ERC-1155 标准
ERC-1155 标准
1. 概念
ERC 是 Ethereum Request for Comments（以太坊征求意见提案）的缩写，代表着以太坊已正式化的提案，它是由 EIP（Ethereum Improvement Proposals 以太坊升级提案）经过以太坊开发团队的各种审议和测试后通过的一种提案，也就是对有用提案进行标准化，从而实现对开发者提供模版帮助以及标准限制。
而 ERC 后面的 20、721、1155 代表提案号，ERC-20 则代表着第 20 号提案，其它提案号以此类推。
ERC-1155 以太坊上的一种代币标准，由 Enjin 首席技术官 Witek Radomski 等人开发，并于 2018 年 6 月 17 日将该标准的第一个版本放置到 Ethereum 的 GitHub 库中，ERC-1155 是 ERC-20 和 ERC-721 的升级规范，它允许在一个交易中发送多种不同的代币，就像现实中我们可以同时转账人民币和美元。
| 标准 | ERC-20 | ERC-721 | ERC-1155 |
|---|---|---|---|
| 代币类型 | 同质化代币 | 非同质化代币 | 同质化代币、非同质化代币、介于同质化和非同质化代币之间可以互相切换的代币 |
| 特点 | 代币属性相同、可无损互换、可拆分 | 代币属性互不相同、不可互换、不可拆分 | 前两者的特点都有，且在一定程度上可以在两者中切换 |
| 生成处理 | 一次性只能生成一种 ERC-20 代币，一次性只能进行单笔单对象交易，并且交易处理需要多次批准 | 一次性只能生成一种 ERC-721 代币，一次性只能进行单笔单对象交易，并且交易处理需要多次批准 | 一次性可以生成多种 ERC-1155 代币资产类别，一次性可以进行多笔多对象交易，交易处理只需要一次批准 |
2. ERC-1155 功能和特点
根据 ERC-1155 的代码，可以看到其有以下的功能点：
- 批量转移：一次调用即可转移多个资产。
- 批次余额：一次调用即可获取多个资产的余额。
- 批量批准：批准所有令牌到一个地址。
- EIP-165 支持：声明支持的接口。
- 钩子接口：提供代币接受钩子接口。
- NFT 支持：如果供应量仅为 1，则将其视为 NFT。
- 安全转移规则：安全转移的规则集。
2.1 批量转账
ERC-1155 中的批量转账与 ERC-20 中的转账类似，我们先来看下 ERC-20 的转账函数：
// ERC-20
function transferFrom(address from, address to, uint256 value) external returns (bool);
ERC-1155 和 ERC-20 的唯一区别就是我们将值作为数组来进行传递，并且还传递了代币编号的 id 数组。例如，我们要转账的代币编号数组为 _ids = [3, 6, 13] 和它们对应的值 _values = [100, 200, 5]，那么我们得到的转账结果就是：
- 将 ID 为 3 的 100 个代币从 _from 转移到 _to。
- 将 ID 为 6 的 200 个代币从 _from 转移到 _to。
- 将 ID 为 13 的 5 个代币从 _from 转移到 _to。
在 ERC-1155 中只有 transferFrom 函数，没有 transfer 函数。如果要像 ERC-20 一样转账，只需将 from 地址设置为调用该函数的地址即可。我们还需要搞清楚三个问题，分别如下：
- 为什么说 safeBatchTransferFrom 是安全的呢？因为有关安全转移规则，可以看下面的 2.7 章节。
- 为什么没有返回布尔值？因为交易失败时将回滚，这和我们之前讨论的 SafeERC-20 的实现是相同的。
- 什么是字节数据字段？这就和 ERC-777 一样，我们可以传入任意的数据，这些数据也都将传递给接收钩子。
// ERC-1155
function safeBatchTransferFrom(
address _from,
address _to,
uint256[] calldata _ids,
uint256[] calldata _values,
bytes calldata _data
) external;
2.2 批量查询余额
ERC-1155 中的批量查询余额和 ERC-20 中的 balanceOf 类似，我们先来看下 ERC-20 中的查询余额：
// ERC-20
function balanceOf(address owner) external view returns (uint256);
而 ERC-1155 中的查询余额就是在一次调用中查询多个余额，传入要查询用户的数组以及要查询该用户持有的指定代币的余额。例如，我们要查询的指定代币编号数组为 _ids = [3，6，13] 和所有者 _owners = [0xaaa…, 0xbbb…, 0xccc…]。
// ERC-1155
function balanceOfBatch(
address[] calldata _owners,
uint256[] calldata _ids
) external view returns (uint256[] memory);
那么就是说查询的结果是：
- 0xaaa… 用户拥有的 id 为 3 的代币的余额
- 0xbbb… 用户拥有的 id 为 6 的代币的余额
- 0xccc… 用户拥有的 id 为 13 的代币的余额
2.3 批量授权
ERC-1155 中的批量授权和 ERC-20 中的授权还不太一样，在 ERC-1155 中，批量授权不需要指定授权金额，只需调用 setApprovalForAll 函数将操作者设置为批准或未批准即可。
// ERC-1155
function setApprovalForAll(
address _operator,
bool _approved
) external;
如果想查询是否已经授权，可以调用 isApprovedForAll 函数来读取当前的授权状态。我们无法定义要批准的代币数量，也不能指定授权哪种代币。
// ERC-1155
function isApprovedForAll(
address _owner,
address _operator
) external view returns (bool);
这就是 ERC-1155 中有意设计的，目的就是为了保持使用的简单性。所以我们只能批准一个地址的所有内容。如果我们需要对特定的批准进行更细致的控制，可以查看 EIP-1761。
2.4 EIP-165 支持
如果我们还不了解 EIP-165 是什么，请查看 此教程。
简而言之， EIP-165 规范了智能合约如何声明其支持的接口。例如，智能合约是否支持接收 ERC-1155 代币，如果支持则相应的 supportsInterface 功能必须存在，并且对于该合约返回 true。
这就将我们带到了下一个概念：钩子。
2.5 EIP-1155 的接收钩子
有了 EIP-165 的支持，ERC-1155 仅需要支持智能合约的接收钩子。钩子函数必须返回一个预定义的 4 字节 magic 值，该值指定为：
bytes4(keccak256("onERC1155BatchReceived(address,address,uint256[],uint256[],bytes)"))
当接收合约返回此值时，假定合约接受转账并知道如何处理 ERC-1155 代币，那么合约就不再会出现卡死的代币了。
// ERC-1155
function onERC1155BatchReceived(
address _operator,
address _from,
uint256[] calldata _ids,
uint256[] calldata _values,
bytes calldata _data
) external returns(bytes4);
2.6 ERC-1155 非同质化代币支持
如果代币的发行量为 1，那么这种代币本质上是非同质化代币 (NFT)。按照 ERC-721 的标准，我们可以定义元数据 URL。客户端可以读取和修改该 URL，详细内容请参见 此处。
2.7 ERC-1155 安全转账规则
我们在 2.1 章节中说到了安全的转账规则。下面来看其中最重要的规则：
- 必须批准调用者可以转移该 _from 地址持有的代币，否则调用者必须为 _from。
- 在出现如下状况时，转账交易必须回滚：
- _to 地址为 0。
- _ids 与 _values 长度不同。
- 代币持有人在 _ids 的任何余额都低于 _values 发送给接收者的相应金额。
- 发生任何其他错误。
注意：包括钩子在内的所有批处理功能也作为不带批处理的版本存在。这样做是出于提高 gas 率的考虑，考虑仅转移一种资产仍可能是最常用的方式。为了简单起见，我们省略了它们。名称相同，只需删除 Batch 前缀即可。
3. 参考文章
- ERC1155 多合一代币开发教程【Solidity 合约】
- 解析——什么是 ERC-1155