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本文首发于 深入浅出区块链社区 原文链接: 剖析非同质化代币ERC721-全面解析ERC721标准 原文已更新，请读者前往原文阅读
什么是ERC-721？现在我们看到的各种加密猫猫狗狗都是基于ERC-721创造出来的，每只都是一个独一无二的ERC-721代币，不过ERC-721在区块链世界远不止猫猫狗狗，它更大的想象空间在于将物理世界的资产映射到区块链上。本文就来剖析下什么是ERC721.
ERC721是什么
在 创建代币 一篇，我们讲到过ERC20代币， 和ERC20一样，ERC721同样是一个代币标准，ERC721官方简要解释是Non-Fungible Tokens，简写为NFTs，多翻译为非同质代币。 ERC721 是由Dieter Shirley 在2017年9月提出。Dieter Shirley 正是谜恋猫CryptoKitties背后的公司Axiom Zen的技术总监。因此谜恋猫也是第一个实现了ERC721 标准的去中心化应用。ERC721号提议已经被以太坊作为标准接受，但该标准仍处于草稿阶段。本文介绍的ERC721标准基于最新(2018/03/23官方提议。
那怎么理解 非同质 代币呢?
非同质代表独一无二，谜恋猫为例，每只猫都被赋予拥有基因，是独一无二的（一只猫就是一个NFTs），猫之间是不能置换的。这种独特性使得某些稀有猫具有收藏价值，也因此受到追捧。
ERC20代币是可置换的，且可细分为N份（1 = 10 * 0.1）, 而ERC721的Token最小的单位为1，无法再分割。 如果同一个集合的两个物品具有不同的特征，这两个物品是非同质的，而同质是某个部分或数量可以被另一个同等部分或数量所代替。
非同质性其实广泛存在于我们的生活中，如图书馆的每一本，宠物商店的每一只宠物，歌手所演唱的歌曲，花店里不同的花等等，因此ERC721合约必定有广泛的应用场景。通过这样一个标准，也可建立跨功能的NFTs管理和销售平台（就像有支持ERC20的交易所和钱包一样），使生态更加强大。
ERC721标准
ERC721最为一个合约标准，提供了在实现ERC721代币时必须要遵守的协议，要求每个ERC721标准合约需要实现ERC721及ERC165接口，接口定义如下： pragma solidity ^0.4.20; interface ERC721 /* is ERC165 */ { event Transfer(address indexed _from, address indexed _to, uint256 _tokenId); event Approval(address indexed _owner, address indexed _approved, uint256 _tokenId); event ApprovalForAll(address indexed _owner, address indexed _operator, bool _approved); function balanceOf(address _owner) external view returns (uint256); function ownerOf(uint256 _tokenId) external view returns (address); function safeTransferFrom(address _from, address _to, uint256 _tokenId, bytes data) external payable; function safeTransferFrom(address _from, address _to, uint256 _tokenId) external payable; function transferFrom(address _from, address _to, uint256 _tokenId) external payable; function approve(address _approved, uint256 _tokenId) external payable; function setApprovalForAll(address _operator, bool _approved) external; function getApproved(uint256 _tokenId) external view returns (address); function isApprovedForAll(address _owner, address _operator) external view returns (bool); }
接口说明： balanceOf(): 返回由_owner 持有的NFTs的数量。 ownerOf(): 返回tokenId代币持有者的地址。 approve(): 授予地址_to具有_tokenId的控制权，方法成功后需触发Approval 事件。 setApprovalForAll(): 授予地址_operator具有所有NFTs的控制权，成功后需触发ApprovalForAll事件。 getApproved()、isApprovedForAll(): 用来查询授权。 safeTransferFrom(): 转移NFT所有权，一次成功的转移操作必须发起 Transer 事件。函数的实现需要做一下几种检查： 调用者msg.sender应该是当前tokenId的所有者或被授权的地址 _from 必须是 _tokenId的所有者 _tokenId 应该是当前合约正在监测的NFTs 中的任何一个 _to 地址不应该为 0 如果_to 是一个合约应该调用其onERC721Received方法, 并且检查其返回值，如果返回值不为 bytes4(keccak256("onERC721Received(address,uint256,bytes)")) 抛出异常。 一个可接收NFT的合约必须实现ERC721TokenReceiver接口： interface ERC721TokenReceiver { /// @return `bytes4(keccak256("onERC721Received(address,uint256,bytes)"))` function onERC721Received(address _from, uint256 _tokenId, bytes data) external returns(bytes4); } transferFrom(): 用来转移NFTs, 方法成功后需触发Transfer事件。调用者自己确认_to地址能正常接收NFT，否则将丢失此NFT。此函数实现时需要检查上面条件的前4条。
ERC165 标准
ERC721标准同时要求必须符合ERC165标准 ，其接口如下： interface ERC165 { function supportsInterface(bytes4 interfaceID) external view returns (bool); }
ERC165 同样是一个合约标准，这个标准要求合约提供其实现了哪些接口，这样再与合约进行交互的时候可以先调用此接口进行查询。 interfaceID为函数选择器，计算方式有两种，如： bytes4(keccak256('supportsInterface(bytes4)')); 或 ERC165.supportsInterface.selector ，多个函数的接口ID为函数选择器的异或值。 关于ERC165，这里不深入介绍，有兴趣的同学可以阅读 官方提案 。
可选实现接口：ERC721Metadata
ERC721Metadata 接口用于提供合约的元数据：name , symbol 及 URI（NFT所对应的资源）。 其接口定义如下： interface ERC721Metadata /* is ERC721 */ { function name() external pure returns (string _name); function symbol() external pure returns (string _symbol); function tokenURI(uint256 _tokenId) external view returns (string); }
接口说明： name(): 返回合约名字，尽管是可选，但强烈建议实现，即便是返回空字符串。 symbol(): 返回合约代币符号，尽管是可选，但强烈建议实现，即便是返回空字符串。 tokenURI(): 返回_tokenId所对应的外部资源文件的URI（通常是IPFS或HTTP(S)路径）。外部资源文件需要包含名字、描述、图片，其格式的要求如下： { "title": "Asset Metadata", "type": "object", "properties": { "name": { "type": "string", "description": "Identifies the asset to which this NFT represents", }, "description": { "type": "string", "description": "Describes the asset to which this NFT represents", }, "image": { "type": "string", "description": "A URI pointing to a resource with mime type image/* representing the asset to which this NFT represents. Consider making any images at a width between 320 and 1080 pixels and aspect ratio between 1.91:1 and 4:5 inclusive.", } } }
tokenURI通常是被web3调用，以便在应用层做相应的查询和展示。
可选实现接口：ERC721Enumerable
ERC721Enumerable的主要目的是提高合约中NTF的可访问性，其接口定义如下： interface ERC721Enumerable /* is ERC721 */ { function totalSupply() external view returns (uint256); function tokenByIndex(uint256 _index) external view returns (uint256); function tokenOfOwnerByIndex(address _owner, uint256 _index) external view returns (uint256); }
接口说明： totalSupply(): 返回NFT总量 tokenByIndex(): 通过索引返回对应的tokenId。 tokenOfOwnerByIndex(): 所有者可以一次拥有多个的NFT, 此函数返回_owner拥有的NFT列表中对应索引的tokenId。
补充说明
NTF IDs
NTF ID，即tokenId，在合约中用唯一的uint265进行标识，每个NFT的ID在智能合约的生命周期内不允许改变。推荐的实现方式有： 从0开始，每新加一个NFT，NTF ID加1 使用sha3后uuid 转换为 NTF ID
与ERC-20的兼容性
ERC721标准尽可能遵循 ERC-20 的语义，但由于同质代币与非同质代币之间的根本差异，并不能完全兼容ERC-20。
交易、挖矿、销毁
在实现transter相关接口时除了满足上面的的条件外，我们可以根据需要添加自己的逻辑，如加入黑名单等。 同时挖矿、销毁尽管不是标准的一部分，我们可以根据需要实现。
参考实现
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<!-- 1. [CryptoKitties Deployed Contract.](https://ethfiddle.com/09YbyJRfiI) 2. [XXXXERC721](https://github.com/fulldecent/erc721-example)3. [ERC721ExampleDeed](https://github.com/nastassiasachs/ERC721ExampleDeed) -->
参考文献 EIPS-165 EIPS-721
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