学习ERC-1155

ERC-1155：可多功能代币标准

什么是ERC-1155？

ERC-1155 是一种以太坊智能合约标准，专为实现多功能代币（Multi-Token Standard）而设计。与 ERC-20（同质化代币）和 ERC-721（非同质化代币）不同，ERC-1155 支持 同质化代币（Fungible Tokens） 和 非同质化代币（Non-Fungible Tokens） 的混合管理。该标准极大地提高了区块链代币管理的灵活性与效率，尤其适用于游戏、收藏品等对多种资产类型有需求的场景。

ERC-1155 的主要特点包括：

• 批量操作：可以同时转移或创建多个代币，降低了链上操作成本。

• 单一合约管理多种代币：一个合约中可以包含多种代币类型，而不需要单独部署多个合约。

• 灵活性：支持同质化代币（如游戏金币）、非同质化代币（如NFT角色）和半同质化代币（如门票）。

• 节约Gas费用：通过批量操作和共享逻辑减少链上交易成本。

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ERC-1155 的工作原理

ERC-1155 定义了一种标准接口，支持以下功能：

1. 代币创建：可以通过 mint 方法创建新的代币类型。

2. 代币转移：支持单个或批量的代币转移。

3. 事件通知：通过事件（如 TransferSingle 和 TransferBatch）提供透明且高效的状态更新。

4. 安全检测：增加了对智能合约接收代币的安全检测（如 onERC1155Received 和 onERC1155BatchReceived）。

ERC-1155 的核心方法：

• safeTransferFrom：单个代币的安全转移。

• safeBatchTransferFrom：批量代币的安全转移。

• balanceOf：查询某个账户上的指定代币余额。

• balanceOfBatch：批量查询多个账户的多个代币余额。

• setApprovalForAll：授权某个地址管理所有代币。

• isApprovedForAll：检查授权状态。

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ERC-1155 的用法：代码示例

以下是一个简单的 ERC-1155 智能合约，基于 OpenZeppelin 提供的实现：

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;

// 引入 OpenZeppelin 的 ERC1155 实现
import "@openzeppelin/contracts/token/ERC1155/ERC1155.sol";
import "@openzeppelin/contracts/access/Ownable.sol";

contract MyERC1155Token is ERC1155, Ownable {

    // 定义代币的 ID
    uint256 public constant GOLD = 1;
    uint256 public constant SILVER = 2;
    uint256 public constant DIAMOND = 3;

    // 构造函数：设置代币URI
    constructor() ERC1155("https://game.example/api/token/{id}.json") {
        // 铸造初始代币
        _mint(msg.sender, GOLD, 1000, ""); // 1000枚 GOLD 代币
        _mint(msg.sender, SILVER, 5000, ""); // 5000枚 SILVER 代币
        _mint(msg.sender, DIAMOND, 100, ""); // 100枚 DIAMOND 代币
    }

    // 自定义铸造函数
    function mint(uint256 id, uint256 amount) public onlyOwner {
        _mint(msg.sender, id, amount, "");
    }

    // 自定义批量铸造函数
    function mintBatch(uint256[] memory ids, uint256[] memory amounts) public onlyOwner {
        _mintBatch(msg.sender, ids, amounts, "");
    }

    // 自定义销毁函数
    function burn(address account, uint256 id, uint256 amount) public {
        require(msg.sender == account, "Only the token owner can burn tokens");
        _burn(account, id, amount);
    }

    // 自定义批量销毁函数
    function burnBatch(address account, uint256[] memory ids, uint256[] memory amounts) public {
        require(msg.sender == account, "Only the token owner can burn tokens");
        _burnBatch(account, ids, amounts);
    }
}

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合约说明

5. ERC1155 基础实现：

• 我们继承了 OpenZeppelin 的 ERC1155 实现，能够快速实现 ERC-1155 标准的功能。

• ERC1155 构造函数中需要指定一个代币元数据的 URI，可以通过 id 动态替换。

6. 代币 ID 和初始铸造：

• 定义了 3 种代币类型：GOLD（ID 为 1），SILVER（ID 为 2），DIAMOND（ID 为 3）。

• 在合约部署时，分别铸造了 1000、5000 和 100 枚代币。

7. 铸造与销毁：

• 提供了 mint 和 mintBatch 方法供合约所有者调用，用于铸造新的代币。

• 提供了 burn 和 burnBatch 方法允许代币持有者销毁自己的代币。

8. 批量操作：

• 我们可以通过 _mintBatch 和 _burnBatch 一次性操作多个代币，极大减少了交易复杂度和成本。

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部署与使用

9. 部署：

• 使用 Remix 或 Hardhat 部署上面的合约。

• 部署后，合约创建者会自动成为初始代币的持有者。

10. 查询余额：

• 使用 balanceOf 方法查询某个账户的指定代币余额。

• 示例：balanceOf(address, GOLD)。

11. 转移代币：

• 使用 safeTransferFrom 方法将代币发送给其他地址。

• 示例：

  // 从 msg.sender 转移 10 枚 GOLD 给另一个地址
  safeTransferFrom(msg.sender, recipient, GOLD, 10, "");

12. 批量转移代币：

• 使用 safeBatchTransferFrom 方法批量转移多个代币。

• 示例：

  // 从 msg.sender 转移 GOLD 和 SILVER 给另一个地址
  uint256[] memory ids = new uint256[](2);
  ids[0] = GOLD;
  ids[1] = SILVER;
  
  uint256[] memory amounts = new uint256[](2);
  amounts[0] = 10;
  amounts[1] = 20;
  
  safeBatchTransferFrom(msg.sender, recipient, ids, amounts, "");

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ERC-1155 的应用场景

• 游戏资产：

  • 游戏道具、金币、装备等可以用 ERC-1155 统一管理，并支持批量交易。

• 数字收藏品：

  • 一个合约中可以包含多种类型的收藏品（如卡牌游戏中的不同稀有度卡片）。

• 门票系统：

  • 支持活动门票的发行、转移和销毁，既可以是同质化的（如普通票），也可以是非同质化的（如 VIP 定制票）。

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