区块链实战：发行自己的第一款NFT(Non-Fungible Token)数字藏品

注意：该项目仅供学习区块链知识，不作为任何投资建议。市场有风险，投资需谨慎。

传送门：区块链入门：在本地网络开发自己的加密数字货币(Token)-傻瓜币(FoolCoin)

本文项目代码：

GitHub - hicoldcat/nft-web3-example: NFT智能合约开发和部署实例，基于solidity、hardhat、openzeppelin...

NFT概念

NFT（Non-Fungible Token），官方学名非同质化代币，区别于同质化代币，表示的是具有不可分割性的数字资产。通俗上来理解，10美元可以拆分为10份，每一份都是1美元，每1份（1美元）都是等价的，这就是同质化代币。而类比于1副画价值10美元，是不可以拆分成10份，每份1美元的。所以NFT就是一个不可分割的数字资产，可以用来作为价值交换的代币，但是只能一个独立的整体存在。

初始化项目

Hardhat是一个编译、部署、测试和调试以太坊应用的开发环境。它可以帮助开发人员管理和自动化构建智能合约和DApps过程中固有的重复性任务，并围绕这一工作流程轻松引入更多功能。这意味着hardhat最核心的地方是编译、运行和测试智能合约。

创建一个文件夹如nft-web3-example，并使用npm init初始化项目。

添加hardhat依赖,

npm install --save-dev hardhat
npm install --save-dev @nomiclabs/hardhat-waffle ethereum-waffle chai @nomiclabs/hardhat-ethers ethers

使用hardhat初始化项目，选择Create a basic sample project, 生成项目结构文件模板

npx hardhat

开发合约

Solidity是一门面向合约的、为实现智能合约而创建的高级编程语言。

openzeppelin是一个用于安全智能合约开发的库，内置了很多常用合约的标准实现。

开发之前，先安装openzeppelin合约库，里面内置了许多智能合约的实现和一些常用的工具代码。

npm install @openzeppelin/contracts

然后，在contracts目录下创建FOOL_NFT.sol文件。内容如下：

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.4;import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/ERC721.sol";
import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/extensions/ERC721URIStorage.sol";
import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/extensions/ERC721Burnable.sol";
import "@openzeppelin/contracts/access/Ownable.sol";
import "@openzeppelin/contracts/utils/Counters.sol";/// @custom:security-contact hicoldcat@foxmail.com
contract FoolNFT is ERC721, ERC721URIStorage, ERC721Burnable, Ownable {using Counters for Counters.Counter;Counters.Counter private _tokenIdCounter;constructor() ERC721("FoolNFT", "FOOL") {}function safeMint(address to, string memory uri) public onlyOwner {uint256 tokenId = _tokenIdCounter.current();_tokenIdCounter.increment();_safeMint(to, tokenId);_setTokenURI(tokenId, uri);}// The following functions are overrides required by Solidity.function _burn(uint256 tokenId)internaloverride(ERC721, ERC721URIStorage){super._burn(tokenId);}function tokenURI(uint256 tokenId)publicviewoverride(ERC721, ERC721URIStorage)returns (string memory){return super.tokenURI(tokenId);}function currentCounter() public view returns (uint256) {return _tokenIdCounter.current();}function freeMint(address to, string memory nftTokenURI) public {_safeMint(to, _tokenIdCounter.current());_setTokenURI(_tokenIdCounter.current(), nftTokenURI);_tokenIdCounter.increment();}
}

节点配置

节点服务商infura和Alchemy的区别，可以看我的另一篇文章《ALCHEMY VS. INFURA：哪个是最好的区块链节点服务商？》

此次，我们将不使用本地运行一个以太坊节点的方式来部署合约，而是使用infura节点服务商提供的服务。

在 infura 上创建一个project，可以获得API调用地址。在以太坊测试网络中，我们选择rinkeby作为我们的测试网络。所以这个项目的API地址网络要选为rinkeby。

然后，因为我们再部署合约是需要用到一个Account，包括账号的公钥和私钥，所以，为了安全，我们使用dotenv存放部署合约以及和合约交互需要用到的数据。这样就不会写死到代码里。

在项目根目录下，执行如下命令：

//安装dotenv npm包
npm install dotenv//根目录下创建.env文件
touch .env

在.env文件中，增加如下内容，

PUBLIC_KEY=XXXXX
PRIVATE_KEY=XXXXXAPI=https://rinkeby.infura.io/v3/XXXXX
API_KEY=XXXXXNETWORK=rinkeby

PUBLIC_KEY和PRIVATE_KEY可以从 matemask 中找到，或者自己创建一个新的 Account 。这里强烈建议创建一个新的来作为测试账号使用。私钥可以按路径导出:打开钱包-账号详情->导出私钥。

API和API_KEY是上面 infura 上创建的 API 地址和 PROJECT ID 。

NETWORK使用 rinkeby 。

编译合约

Command-line completion | Ethereum development environment for professionals by Nomic Foundation是一个NPM包，它安装了一个全局可访问的二进制文件，名为hh，运行项目本地安装的hardhat并支持任务的shell自动完成。

为方便开发，可以使用 hardhat shorthand, 安装方法如下：

npm i -g hardhat-shorthandhardhat-completion install

之后，运行如下命令：

//合约编译
hh compile

生成的artifacts文件夹就是编译之后的文件。

部署合约

在scripts目录下创建deploy.js，内容如下：

// We require the Hardhat Runtime Environment explicitly here. This is optional
// but useful for running the script in a standalone fashion through `node <script>`.
//
// When running the script with `npx hardhat run <script>` you'll find the Hardhat
// Runtime Environment's members available in the global scope.
const hre = require("hardhat");async function main() {// Hardhat always runs the compile task when running scripts with its command// line interface.//// If this script is run directly using `node` you may want to call compile// manually to make sure everything is compiled// await hre.run('compile');// We get the contract to deployconst FoolNFT = await hre.ethers.getContractFactory("FoolNFT");const fool = await FoolNFT.deploy();await fool.deployed();console.log("FoolNFT deployed to:", fool.address);console.log("owner", await logo.owner());}// We recommend this pattern to be able to use async/await everywhere
// and properly handle errors.
main().then(() => process.exit(0)).catch((error) => {console.error(error);process.exit(1);});

然后，修改hardhat.config.js内容，

require("@nomiclabs/hardhat-waffle");// This is a sample Hardhat task. To learn how to create your own go to
// https://hardhat.org/guides/create-task.html
task("accounts", "Prints the list of accounts", async (taskArgs, hre) => {const accounts = await hre.ethers.getSigners();for (const account of accounts) {console.log(account.address);}
});require('dotenv').config();const { API, PRIVATE_KEY } = process.env;// You need to export an object to set up your config
// Go to https://hardhat.org/config/ to learn more/*** @type import('hardhat/config').HardhatUserConfig*/
module.exports = {solidity: "0.8.4",defaultNetwork: "rinkeby",networks: {hardhat: {},rinkeby: {url: API,accounts: [`0x${PRIVATE_KEY}`]}},
};

因为在合约部署到rinkeby网络时，是需要消耗ETH的，所以在部署之前，我们需要先获取一些测试用的ETH到我们之前创建的测试账号上面。打开FaucETH 选择rinkeby网络，填入我们的钱包地址即可获取。

之后，在 metamask 钱包切换到rinkeby测试网络，可以看到我们领取的ETH已经到账户里了。

然后，我们就可以执行合约的部署了，

hh run scripts/deploy.js --network rinkeby//执行完成后得到提示，代表合约部署完成
FoolNFT deployed to: 0x1F8fa1e7C29968b25C3a5129365Da8BC3990856b
owner 0xD936DEa2791e76F20A643d4149747e8598E51D8c

部署完成之后，我们既可以在https://rinkeby.etherscan.io/ 搜索我们的合约地址找到我们的合约信息。

另外，我们也可以在https://rinkeby.etherscan.io/address/AccountOwnerKey地址中，查询到资产消耗，地址中的AccountOwnerKey要替换成上面的owner 地址，也就是我们在.env里配置的PUBLIC_KEY。

如本例中，https://rinkeby.etherscan.io/address/0xD936DEa2791e76F20A643d4149747e8598E51D8c，领了三次测试币 0.42 ETH，部署合约消耗了 0.004464784529 ETH。

铸造NFT

NFT.Storage - Free decentralized storage and bandwidth for NFTs on IPFS & Filecoin.是基于IPFS和Filecoin的开源存储服务。

在铸造NFT之前，我们要现在NFT.Storage - Free decentralized storage and bandwidth for NFTs on IPFS & Filecoin.注册一个账号，然后获得 API Token。获取方式可以参考文档：NFT.Storage Docs。

获取后，可以将这个Token 保存在.env中。在.env中增加如下内容：

// nft.storage的api token
NFT_STORAGE_TOKEN=XXX...// 之前合约部署成功后的地址，本例中是0x1F8fa1e7C29968b25C3a5129365Da8BC3990856b
NFT_CONTRACT_ADDRESS=0x1F8fa1e7C29968b25C3a5129365Da8BC3990856b

之后，根据 nft.storage上的JavaScript client library文档NFT.Storage Docs，安装nft.storage npm 包。

npm install nft.storage

在scripts下创建mint.js文件如下：

// We require the Hardhat Runtime Environment explicitly here. This is optional
// but useful for running the script in a standalone fashion through `node <script>`.
//
// When running the script with `npx hardhat run <script>` you'll find the Hardhat
// Runtime Environment's members available in the global scope.require("@nomiclabs/hardhat-ethers");
const hre = require("hardhat");
const path = require("path");
const fs = require("fs");
const NFTS = require("nft.storage");// 调用dotenv配置方法
require('dotenv').config();// NFT.storage 获取的API Token
const storageToken = process.env.NFT_STORAGE_TOKEN || "";// NFTStorage 客户端实例
const client = new NFTS.NFTStorage({ token: storageToken });// NFT合约部署成功后的地址
const CONTRACT_ADDRESS = process.env.NFT_CONTRACT_ADDRESS || "";// 合约部署人
const OWNER = process.env.PUBLIC_KEY || "";// 合约接口
const contractInterface = require("../artifacts/contracts/FOOL_NFT.sol/FoolNFT.json").abi;// provider
const provider = new hre.ethers.providers.InfuraProvider(process.env.NETWORK, process.env.API_KEY);// 钱包实例
const wallet = new hre.ethers.Wallet(`0x${process.env.PRIVATE_KEY}`, provider);// 合约
const contract = new hre.ethers.Contract(CONTRACT_ADDRESS, contractInterface, provider)
const contractWithSigner = contract.connect(wallet);// 上传文件到nft.storage
async function uploadNFTFile({ file, name, description }) {console.log("Uploading file to nft storage", { file, name, description });const metadata = await client.store({name,description,image: file,});return metadata;
}// 铸造NFT
async function mintNFT({filePath,name = "",description = "",
}) {console.log("要铸造的NFT：", { filePath, name, description });const file = fs.readFileSync(filePath);const metaData = await uploadNFTFile({file: new NFTS.File([file.buffer], name, {type: "image/png", // image/png}),name,description,});console.log("NFT Storage上存储的NFT数据：", metaData);const mintTx = await contractWithSigner.safeMint(OWNER, metaData?.url);const tx = await mintTx.wait();console.log("铸造的NFT区块地址：", tx.blockHash);
}// 入口函数
async function main() {// 读取根目录下assets文件夹下的文件const files = fs.readdirSync(path.join(__dirname, "../assets"));for (const file of files) {const filePath = path.join(__dirname, "../assets", file);await mintNFT({filePath,name: file,description: path.join(file),});}
}// We recommend this pattern to be able to use async/await everywhere
// and properly handle errors.
main().then(() => process.exit(0)).catch((error) => {console.error(error);process.exit(1);});

运行铸造NFT命令：

hh run scripts/mint.js --network rinkeby

等待一会儿之后，会打印出如下信息：

要铸造的NFT： {filePath: 'E:\\MyCode\\nft-web3-example\\assets\\ilona-frey.png',name: 'ilona-frey.png',description: 'ilona-frey.png'
}
Uploading file to nft storage {file: File { _name: 'ilona-frey.png', _lastModified: 1653204844289 },name: 'ilona-frey.png',description: 'ilona-frey.png'
}
NFT Storage上存储的NFT数据： Token {ipnft: 'bafyreihyccauepunk7jgk5chy5u3qoaysrsm5ohwwzjbf7v2iebwbghyjm',url: 'ipfs://bafyreihyccauepunk7jgk5chy5u3qoaysrsm5ohwwzjbf7v2iebwbghyjm/metadata.json'
}
铸造的NFT区块地址： 0xd37902100eec5afceb337ca5a9f4e2e667e222696f58cb84f48bd0b8b85a96b5

查看NFT

此时，登录opensea或者looksrare等NFT市场，就可以查看我们铸造的NFT。地址如下：

opensea测试网络地址:https://testnets.opensea.io/

looksrare测试网络地址:https://rinkeby.looksrare.org/

以looksrare为例，选择登录，会唤起 metamask钱包登录：

授权登录后，就可以在个人中心，我的NFT中看到：

opensea查看方式类似。

总结

至此，我们发布自己的第一款NFT数字产品就完成了。之后，可以通过一些如use-nft，web3-react等一些前端库，结合前端框架去开发一些web页面来展示你自己的NFT网站交互逻辑，从而完成一款真正的NFT数字藏品交易网站。也可以参考登链社区上的一些文章，或者类似于GitHub - jellydn/nft-app: How to create your own NFT and mint NFT token这样的入手项目去学习。