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# 初步探討 NFT -- 智能合約


## 什麼是 NFT ?
NFT 全名 Non-fungible token，非同質化代幣。
> fungible : easy to exchange or trade for something else of the same type and value

簡而言之就是這個 token 是獨一無二的，例如說：你可以用同一顆 bitcoin 交換到同一顆等值的bitcoin，但是你用 NFT 只會交換到不一樣的 NFT，很像是小時候玩的卡片遊戲，每個人的卡片都是不一樣的。

NFT 是在區塊鏈上的 cryptographic 產品，有著獨特的 ID 跟 metadata 來區分不同的 NFT。

也因為 NFT 不可替代的原因，NFT 可以在不同領域中被使用，NFT用來代表實體的資產是一個很理想的載具，像是房地產或是藝術品。NFT 還可以用來繞過 intermediates，直接把藝術家跟顧客連結，或也可以當作身份認證。

總而言之，NFT 能達到移除 intermediate、簡化流程、創立新市場這些功能。


## 智能合約又是什麼？
智能合約可以說是 NFT 裡的核心，沒有智能合約，那一顆 NFT 也就是一張照片而已。

智能合約是被儲存在區塊鏈上的程式，當預設的條件被達到就會運作。而這些運作都是完全自動的，並不需要我們去進行控制。也就是說智能合約的流程是自動化的，讓交易的參與者馬上得知 agreement 的 outcome，不需要第三方的介入或是時間損失。

智能合約是使用 Solidity 寫的，Solidity 是一個合約導向的程式語言，受到 C++、Python、Javascript 這些語言的影響，語法設計參考了 `ECMAScript` ，所以語法跟 javascript 非常相似。
Solidity 程式碼編譯好可以在 ```EVM``` 上運行，因為現在 solidity 還在開發中，所以更新非常快速，要小心語法的變動。
> EVM：Ethernet Virtual Machine，是智能合約運行的環境。
>

## 智能合約優點
1. 快速、效率且準確
當達到一個智能合約的條件時，對應的動作會被立即執行。因為智能合約是數位且自動化的，所以不需要任何紙張的契約，也不會出現人工填入紙本契約發生填錯的問題，就不會有更改錯誤所要花費的時間。

2. 信任和透明
因為雙方之間沒有第三方的介入，且雙方的交易紀錄都是雙方可以看到的，所以不會有資料被其中一方更改的問題出現。

3. 安全
區塊鏈的交易紀錄都是經過加密的，讓他們變得不好破解。並且每一個紀錄都是接著上一個紀錄以 subsequent 方式儲存在一個分散式帳本上，所以駭客要破解一整條鏈才可以更動一個紀錄。

4. 省錢
因為智能合約不需要第三方介入交易過程，所以可以減少這其中交易成本或時間成本。

## 我們會使用到的工具

### ERC721A
我們要實作出一個 NFT 智能合約，那總得要有一個藍圖參考，不然大家寫出來的智能合約功能都不太一樣那就不能進行操作了。所以也會有一個針對 NFT 的 protocol，也就是 ERC721。ERC721 就是 NFT 智能合約的標準，大家都是透過這個 protocol 去實作功能，可以想像成電腦硬體的浮點數數值系統都是按照 IEEE754 的標準下去實作。

我們選擇的 protocol 是 ERC721A，是 ERC721 的改良版，主要的目的就是減少 gas fee。
> ERC721A 跟 ERC721 更詳細的探討可以看這篇[文章](https://hackmd.io/@steven1lung/erc721a)。


### IPFS
因為我們會幫自己的 NFT 加上圖片，就跟大家在外面買到的 NFT 一樣都會有一個圖片。所以我們會將 NFT 的圖片放上 IPFS (一個儲存空間) 來讓我們可以進行存取。

我們要自己上傳到 IPFS 或是其他的空間都可以，這邊使用 IPFS 是因為 IPFS 也是去中心化的儲存空間。
>對 IPFS 更詳細的介紹可以去看我另外一篇[文章](https://hackmd.io/@steven1lung/ipfs)。


## 直接看智能合約的程式碼

//SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.11;

import "erc721a/contracts/ERC721A.sol";

contract Steven_Test is ERC721A {
    uint256 public price = 0.001 ether;
    
    //自己的 json 位址
    string public picURI =
        "ipfs://xxxxxxxx";

    constructor() ERC721A("Steven Test", "ST") {}

    function mint(uint256 quantity) external payable {
        
        require(quantity <= 1, "Allow only one NFT per mint");
        require(price <= msg.value, "Not enough ether");

        _safeMint(msg.sender, quantity);
    }
    
    function tokenURI(uint256 tokenId)
        public
        view
        virtual
        override
        returns (string memory)
    {
        return picURI;
    }
    
}

這邊是一個非常簡單的智能合約範例，只有最基本的功能，程式碼在[這裡](https://gist.github.com/steven1lung/985222ef28530ced446f95185808f0d7)。

### Mint

function mint(uint256 quantity) external payable {
    require(quantity <= 1, "Allow only one NFT per mint");
    require(price <= msg.value, "Not enough ether");

    _safeMint(msg.sender, quantity);
}

`mint` 這個函式就是實作買一顆 NFT 的功能，呼叫這個函示並且傳入要的數量就可以進行購買。這邊我們的示範有加入一些限制，像是一次最多只能 mint 一顆 NFT。

可以看到我們使用了兩個 `require` 來確認一些基本的條件，我們這邊設定最多只能 mint 一顆 NFT，並且我們所要付的 ether 要大於價格（也就是我們在第 7 行設定的 `price`）。

### URI

function tokenURI(uint256 tokenId)
    public
    view
    virtual
    override
    returns (string memory)
{
    return picURI;
}
    

這邊就是實作出 NFT 有圖片的地方，如果沒有這個函式，那我們所購買到的 NFT 就會是一張空白的圖片。

## 進行發布

### 1. 註冊 metamask 錢包
### 2. 領取測試幣
在 rinkeby faucet 領一些測試幣（領大概 0.4 0.5 eth 就夠了）。

### 3. 將圖片打包上傳到 ipfs
可以使用 [pinata](https://www.pinata.cloud/) 上傳，上傳後複製 CID 貼 json 裡。

會長這樣：

{
    "name": "Steven Test",
    "description": "hi this is my first NFT",
    "image": "ipfs://QmQTHrZzcf7KeYdECkRXySiit9z3nUrDfdnHHhw1WbEYmu"
}

接著再把這個 json 上傳到 ipfs，並且複製這個檔案的 CID 貼到上面的 [picURI](https://hackmd.io/JTlFKxLIQLieVAJbQdSWNg?view#%E7%9B%B4%E6%8E%A5%E7%9C%8B%E6%99%BA%E8%83%BD%E5%90%88%E7%B4%84%E7%9A%84%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E7%A2%BC) 第 10 行的地方。

:warning: 注意是要把 JSON 的 CID 放到 `picURI` 的地方，不是圖片的 CID 歐。

### 3. 將智能合約編譯
在 remix 貼上剛剛的智能合約程式碼，並進行編譯。
### 4. 發佈到測試鏈上
deploy 到 injected web3。
### 5. Mint NFT
在下面 deployed contract 的 mint 輸入 1 並且點選。

記得 mint 的時候要在上面選擇要付多少 gwei。因為我們價格定 0.001 eth，所以是 1000000 gwei。
### 6. 到 opensea testnet 查看成果
點[這裡](https://testnets.opensea.io/)查看有沒有成功，因為要經過區塊鏈操作，所以會需要等個 1 分鐘左右。