NFT教程 - 用Flow和IPFS创建NFT

Flow 创建 NFT 教程 - 第一部分

非同质化代币(NFT)市场正在进入狂热，回顾NFT早期的发展历程，回忆CryptoKitties所暴露出挑战是很有意思的。 CryptoKitties由Dapper Labs的团队打造，是让以太坊第一次出现“大规模”使用的案例。

从那之后，NFT就开始成长之路，Rarible、OpenSea、Foundation、Sorare等平台纷纷涌现。 这些平台每月都有数百万元的流量。 尽管磕磕碰碰，但大部分依旧在以太坊区块链上发生着。 但Dapper Labs的团队在经历了CryptoKitties之后，着手建立一个新的通用的，很适合NFT使用场景区块链。 他们这样做的目标是想解决在以太坊上看到的许多NFT的问题，同时为该领域的开发者和收藏者提供更好的体验。 他们的新区块链Flow，已经证明了自己能够落地，并吸引一些大牌。，如 NBA、UFC、甚至Dr. Seuss都在使用Flow。

我们最近写了使用IPFS上保存标的资产来创建NFT，并且讨论NFT领域的责任问题，以及IPFS如何提供帮助。 现在，这篇文章谈谈如何在Flow上创建IPFS支持的NFT。 Flow区块链早期的主要应用之一是NBA巅峰对决 （NBA Top Shot）。 我们要重新建立一个非常基本的NFT铸币过程，然后在IPFS上回溯NFT元数据和标的资产。

由于我们喜欢piñatas，所以我们的NFT将不再是NBA精彩的视频，而是一个可交易的 piñatas 视频。

本教程有 3 篇文章

  1. 创建合约和铸造代币（本文是第一篇）
  2. 创建一个应用程序，以查看通过该合约创建的NFT。
  3. 创建一个市场，将NFT转让给他人，同时也转移在IPFS上的标的资产。

环境设置

我们需要安装Flow CLI。 在Flow的文档中有一些很好的安装说明：

macOS

brew install flow-cli

Linux

sh -ci “$(curl -fsSL https://storage.googleapis.com/flow-cli/install.sh)"

Windows

iex “& { $(irm ‘https://storage.googleapis.com/flow-cli/install.ps1') }”

我们将在IPFS上存储资产文件。 我们使用Pinata 来简化操作， 可以在这里注册一个免费账户，获取一个API密钥。 在本教程的第二篇文章中会使用Pinata API，但在本篇文章中我们使用Pinata网站。

我们还需要安装NodeJS和一个文本编辑器，它可以帮助高亮显示Flow智能合约(这是用一种叫做Cadence的语言编写)代码的语法。 Visual Studio Code 有一个支持Cadence语法的插件。

让我们为项目创建一个目录：

mkdir pinata-party

进入该目录，并初始化一个新的flow项目：

cd pinata-party
flow project init

现在，使用你最喜欢的代码编辑器中打开项目（如果你使用Visual Studio Code，可以安装下 Cadence 插件），让我们开始工作。

你会看到一个flow.json文件，我们很快就会用到它。 首先，创建一个名为 cadence的文件夹。 在该文件夹内，再添加一个名为 contracts的文件夹。 最后，在 contracts文件夹中创建一个名为 PinataPartyContract.cdc的文件。

说明一下，我们现在所做的一切关于Flow区块链的工作都将在模拟器上完成。 但是，将一个项目部署到测试网或主网，只需要更新flow.json文件中的配置这样简单。 我们现在就把这个文件设置成模拟器环境，然后就可以开始写我们的合约了。

更新flow.json中的合约对象，代码如下：

"contracts": {
     "PinataPartyContract": "./cadence/contracts/PinataPartyContract.cdc"
}

然后，更新该文件中的 deployments对象，代码如下：

"deployments": {
     "emulator": {
          "emulator-account": ["PinataPartyContract"]
     }
}

这是在告诉Flow CLI使用模拟器来部署我们的合约，它也在引用（在模拟器上）我们即将写的合约 ...

合约

Flow 有一个关于创建NFT合约的出色教程。他是一个很好的参考，但是正如Flow自己指出的，他们还没有解决NFT元数据的问题。 他们希望在链上存储元数据。 这是个好主意，他们一定会想出一个合理的办法来。 然而，我们现在想要铸造一些带有元数据的代币，并且我们想要关联上对应的媒体文件（标的）。 元数据只是其中一个组成部分。 我们还需要指出代币最终代表的媒体文件。

如果你熟悉以太坊区块链上的NFT，你可能会知道，许多代币的标的资产都存储在传统的云服务器上，这样做是可以的，但又弊端。 我们曾写过关于IPFS内容可寻址，以及在传统云平台上存储区块链数据的弊端，归结起来主要有两点：

  • 资产应可核查
  • 应该很容易转移维护责任

IPFS解决了这两点。 而Pinata则以一种简单的方式将该内容长期保存在IPFS上。 这正是我们的NFT 关联的资料所需要的？ 我们要确保能够证明拥有NFT的所有权，并确保我们能控制对标的资产（IPFS）--媒体文件或其他内容，确保不是复制品。

考虑到这一点，让我们写一份合约，它可以铸造NFT，将元数据关联到NFT，并确保元数据指向存储在IPFS上的标的资产。

打开PinataPartyContract.cdc，编写一下代码：

pub contract PinataPartyContract {
  pub resource NFT {
    pub let id: UInt64
    init(initID: UInt64) {
      self.id = initID
    }
  }
}

第一步是定义合约，后面会添加更多的内容，但我们首先定义PinataPartyContract，并在其中创建一个resource。 资源是存储在用户账户中并通过访问控制措施进行访问。 在这里，NFT资源最终用来代表NFT所拥有的东西。 NFT必须是唯一的， id属性允许我们标识代币。

接下来，我们需要创建一个资源接口，我们将用它来定义哪些能力可以提供给其他人（即不是合约所有者）。

pub resource interface NFTReceiver {
  pub fun deposit(token: @NFT, metadata: {String : String})
  pub fun getIDs(): [UInt64]
  pub fun idExists(id: UInt64): Bool
  pub fun getMetadata(id: UInt64) : {String : String}
}

把这个代码放在NFT resource 代码的下面。 这个NFTReceiver资源接口用来定义对资源有访问权的人，就可以调用以下方法:

  • deposit
  • getIDs
  • idExists
  • getMetadata

接下来，我们需要定义代币收藏品（ Colletion ）接口。 把它看成是存放用户所有NFT的钱包。

pub resource Collection: NFTReceiver {
    pub var ownedNFT: @{UInt64: NFT}
    pub var metadataObjs: {UInt64: { String : String }}

    init () {
        self.ownedNFT <- {}
        self.metadataObjs = {}
    }

    pub fun withdraw(withdrawID: UInt64): @NFT {
        let token <- self.ownedNFT.remove(key: withdrawID)!

        return <-token
    }

    pub fun deposit(token: @NFT, metadata: {String : String}) {
        self.ownedNFT[token.id] <-! token
    }

    pub fun idExists(id: UInt64): Bool {
        return self.ownedNFT[id] != nil
    }

    pub fun getIDs(): [UInt64] {
        return self.ownedNFT.keys
    }

    pub fun updateMetadata(id: UInt64, metadata: {String: String}) {
        self.metadataObjs[id] = metadata
    }

    pub fun getMetadata(id: UInt64): {String : String} {
        return self.metadataObjs[id]!
    }

    destroy() {
        destroy self.ownedNFT
    }
}

这个资源里有很多东西，说明一下。 首先，有一个变量叫ownedNFT。 这个是很直接的，它可以跟踪用户在这个合约中所有拥有的NFT。

接下来，有一个变量叫metadataObjs。 这个有点特殊，因为我们扩展了Flow NFT合约功能，为每个NFT存储元数据的映射。 这个变量将代币id映射到其相关的元数据上，这意味着我们需要在设置代币id之前，将其设置为元数据。

然后我们初始化变量。 定义在Flow中的资源中的变量必需初始化。

最后，我们拥有了NFT Collection 资源的所有可用函数。 需要注意的是，并不是所有这些函数大家都可以调用。 你还记得在前面，NFTReceiver资源接口中定义了任何人都可以访问的函数。

我尤其想指出 deposit函数。 正如我们扩展了默认的Flow NFT合约以包含 metadataObjs映射一样，我们正在扩展默认的 deposit函数，以接受额外的 metadata参数。 为什么要在这里做这个？ 因为需要确保只有token的minter可以将该元数据添加到token中。 为了保持这种私密性，将元数据的初始添加限制在铸币执行中。

合约代码就快完成了。 因此，在 Collection资源的下面，添加以下内容：

pub fun createEmptyCollection(): @Collection {
    return <- create Collection()
}

pub resource NFTMinter {
    pub var idCount: UInt64

    init() {
        self.idCount = 1
    }

    pub fun mintNFT(): @NFT {
        var newNFT <- create NFT(initID: self.idCount)

        self.idCount = self.idCount + 1 as UInt64

        return <-newNFT
    }
}

首先，我们有一个函数，在调用时创建一个空的NFT Collection。 这就是第一次与合约进行交互的用户如何创建一个存储位置，该位置映射到定义好的 Collection资源。

之后，我们再创建一个资源（resource）。 它很重要的，因为没有它，我们就无法铸造代币。 NFTMinter资源包括一个idCount，它是递增的，以确保我们的NFT不会有重复的id。 它还有一个功能，用来创造 NFT。

在NFTMinter资源的下方，添加主合约初始化函数；

init() {
      self.account.save(<-self.createEmptyCollection(), to: /storage/NFTCollection)
      self.account.link<&{NFTReceiver}>(/public/NFTReceiver, target: /storage/NFTCollection)
      self.account.save(<-create NFTMinter(), to: /storage/NFTMinter)
}

这个初始化函数只有在合约部署时才会被调用。 它有三个作用。

  1. 为收藏品（Collection）的部署者创建一个空的收藏品，这样合约的所有者就可以从该合约中铸造和拥有NFT。
  2. Collection资源发布在一个公共位置，并引用在一开始创建的NFTReceiver接口。 通过这个方式告诉合约，在NFTReceiver上定义的函数可以被任何人调用。
  3. NFTMinter资源被保存在账户存储中，供合约的创建者使用。 这意味着只有合约的创造者才能铸造代币。

合约全部代码可在这里找到。

现在合约已经准备好了，让我们来部署它，对吗？ 我们也许应该在Flow Playground上测试一下。 到那里，点击左侧侧栏的第一个账号。 将示例合约中的所有代码替换为我们的合约代码，然后点击部署。 如果一切顺利，你应该在屏幕底部的日志窗口中看到这样的日志。

16:48:55 Deployment Deployed Contract To: 0x01

现在我们已经准备好将合约部署到本地运行的模拟器上。 在命令行中，运行：

flow project start-emulator

现在，如果模拟器的运行正确和flow.json文件的正确配置，我们可以部署合约。 只需运行这个命令：

flow project deploy

如果一切顺利，你应该看到这样的输出：

Deploying 1 contracts for accounts: emulator-accountPinataPartyContract -> 0xf8d6e0586b0a20c7

现在已经在Flow模拟器上上线了一个合约，但我们想铸造一个NFT代币。

铸造NFT

在教程的第二篇文章中，我们将通过一个应用程序和用户界面使铸币过程更加友好。 为了看到所铸造的内容，并展示元数据如何在Flow上与NFT一起工作，我们将使用Cadence脚本和命令行。

在 pinata-party项目的根目录下创建一个新的目录，我们把它叫做 transactions。 创建好文件夹，在里面创建一个名为MintPinataParty.cdc 的新文件。

为了编写出交易，先需要提供给NFT的元数据一个引用文件。 为此，我们将通过Pinata上传一个文件到IPFS。这个教程中，我将上传一个孩子在生日派对上砸pinata的视频。 你可以上传任何你想要的视频文件。 你真的可以上传任何你喜欢的资产文件，并将其与你的NFT关联起来，在本教程系列的第二篇文章将期待视频内容。 一旦你准备好你的视频文件，在这里上传。

当你上传文件后，你会得到一个IPFS哈希（通常被称为内容标识符或CID）。 复制这个哈希值，因为我们将在铸币过程中使用它。

现在，在你的MintPinataParty.cdc文件中，添加以下内容：

import PinataPartyContract from 0xf8d6e0586b0a20c7

transaction {
  let receiverRef: &{PinataPartyContract.NFTReceiver}
  let minterRef: &PinataPartyContract.NFTMinter

  prepare(acct: AuthAccount) {
      self.receiverRef = acct.getCapability<&{PinataPartyContract.NFTReceiver}>(/public/NFTReceiver)
          .borrow()
          ?? panic("Could not borrow receiver reference")        

      self.minterRef = acct.borrow<&PinataPartyContract.NFTMinter>(from: /storage/NFTMinter)
          ?? panic("could not borrow minter reference")
  }

  execute {
      let metadata : {String : String} = {
          "name": "The Big Swing",
          "swing_velocity": "29", 
          "swing_angle": "45", 
          "rating": "5",
          "uri": "ipfs://QmRZdc3mAMXpv6Akz9Ekp1y4vDSjazTx2dCQRkxVy1yUj6"
      }
      let newNFT <- self.minterRef.mintNFT()

      self.receiverRef.deposit(token: <-newNFT, metadata: metadata)

      log("NFT Minted and deposited to Account 2's Collection")
  }
}

这是一个非常简单的交易代码，这在很大程度上要归功于Flow 所做的工作，但让我们来看看它。 首先，你会注意到顶部的导入语句。 如果你还记得，在部署合约时，我们收到了一个账户地址。 它就是这里引用的内容。 因此，将0xf8d6e0586b0a20c7替换为你部署的账户地址。

接下来我们对交易进行定义。 在我们的交易中，我们首先要做的是定义两个参考变量，receiverRef和minterRef。 在这种情况下，我们既是NFT的接收者，又是NFT的挖掘者。 这两个变量是引用我们在合约中创建的资源。 如果执行交易的人对资源没有访问权，交易将失败。

接下来，我们有一个prepare函数。 该函数获取试图执行交易的人的账户信息并进行一些验证。 它会尝试 借用两个资源 NFTMinter和 NFTReceiver上的可用能力。 如果执行交易的人没有访问这些资源的权限，验证无法通过，这就是交易会失败的原因。

最后是execute函数。 这个函数是为我们的NFT建立元数据，铸造NFT，然后在将NFT存入账户之前关联元数据。 如果你注意到，我创建了一个元数据变量。 在这个变量中，添加了一些关于 token的信息。 由于我们的代币代表的是一个事件，即一个piñata 在派对上被打碎，并且因为我们试图复制你在NBA Top Shot中看到的大部分内容，所以我在元数据中定义了一些统计数据。 孩子挥棒打piñata的速度，挥棒的角度和等级。 我只是觉得这些统计数字有意思。 你可以用类似的方式为你的代币定义任何有意义的信息。

你会注意到，我还在元数据中定义了一个uri属性。 这将指向IPFS哈希，它承载着我们与NFT相关的标的资产文件。 在这种情况下，它是piñata被击中的真实视频。 你可以用你之前上传文件后收到的哈希值来替换。

我们用ipfs://作为哈希的前缀，有几个原因。 这是IPFS上文件的标识符，可以使用IPFS的桌面客户端和浏览器扩展。 也可以直接粘贴到Brave浏览器中（Brave 浏览器现在提供了对IPFS内容的原生支持）。

调用 mintNFT函数来创建代币。 然后调用deposit函数将其存入我们的账户。 这也是我们传递元数据的地方。 如果你还记得，我们在 deposit函数中定义了一个关联变量，将元数据添加到关联的token id中。

最后，我们只需要日志记录代币已被铸造和存入账户的信息。

现在我们差不多可以执行代码发送交易铸造NFT了。 但首先，我们需要准备好我们的账户。 在项目根目录下的命令行中，创建一个新的签名私钥。

运行以下命令。

flow keys generate

这将返回你一个公钥和一个私钥， 请始终保护好你的私钥。

我们将需要私钥来签署交易，所以我们可以把它粘贴到flow.json文件中。 我们还需要指定签名算法。 下面是flow.json文件中的accounts 的内容：

"accounts": {
  "emulator-account": {
     "address": "YOUR ACCOUNT ADDRESS",
     "privateKey": "YOUR PRIVATE KEY",
     "chain": "flow-emulator",
     "sigAlgorithm": "ECDSA_P256",
     "hashAlgorithm": "SHA3_256"
  }
},

如果你打算在github或任何远程git仓库上存储这个项目的任何内容，请确保你不包含私钥。 你可能想.gitignore你的整个flow.json。 尽管我们只是使用本地模拟器，但保护你的密钥是个好做法。

现在可以发送交易，简单的运行这个命令：

flow transactions send --code ./transactions/MintPinataParty.cdc --signer emulator-account

在flow.json中引用编写的交易代码文件和签名账户。 如果一切顺利，你应该看到这样的输出：

Getting information for account with address 0xf8d6e0586b0a20c7 ...

Submitting transaction with ID 4a79102747a450f65b6aab06a77161af196c3f7151b2400b3b3d09ade3b69823 ...

Successfully submitted transaction with ID 4a79102747a450f65b6aab06a77161af196c3f7151b2400b3b3d09ade3b69823

最后，验证token是否在我们的账户中，并获取元数据。 做到这一点，我们要写一个非常简单的脚本，并从命令行调用它。

在项目根目录，创建一个名为 scripts的新文件夹。 在里面，创建一个名为CheckTokenMetadata.cdc的文件。 在该文件中，添加以下内容：

import PinataPartyContract from 0xf8d6e0586b0a20c7

pub fun main() : {String : String} {
    let nftOwner = getAccount(0xf8d6e0586b0a20c7)
    // log("NFT Owner")    
    let capability = nftOwner.getCapability<&{PinataPartyContract.NFTReceiver}>(/public/NFTReceiver)

    let receiverRef = capability.borrow()
        ?? panic("Could not borrow the receiver reference")

    return receiverRef.getMetadata(id: 1)
}

这个脚本可以被认为是类似于以太坊智能合约上调用只读方法。 它们是免费的，只返回合约中的数据。

在脚本中，导入部署的合约地址。 然后定义一个 main函数（这是脚本运行所需的函数名）。 在这个函数里面，我们定义了三个变量：

  • nftOwner：拥有NFT的账户。 由于使用部署了合约的账户中铸造了NFT，所以在我们的例子中，这两个地址是一样的。 这一点不一定，要看你将来的合约设计。
  • capability： 需要从部署的合约中 借用的能力（或功能）。 请记住，这些能力是受访问控制的，所以如果一个能力对试图借用它的地址不可用，脚本就会失败。 我们正在从NFTReceiver资源中借用能力。
  • receiverRef：这个变量只是简单地记录我们的能力。

现在，我们可以调用（可用的）函数。 在这种情况下，我们要确保相关地址确实已经收到了我们铸造的NFT，然后我们要查看与代币相关的元数据。

让我们运行的脚本，看看得到了什么。 在命令行中运行以下内容：

flow scripts execute ./scripts/CheckTokenMetadata.cdc

你应该会看到元数据输出的类似这样的输出。

{"name": "The Big Swing", "swing_velocity": "29", "swing_angle": "45", "rating": "5", "uri": "ipfs://QmRZdc3mAMXpv6Akz9Ekp1y4vDSjazTx2dCQRkxVy1yUj6"}

恭喜你！ 你成功创建了一个Flow智能合约，铸造了一个代币，并将元数据关联到该代币，并将该代币的底层数字资产存储在IPFS上。 作为教程的第一部分，还算不错。

接下来，我们有一个关于构建前端React应用的教程，通过获取元数据和解析元数据，让你显示你的NFT。

本翻译由 Cell Network 赞助支持。

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