接口，并实现onERC721Received()函数：

contract NFTSwap is IERC721Receiver{

    // 实现{IERC721Receiver}的onERC721Received，能够接收ERC721代币
    function onERC721Received(
        address operator,
        address from,
        uint tokenId,
        bytes calldata data
    ) external override returns (bytes4){
        return IERC721Receiver.onERC721Received.selector;
    }

交易​

合约实现了4个交易相关的函数：

  • 挂单list()：卖家创建NFT并创建订单，并释放List事件。参数为NFT合约地址_nftAddr，NFT对应的_tokenId，挂单价格_price（注意：单位是wei）。成功后，NFT会从卖家转到NFTSwap合约中。
    // 挂单: 卖家上架NFT，合约地址为_nftAddr，tokenId为_tokenId，价格_price为以太坊（单位是wei）
    function list(address _nftAddr, uint256 _tokenId, uint256 _price) public{
        IERC721 _nft = IERC721(_nftAddr); // 声明IERC721接口合约变量
        require(_nft.getApproved(_tokenId) == address(this), "Need Approval"); // 合约得到授权
        require(_price > 0); // 价格大于0

        Order storage _order = nftList[_nftAddr][_tokenId]; //设置NF持有人和价格
        _order.owner = msg.sender;
        _order.price = _price;
        // 将NFT转账到合约
        _nft.safeTransferFrom(msg.sender, address(this), _tokenId);

        // 释放List事件
        emit List(msg.sender, _nftAddr, _tokenId, _price);
    }
  • 撤单revoke()：卖家撤回挂单，并释放Revoke事件。参数为NFT合约地址_nftAddr，NFT对应的_tokenId。成功后，NFT会从NFTSwap合约转回卖家。
    // 撤单： 卖家取消挂单
    function revoke(address _nftAddr, uint256 _tokenId) public {
        Order storage _order = nftList[_nftAddr][_tokenId]; // 取得Order        
        require(_order.owner == msg.sender, "Not Owner"); // 必须由持有人发起
        // 声明IERC721接口合约变量
        IERC721 _nft = IERC721(_nftAddr);
        require(_nft.ownerOf(_tokenId) == address(this), "Invalid Order"); // NFT在合约中
        
        // 将NFT转给卖家
        _nft.safeTransferFrom(address(this), msg.sender, _tokenId);
        delete nftList[_nftAddr][_tokenId]; // 删除order
      
        // 释放Revoke事件
        emit Revoke(msg.sender, _nftAddr, _tokenId);
    }
  • 修改价格update()：卖家修改NFT订单价格，并释放Update事件。参数为NFT合约地址_nftAddr，NFT对应的_tokenId，更新后的挂单价格_newPrice（注意：单位是wei）。
    // 调整价格: 卖家调整挂单价格
    function update(address _nftAddr, uint256 _tokenId, uint256 _newPrice) public {
        require(_newPrice > 0, "Invalid Price"); // NFT价格大于0
        Order storage _order = nftList[_nftAddr][_tokenId]; // 取得Order        
        require(_order.owner == msg.sender, "Not Owner"); // 必须由持有人发起
        // 声明IERC721接口合约变量
        IERC721 _nft = IERC721(_nftAddr);
        require(_nft.ownerOf(_tokenId) == address(this), "Invalid Order"); // NFT在合约中
        
        // 调整NFT价格
        _order.price = _newPrice;
      
        // 释放Update事件
        emit Update(msg.sender, _nftAddr, _tokenId, _newPrice);
    }
  • 购买purchase：买家支付ETH购买挂单的NFT，并释放Purchase事件。参数为NFT合约地址_nftAddr，NFT对应的_tokenId。成功后，ETH将转给卖家，NFT将从NFTSwap合约转给买家。
    // 购买: 买家购买NFT，合约为_nftAddr，tokenId为_tokenId，调用函数时要附带ETH
    function purchase(address _nftAddr, uint256 _tokenId) payable public {
        Order storage _order = nftList[_nftAddr][_tokenId]; // 取得Order        
        require(_order.price > 0, "Invalid Price"); // NFT价格大于0
        require(msg.value >= _order.price, "Increase price"); // 购买价格大于标价
        // 声明IERC721接口合约变量
        IERC721 _nft = IERC721(_nftAddr);
        require(_nft.ownerOf(_tokenId) == address(this), "Invalid Order"); // NFT在合约中

        // 将NFT转给买家
        _nft.safeTransferFrom(address(this), msg.sender, _tokenId);
        // 将ETH转给卖家，多余ETH给买家退款
        payable(_order.owner).transfer(_order.price);
        payable(msg.sender).transfer(msg.value-_order.price);

        delete nftList[_nftAddr][_tokenId]; // 删除order

        // 释放Purchase事件
        emit Purchase(msg.sender, _nftAddr, _tokenId, msg.value);
    }

Remix实现​

1. 部署NFT合约​

参考 ERC721 教程了解NFT，并部署WTFApe NFT合约。

部署NFT合约

将首个NFT mint给自己，这里mint给自己是为了之后能够上架NFT、修改价格等一系类操作。

mint(address to, uint tokenId)方法有2个参数:

to:将 NFT mint给指定的地址，这里通常是自己的钱包地址。

tokenId: WTFApe合约定义了总量为10000个NFT，图中mint它的的第一个和第二个NFT，tokenId分别为0和1。

mint NFT

在WTFApe合约中，利用ownerOf确认自己已经获得tokenId为0的NFT。

ownerOf(uint tokenId)方法有1个参数:

tokenId: tokenId为NFT的id，本案例中为上述mint的0Id。

确认自己已经获得NFT

按照上述方法，将TokenId为 0 和 1 的NFT都mint给自己，其中tokenId为0的，我们执行更新购买操作，tokenId为1的，我们执行下架操作。

2. 部署NFTSwap合约​

部署NFTSwap合约。

部署`NFTSwap`合约

3. 将要上架的NFT授权给NFTSwap合约​

在WTFApe合约中调用 approve()授权函数，将自己持有的tokenId为0的NFT授权给NFTSwap合约地址。

approve(address to, uint tokenId)方法有2个参数:

to: 将tokenId授权给 to 地址，本案例中将授权给NFTSwap合约地址。

tokenId: tokenId为NFT的id，本案例中为上述mint的0Id。

按照上述方法，同理将tokenId为1的NFT也授权给NFTSwap合约地址。

4. 上架NFT​

调用NFTSwap合约的list()函数，将自己持有的tokenId为0的NFT上架到NFTSwap，价格设为1 wei。

list(address _nftAddr, uint256 _tokenId, uint256 _price)方法有3个参数:

_nftAddr: _nftAddr为NFT合约地址，本案例中为WTFApe合约地址。

_tokenId: _tokenId为NFT的id，本案例中为上述mint的0Id。

_price: _price为NFT的价格，本案例中为1 wei。

按照上述方法，同理将自己持有的tokenId为1的NFT上架到NFTSwap，价格设为1 wei。

5. 查看上架NFT​

调用NFTSwap合约的nftList()函数查看上架的NFT。

nftList:是一个NFT Order的映射，结构如下：

nftList[_nftAddr][_tokenId]: 输入_nftAddr和_tokenId，返回一个NFT订单。

6. 更新NFT价格​

调用NFTSwap合约的update()函数，将tokenId为0的NFT价格更新为77 wei

update(address _nftAddr, uint256 _tokenId, uint256 _newPrice)方法有3个参数:

_nftAddr: _nftAddr为NFT合约地址，本案例中为WTFApe合约地址。

_tokenId: _tokenId为NFT的id，本案例中为上述mint的0Id。

_newPrice: _newPrice为NFT的新价格，本案例中为77 wei。

执行update之后，调用nftList 查看更新后的价格

5. 下架NFT​

调用NFTSwap合约的revoke()函数下架NFT。

上述文章中，我们上架了2个NFT，tokenId分别为 0 和 1。本次方法中，我们下架tokenId为1的NFT。

revoke(address _nftAddr, uint256 _tokenId)方法有2个参数:

_nftAddr: _nftAddr为NFT合约地址，本案例中为WTFApe合约地址。

_tokenId: _tokenId为NFT的id，本案例中为上述mint的1Id。

调用NFTSwap合约的nftList()函数，可以看到NFT已经下架。再次上架需要重新授权。

注意下架NFT之后，需要重新从步骤3开始，重新授权和上架NFT之后，才能进行购买

6. 购买NFT​

切换账号，调用NFTSwap合约的purchase()函数购买NFT，购买时需要输入NFT合约地址，tokenId，并输入支付的ETH。

我们下架了tokenId为1的NFT，现在还存在tokenId为0的NFT，所以我们可以购买tokenId为0的NFT。

purchase(address _nftAddr, uint256 _tokenId, uint256 _wei)方法有3个参数:

_nftAddr: _nftAddr为NFT合约地址，本案例中为WTFApe合约地址。

_tokenId: _tokenId为NFT的id，本案例中为上述mint的0Id。

_wei: _wei为支付的ETH数量，本案例中为1 wei。

7. 验证NFT持有人改变​

购买成功之后，调用WTFApe合约的ownerOf()函数，可以看到NFT持有者发生变化，购买成功！

总结​

这一讲，我们建立了一个零手续费的去中心化NFT交易所。OpenSea虽然对NFT的发展做了很大贡献，但它的缺点也非常明显：高手续费、不发币回馈用户、交易机制容易被钓鱼导致用户资产丢失。目前Looksrare和dydx等新的NFT交易平台正在挑战OpenSea的位置，Uniswap也在研究新的NFT交易所。相信不久的将来，我们会用到更好的NFT交易所。