ERC721A詳解

打破傳統思維，為消費者省下千萬美元的協議

Greg Shen

Jun 12, 2022

前言

之前答應朋友要寫一篇解釋 ERC721A的文章，偷懶了這麼久，還是該把它補完，今天突然想寫就來寫完它吧！

幸運的是，我在重看 ERC721A合約發現他在三天前剛好優化一次，下面的解說我也會放新版合約，說不定我是台灣第一個發現這件事的（？

在講解 ERC721A之前，先來探討一下 ERC721是什麼～

再等等，先講一下 ERC跟 EIP是什麼好了！

EIP, ERC解釋

首先，EIP(Ethereum Improvement Proposals)字面上的意思就是以太坊改進方案

我們可以看到改進方案牽涉到這麼多面向，包含核心、網路、介面，然後ERC也出現在上面，所以 ERC其實就是 EIP的一個子集合，ERC(Ethereum Request for Comment)主要就是在建立 token的標準，其中 ERC20(Ethereum Request for Comment 20)就是我們熟知的同質化代幣，為什麼叫同質化？因爲同樣單位的同種代幣的價值、性質都是一樣的。

ERC721又是什麼？

大家或多或少都聽過 ERC721是 NFT(Non-Fungible Tokens)，也就是非同質化代幣，這個協議與 ERC20不同，ERC20代幣最多可以切割到小數點後十八位(也可以到小數點後一位，看你怎麼寫)，但 ERC721每一個的最小單位就是1，並且會給每個 token不同的ID。可能會有人特別喜歡 ID 777或是 8888，這時候不同ID可能就會有不同價值，這時候再讓它 point到不同的圖，每個NFT的價值差異就出來了。

再深入一點說，ERC721這個規範下的NFT具有以下特性：

在合約範圍內的每個 NFT都有唯一的 ID
一個 token ID只能被一個只能被一個 owner持有
一個 owner可以持有多個 NFT

目前絕大多數 NFT的智能合約都遵循 ERC721，該協議中對於鑄造NFT是調用 _safeMint來實現，需要傳入的參數分別為“接收者地址”和“token id”。

那如果我允許用戶一次可以mint多個NFT該如何處理？使用for循環要mint的數量 _mintAmount，並在第二個參數傳入已經產生的NFT數量+1，這邊已經產生的數量使用totalSupply方法來獲取。

其實問題已經很明顯了，為什麼這麼麻煩，不僅需要迴圈還要不斷調用已經產生的數量，其實這在 web2中不過就是運行效率低一些，但在 web3則會產生大量的 gas fee， web3的所有寫入操作都需要 gas fee，意味著每循環一次就要繳納一次 gas fee，如果用戶要 mint多個 NFT，這個成本將非常高昂，尤其是新項目開放 mint時會產生的 gas war， gas費可能飆升數十倍。

ERC721A提供了一種解決方案，將 _safeMint的傳入的第二個參數從 token ID變為mint數量，從而即使一次 mint多個 NFT交易費用也會和僅 mint一個相差無幾，具體效果可見下圖，Gas Saved的確隨著 mint數量明顯增長：

那這背後是如何實現進行批量 mint的呢？我們先來看一下傳統的 ERC721中_safeMint的邏輯

先進行兩次檢查，分別是地址是否有效及 token ID是否已經存在，然後使用 _beforeTokenTransfer進行轉賬，從0地址將 token ID轉至對應地址。然後更新兩個全局 mapping分別為 _balances和 _owners將地址持有數量+1和將token id指向 owner地址。

下圖為 ERC721A的 _mint，它會代入 minter與數量共兩個參數，而它只會將第一個tokenID記錄owner，後續的tokenID並不會直接記錄owner，而是會將它的使用權給予前一個被抓到的owner，並且用_currentID去記錄原本累積到的tokenID數字加上這次所mint的數量，讓下一個minter從這_currentID之後開始mint，其實這段看不懂也沒關係，因為我自己寫完也覺得寫得很不清楚…讓我們直接看例子…

舉例來說，若甲乙丙三個地址分別進行 mint，甲擁有1、2、3號NFT，乙擁有4、5號NFT ，丙只擁有6號，則相當於記錄甲1，2，3 ，乙4，5，丙6 。2、3、5不會儲存 owner，因為這個協議的_packedOwnershipOf function會認為甲至乙中間的2和3是甲的，乙至丙中間的5是乙的，而傳統的ERC721則會將每個 ID都記錄對應的持有人。