科普｜NFT鑄造及購買過程技術詳解，科學家是如何搶購NFT的？_區塊鏈

作者：@iamcatcher

本文基于自己近期的學習以及和群友討論總結，作為一個記錄，最后是自己對NFT行業現狀一點思考，剛接觸區塊鏈和以太坊編程難免有錯誤，歡迎大家指正和交流。

NFT購買過程

簡單來說購買過程就是你的錢包和NFT合約進行交互，從你的錢包轉賬0.176ETH到合約，調用合約mint方法后，生成兩個NFT代幣，代幣轉移到你的錢包，你獲得這個NFT。

關于NFT合約的內容可以參考以下文章：NFT及OpenSea交易背后的技術分享—Mirror

NFT購買過程詳解

將你從項目方的官方網站上點擊mint按鈕，從瀏覽器到以太網網絡端到端交互過程詳細打開：

NFT購買過程

1、點擊Mint按鈕

大家登陸項目網站，Chrome上連接自己的錢包，然后點擊mint按鈕。網頁上的JavaScript代碼基于項目的mint價格，合約地址等生成rawtransaction數據，主要包含以下幾個關鍵字段

2、TX簽名

網頁代碼與Metamask交互，會彈出窗口讓你確認本次交易。點擊確認后，Metamask會使用你的錢包私鑰進行簽名，以確保這個交易是你本身授權的，后續以太坊網絡會進行校驗。

3、發送TX到node驗證

交易TX被Metamask發送到Metamask的以太坊node，node對TX進行校驗，確保交易不被仿冒。

TRON數字錢包科普資料《波場錢包的現在過去與未來》已上線:據最新消息顯示，由TokenPocket聯合波場TRON官方，以及 TokenPocket 社區志愿者共同撰寫的《波場錢包的現在過去與未來》已正式上線。《波場錢包的現在過去與未來》又稱為波場錢包小白書，詳細介紹了當前TRON錢包與TRON生態密切結合的實例，是目前市面上最為詳細的TRON數字錢包科普資料。波場錢包作為波場公鏈生態中極為重要的入口，是波場生態的重要構成要素。波場錢包從一開始只提供權限管理、轉賬收款、節點投票等基礎功能，到如今不僅可以為用戶提供法幣交易、閃兌和去中心化交易所等方便快捷的交易服務，還能讓用戶直接在錢包上體驗波場上DApp，挖礦、DeFi、Staking等資產增值服務。詳情見原文鏈接。[2020/8/20]

4、廣播TX到以太坊網絡

交易TX被發送到以太坊網絡的相鄰節點，然后再相互廣播到相鄰接點。這時你的交易就可以在etherscan.io上查看到，狀態是pending狀態。

5、礦工node接收到TX

礦工node會將同步過來的tx都放到一個叫Txpool/Mempool地方，這個地方是很多事情的關鍵，需要展開來講一下：

Txpool代碼流程

Txpool的數據來源主要來自：

本地提交，也就是第三方應用通過調用本地以太坊節點的RPC服務所提交的交易；

遠程同步，是指通過廣播同步的形式，將其他以太坊節點的交易數據同步至本地節點;

現場 | 火幣中國推出數字經濟及區塊鏈產業科普新書:金色財經現場報道，12月6日，由海南省工業和信息化廳主辦，南南合作金融中心協辦，海南生態軟件園、火幣中國承辦的“海南自貿港數字經濟和區塊鏈國際合作論壇”在海口舉行，這是全球首次區塊鏈部長級論壇。

在本次論壇上，火幣中國舉行了“數字經濟及區塊鏈產業科普系列新書發布”儀式，希望通過教材、專業教育、培訓等多種方式，幫助從業者、高校、研究機構深入了解區塊鏈，從而建立起區塊鏈全局性知識模型，真正推動區塊鏈應用落地。火幣中國CEO袁煜明介紹，將聯合機械工業出版社面向普通高等教育推出《區塊鏈導論》、《區塊鏈系統設計與應用》和《區塊鏈新商業模式分析》系列教材，這是國內最早推動的區塊鏈教材之一；火幣中國還積極參與數字經濟的研究，由中信出版社出版的新書《讀懂Libra》已經上市；由火幣中國負責編寫的區塊鏈技術科普讀物《區塊鏈技術進階指南》將于12月面世；首本行業內最全的區塊鏈應用案例集《區塊鏈產業應用100例》在本次論壇進行了首次刊印。[2019/12/6]

Txpool中分了Queue和Pending兩個隊列，首先新收到TX會基于規則判斷后先放到Queue這個隊列，然后再添加Pending隊列等待挖礦加入新增的塊。

主要規則如下：

1）優先處理Gasprice高的TX

2）本地TX優先處理，過于遠程同步

3）每個節點會設置最低Gasprice，低于這個值的遠程TX會被丟棄

Pending中的TX，被Miner模塊獲取并驗證，用于挖礦；挖礦成功后寫進區塊并被廣播。Miner取走交易是復制，Txpool中的TX并不減少。TX被寫進鏈后才從Txpool刪除。

動態 | 人民日報官方微博科普區塊鏈 強調區塊鏈不等于比特幣:人民日報官方微博今早發表9圖科普區塊鏈。其中涉及區塊鏈的特點有：1、安全；2、不可篡改；3、可訪問；4、無第三方。區塊鏈對未來的影響：1、不需繁瑣個人證明；2、看病避免反復檢查；3、旅行消費更加便捷；4、交易無需第三方。同時強調，區塊鏈不等于比特幣。比特幣只是區塊鏈技術的一種應用，區塊鏈還有醫療衛生、食品安全、版權保護等諸多應用領域。[2019/10/28]

Gas過低的TX，會被一直卡在Txpool得不到處理，需要可以提高Gas讓它被處理。

詳細代碼分析可以參考死磕以太坊源碼分析之txpool

GasWar：發生熱門交易時，大家為了自己的TX可以被優先處理，爭相提升Gas費的場景

6、礦工出塊TX被打包

礦工選取TX后開始挖礦，再找到一個區塊的Solution后廣播到以太坊網絡。

7、出塊被驗證

在其他礦工節點驗證后，該區塊正式上鏈，這事我們TX結果可以在etherscan.io上查看到。

8、TX狀態同步

相關狀態返回本地，可以在Metamask上查詢到。

參考文檔：

LifeCycleofanEthereumTransaction

TransactionlifecycleontheEthereumblockchain

TheInfluenceFactorsonEthereumTransactionFees

聲音 | ETC Labs主管：科普教育是未來幾年公鏈面臨的巨大挑戰:ETCLabs主管Darin Kotalik認為，科普教育是未來幾年公鏈面臨的巨大挑戰，人們必須要對區塊鏈有基本的認識，分清楚公鏈和私鏈的區別。[2019/8/25]

合約是如何被執行的

簡單說我們發送的交易會被轉換成一個Message對象傳入EVM，而EVM則會根據Message生成一個Contract對象以便后續執行。基于我們轉入的Data轉為合約的input調用mint函數。

詳細看EVM介紹參考如下文檔：

easy-evm

learnblockchain.cn

NFT預售與公開銷售

預售只是針對特定用戶才能購買，公開銷售就是大家都可以搶購。

這里主要需要回答兩個技術問題：

1、如何限制特定錢包才能mint？

2、預售和公開銷售之間是如何狀態切換的？

白名單機制

白名單現在普遍使用默克爾樹來實現，簡單來說將所有白名單錢包地址作為默克爾樹的葉子節點，生成一個Roothash。在合約中只需要存儲Roothash值，在調用mint函數時網頁的JS代碼基于錢包地址生成proof，合約就可以校驗該地址是否屬于白名單。

以C01的合約為例：

0x6fd053bff10512d743fa36c859e49351a4920df6

財政部副部長朱光耀：數字經濟還處在發展的過程中，要以科普、推動的態度來推進數字經濟發展:今日，在中國發展高層論壇2018年會上，財政部副部長朱光耀表示：“數字經濟還處在發展的過程中，要以科普、推動的態度來推進數字經濟發展。也要關注數字經濟的其他影響，包括稅收征管、反洗錢監管措施等要跟上。”[2018/3/25]

在預售和公開銷售時通過SetRoot更新hash

詳細原理和代碼參考下面文章：UsingMerkleTreesforNFTWhitelists

銷售狀態切換

常用兩種方式：

1）通過在合約判斷時間點，比如2022-01-0118:00UTC開始公開銷售?

2）通過狀態判斷，及在合約設置狀態變量，比如以XRC的合約為例，判斷Status.PublicSale狀態，這個是調用合約中SetStatus進行設置。

科學家如何搶夠NFT

科學家使用程序搶購NFT，就是使用各種手段使自己的交易TX可以先于別人被礦工打包，在售罄前完成NFTmint。同時科學家都是追求完美的，最完美的結果當然是自己的TX出現在第一個滿足公開銷售狀態的區塊里，也就是搶Block0。

兩種場景的Block0如下圖，同時做到Block0還可以避免后續大家搶購發生的Gaswar，減少搶購成本。但現在越來越卷，Block0也會發生Gaswar，比如XRC公開銷售不到200個，進入Block0的科學家TX數>200，也有不少因為Gas給低了執行靠后沒有搶到。

兩種場景下的Block0

科學家用的手段總結大概以下三點：

1、信息獲取時延更低

類似金融量化交易，基金都是期望自己的服務器和交易所通信的時延更低。區塊鏈也是類似，比如CEX大家都會就近接入中心化交易所的服務器。NFTmint和DeFi的交易發生在以太坊網絡中，大家追求的更快的以太坊Node或者接入大礦池的網絡，更快監控到Txpool的pendingTX，獲取需要的信息讓程序及時執行。

2、交易走的路徑更短

1）、直接看了上面的TX交互過程，科學家的選擇肯定直接通過程序和NFT的合約進行交互。

2）、通過在鏈上部署自己的合約，通過私有合約和NFT合約交互。雖然私有合約需要外部TX觸發，但合約可以批量化購買，特別適合不限制mint數量的NFT。

3、批量提交交易

除了上面提到通過私有合約mint之外，如果項目限制了每個地址的mint個數，可以通過Flashbots打包多個TX一起提交。

合約mint

一個合約搶購的例子，YOKAI公開發售后。科學家利用私有合約，一共搶購了mint750個。詳細見TX。

YOKAI合約代碼，沒有限制一個地址可以mint多少個，只限制一次tx只能mint2個。所以被科學家包場了。

神器Flashbots

Flashbots詳解見偉總這篇精彩介紹和官方文檔：Flashbots：如何從沒有ETH的錢包取出資產或交互合約—Mirror

使用Flashbots的有幾點好處：

1）可以批量打包TX一起提交，可以自主控制打包TX的先后順序。

2）Flashbots提交的TX不會出現在Txpool，出現在鏈上之后才會被大家看到。這樣就提供了TX的隱秘性，所以很多DeFi量化交易平臺宣傳自己接入Flashbots。

3）通過Flashbotsmint失敗了不會被收Gas費

Flashbots搶購我們以冷兔XRC的公售為例：

易老板發推說公售不會科學家公售，但結果是在block=14020984Block0解決戰斗，全部科學家包場。

項目方發送的setStatusTX在14020982時在TXpool被監聽到

然后有科學家把setStatusTX和自己的minttx一起用flashbots打包了，發送給礦工。這里科學家把setStatusTX放到了第一，雖然它Gas低，將自己的minttx排在后面，最終tx在984塊入鏈。

Flashbots打包查詢鏈接

燒區塊

簡單說就是一直不停的發tx，發得多mint成功的概率就大，撞大運還可能會擠進Block0。這個方案問題在于會很消耗Gas費，屬于有錢任性的玩法。燒區塊一般考慮開始時間，每次Tx間隔，發送次數，gas費用等，這個一般都是大家根據項目時間，監控pendingtx，鏈上出塊速度等考慮。

冷兔公售搶購時就有大量科學家使用燒區塊的方式搶購成功，可考察這個錢包

如何防科學家

隨著科學家搶購的出現，越來越多的項目開始用各種辦法防科學家搶購，這些方法的本質都是限制科學家直接調用合約mint，讓項目方選定的人才能mint

1、只通過白名單方式發售

項目發售全部使用白名單機制，這樣項目方通過規則篩選出認為是真正欣賞項目的人。

但有規則就有對策，等級+邀請人數，就出現了聊天機器人和工作室養號賣邀請人頭；創作藝術就出現淘寶找人代畫；現在發展到限時邀請進Discord；讓大家猜謎做任務等各種玩法。

項目方是絞盡腦汁和刷白名單的工作室斗智斗勇，普通NFT玩家也被各種規則耍得團團轉。

2、公售采用驗資抽獎方式

如NFT公售時，提前驗證錢包需要一定金額的ETH，然后通過系統抽獎給出中獎名單。但很多項目方為了省事不愿意做一個1:1的抽獎系統，最后公售名單大幅超售，最后還是大家搶購。

3、在服務端簽名驗證mint

類似最近火熱的HAPE的做法，公開的NFT合約限制只能一個私有的閉源的合約才能mint。閉源合約后項目方后臺服務器交互，這個方案從技術上來說還是走web2中心化思路和web3去中心化的理念好像有點沖突。

NFT未來如何發展

肝過白名單人都覺得現在NFT行業很不健康，但NFT行業還在早期，有問題就有市場肯定會有人出來解決問題。

NFT發售需要公開公證透明，個人覺得解決的思路還是可以借鑒現實生活的大家熟悉的兩個場景：

1、新股發售，交易所進行賬戶交易時長、驗資等門檻，然后搖號抽獎發售。

2、京東茅臺搶購，京東平臺進行賬戶認證、搶購公平性保證等

這兩個場景都是通過平臺的權威性來保證公平，但在web3應該會有基于區塊鏈合約的新方案來實現類似的功能，就像現在DeFi市場的各種交易協議，不久將來可能會出現NFT發售協議，提供一種公平公證透明的發售模式。具體怎么做我還在學習思考中，也歡迎大家指導討論。

未來應該是NFT項目方接入一個NFT發射平臺，項目方更專注于藝術創作和路線圖的演進，投資者更專注于項目的內容和前景，而發射平臺通過技術解決現在NFT發售的各種問題。

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