使用Solidity开发智能合约并在区块链上部署可能一开始听起来有些吓人：Solidity、安全性、gas优化、开发环境和gas费用，这些只是你需要了解的一些事情，才能让你的代码托管在区块链上。不用担心，我们来帮你梳理一下。

不过，幸运的是，在过去几个月中，已经发布了许多工具，让开发人员可以更轻松地进行智能合约开发工作。

像OpenZeppelin Wizard这样的工具，为开发人员提供了点击和编写功能，可以在短时间内创建可组合和安全的智能合约，再加上Web3开发人员工具Alchemy的支持，让编写和部署区块链上的代码的体验变得比以往任何时候都更容易、更快速、更可靠。

在本教程中，您将学习如何使用Alchemy、OpenZeppelin、Remix和Ethereum Goerli开发和部署ERC721（NFT）智能合约。

更具体地说，您将学习：

• 如何使用OpenZeppelin和Remix编写和修改智能合约
• 使用 https://goerlifaucet.com/获取免费的Goerli ETH
• 将其部署在Ethereum Goerli测试网络区块链上以节省gas费用
• 使用Filebase在IPFS上托管NFT令牌元数据。
• 铸造NFT并在OpenSea上可视化。

您也可以跟随视频教程：

让我们开始创建智能合约。

使用OpenZeppelin合约向导开发ERC721智能合约。

如前所述，在本教程中，您将使用OpenZeppelin向导创建智能合约，有两个主要原因：

• 它是安全的。
• 它提供标准的智能合约。

当涉及编写智能合约时，安全性至关重要。有许多智能合约漏洞的例子，由于安全性不佳而导致恶意行为者窃取了数亿美元。

你不想在部署到区块链上后有人窃取你所有宝贵的加密货币或NFT吧？

OpenZeppelin服务于此目的，是最大的智能合约标准维护者之一（ERC20、ERC721等），允许开发人员使用经过全面审核的代码来开发可靠的合约。

要开发我们的ERC721 NFT智能合约，您需要做的第一件事是进入Open Zeppelin智能合约向导页面。

进入页面后，您将看到以下编辑器：

点击左上角的ERC721按钮，选择要使用的ERC标准类型和要编写的合约类型：

现在您已经选择了合约标准，在左侧菜单中应该会看到一些选项：

让我们从选择代币的名称和符号开始。单击文本框中的“MyToken”，给它命名，然后用同样的方式设置符号，并将基础URI字段留空（代币名称将被OpenSea和Rarible用作集合名称）。

选择NFT（ERC721）代币功能

现在您需要选择要集成到我们的智能合约中的功能，在“设置”部分之后，您将找到“功能”部分，在那里您将能够选择要包括在您的智能合约中的不同模块。

在这种情况下，您将选择以下集成：

• Mintable将创建一个仅特权账户可调用的铸造功能
• Auto Increment IDs将自动为您的NFT分配递增的ID
• Enumerable将为您提供访问链上代币枚举和“totalSupply”等函数的功能，这些功能在默认的ERC721集成URI存储中不存在，以将元数据和图像与您的每个NFT相关联
• URI Storage以能够将URI与我们的NFT相关联

为了本教程的目的，我们建议您不要勾选以下模块，以确保我们的NFT不受到任何类型的Tokenomic影响：

• 可销毁的 - 用于销毁代币
• 可暂停的 - 用于暂停代币转移、销售等
• 投票 - 提供类似于代表和投票的治理功能

如果您想了解更多关于这些模块的信息，请查看官方OpenZeppelin ERC721标准文档。

现在，您已经选择了所需的功能，OpenZeppelin向导将填充智能合约的代码，它应该如下所示：

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.4;

import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/ERC721.sol";
import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/extensions/ERC721Enumerable.sol";
import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/extensions/ERC721URIStorage.sol";
import "@openzeppelin/contracts/access/Ownable.sol";

contract Alchemy is ERC721, ERC721Enumerable, ERC721URIStorage, Ownable {
    constructor() ERC721("Alchemy", "ALC") {}

    function safeMint(address to, uint256 tokenId, string memory uri)
        public
        onlyOwner
    {
        _safeMint(to, tokenId);
        _setTokenURI(tokenId, uri);
    }

    // The following functions are overrides required by Solidity.

    function _beforeTokenTransfer(address from, address to, uint256 tokenId)
        internal
        override(ERC721, ERC721Enumerable)
    {
        super._beforeTokenTransfer(from, to, tokenId);
    }

    function _burn(uint256 tokenId) internal override(ERC721, ERC721URIStorage) {
        super._burn(tokenId);
    }

    function tokenURI(uint256 tokenId)
        public
        view
        override(ERC721, ERC721URIStorage)
        returns (string memory)
    {
        return super.tokenURI(tokenId);
    }

    function supportsInterface(bytes4 interfaceId)
        public
        view
        override(ERC721, ERC721Enumerable)
        returns (bool)
    {
        return super.supportsInterface(interfaceId);
    }
}

是时候将我们的代码复制并带到 Remix IDE 上进行修改，并在区块链上部署它了。

使用REMIX IDE修改和部署您的ERC721合约

现在您已经拥有了ERC721智能合约，让我们在Goerli Testnet上修改并部署它。为此，您将使用Remix IDE，这是一个专门为Solidity智能合约开发而设计的免费Web集成开发环境。

首先，正如您可能已经注意到的那样，在OpenZeppelin Wizard编辑器的顶部，有一个“在Remix中打开”的按钮：

点击它将在浏览器的新标签页中打开 REMIX IDE。

使用Remix修改NFT智能合约

从合同的顶部开始，有一个“SPDX-License-Identifier”，它指定了您的代码将发布的许可证类型 - 在Web3应用程序中保持代码开源是一个好习惯，因为它将确保可信度。

// SPDX-License-Identifier: MIT

然后有 pragma - 编译器的版本，您将使用它来编译智能合约代码。小的 “^” 符号告诉编译器，0.8.0 到 0.8.9 之间的每个版本都适合编译我们的代码。

pragma solidity ^0.8.4;

然后我们导入一堆库并初始化智能合约。

import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/ERC721.sol";
import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/extensions/ERC721Enumerable.sol";
import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/extensions/ERC721URIStorage.sol";
import "@openzeppelin/contracts/access/Ownable.sol";
import "@openzeppelin/contracts/utils/Counters.sol";

然后我们初始化合约，继承我们从OpenZeppelin代码库中导入的所有标准：

contract Alchemy is ERC721, ERC721Enumerable, ERC721URIStorage, Ownable {...}

正如您所注意到的，safeMint函数具有“onlyOwner”修饰符 - 这将仅允许智能合约的所有者（部署智能合约的钱包地址）铸造NFT。您可能希望任何人都可以铸造NFT，为此，您需要从Mint函数中删除onlyOwner修饰符。

function safeMint(address to, string memory uri) public {
        uint256 tokenId = _tokenIdCounter.current();
        _tokenIdCounter.increment();
        _safeMint(to, tokenId);
        _setTokenURI(tokenId, uri);
    }

你也可以从合约声明 "Ownable" 和库导入中删除它

import "@openzeppelin/contracts/access/Ownable.sol";

现在每个人都可以铸造我们的NFT，你需要避免其他人铸造的NFT数量超过我们收藏中的最大数量。为此，让我们指定可铸造的NFT的最大数量。

假设用户想要铸造总共10,000个NFT。为此，让我们创建一个新的uint256变量，称其为MAX_SUPPLY，并将其赋值为10,000。

Counters.Counter private _tokenIdCounter;
    uint256 MAX_SUPPLY = 100000;

    constructor() ERC721("Alchemy", "ALCH") {}

接下来，让我们进入safeMint函数并在第18行添加一个require语句：

require(_tokenIdCounter.current() <= MAX_SUPPLY, "I'm sorry we reached the cap");

让我们花点时间更好地了解Solidity中的“require”语句。

您可以在官方文档中阅读有关Solidity “require”语句的更多信息。

现在，您已经限制了NFT的最大供应量，是时候在Goerli测试网络上编译智能合约并部署它了。为此，您需要在Alchemy.com上创建一个免费帐户，将其添加为Metamask的节点提供程序，并获取一些免费的Goerli ETH。

创建免费的Alchemy帐户

首先，让我们导航到alchemy.com，单击“登录”并创建一个新帐户：

选择以太坊生态系统：

给您的应用程序和团队取一个名称，选择Goerli网络，然后点击创建应用程序：

Create App

完成流程后，我们将被重定向到仪表板页面。点击您选择的应用程序名称，“test”在这种情况下，点击右上角的“查看密钥”按钮，然后复制HTTP URL：

Your Application Details

接下来，您需要将Alchemy添加到Metamask作为Goerli RPC提供程序。如果您尚未安装Metamask，请确保按照此指南将其添加到您的浏览器并创建一个新钱包。

将Alchemy Goerli添加到您的Metamask钱包

一旦安装Metamask，点击网络下拉菜单，然后点击“添加网络”！

您将被重定向到以下页面，在该页面上您需要填写Goerli网络和RPC URL信息。

Fill in the Goerli Network and RPC Url

在表格中添加以下信息：

• Network name：Alchemy Goerli
• New RPC URL： Goerli Alchemy应用程序的HTTP URL
• Chain ID：5
• Currency Symbol：GoerliETH
• Block Explorer： https://goerli.etherscan.io

太棒了，你使用Alchemy将Goerli添加到了Metamask！?

现在是时候在Goerli上部署我们的智能合约了，但首先，你需要获得一些Goerli测试ETH。

获取免费Goerli测试ETH

获取Goerli测试ETH非常简单，只需前往 goerlifaucet.com，将钱包地址复制到文本栏中，然后点击“发送ETH给我”：

在10-20秒后，您将在Metamask钱包中看到Goerli ETH。

您每24小时可以无需登录获得高达0.1 ETH，或者使用Alchemy账户可获得0.5 ETH。

现在您已经获得了测试ETH，是时候在区块链上编译和部署我们的NFT智能合约了。

在Goerli测试网络上编译和部署NFT智能合约

回到Remix，让我们点击页面左侧的编译器菜单，然后点击蓝色的“编译”按钮：

然后点击“部署和运行交易”菜单，点击环境下拉菜单，并选择“注入Web3”：

确保Metamask钱包在Alchemy Goerli网络上，从合同下拉菜单中选择NFT智能合约，然后点击部署。

一个 Metamask 弹出窗口将出现，点击 "sign"，然后继续支付燃气费。

如果一切按预期工作，10 秒后你应该可以在 "已部署的合约" 下看到合约列表：

现在智能合约已经部署到Goerli测试网，是时候铸造我们的NFT了，但首先需要在IPFS上创建并上传元数据，让我们了解一下“元数据”这个术语的含义。

什么是NFT元数据？

为了使OpenSea拉取ERC721代币的离线元数据，合约需要返回指向托管元数据的URI。为了找到这个URI，OpenSea、Rarible和其他流行的市场将使用ERC721Uristorage标准中包含的tokenURI方法。

ERC721中的tokenURI函数应返回HTTP或IPFS URL，例如ipfs://bafkreig4rdq3nvyg2yra5x363gdo4xtbcfjlhshw63we7vtlldyyvwagbq。当查询时，此URL应返回包含代币元数据的JSON blob数据。

您可以在官方OpenSea文档中阅读有关元数据标准的更多信息。

如何格式化您的NFT元数据

根据OpenSea文档，NFT元数据应存储在.json文件中，并按以下结构进行组织：

{ 
  "description": "YOUR DESCRIPTION",
  "external_url": "YOUR URL",
  "image": "IMAGE URL",
  "name": "TITLE", 
  "attributes": [
    {
      "trait_type": "Base", 
      "value": "Starfish"
    }, 
    {
      "trait_type": "Eyes", 
      "value": "Big"
    }, 
    {
      "trait_type": "Mouth", 
      "value": "Surprised"
    }, 
    {
      "trait_type": "Level", 
      "value": 5
    }, 
    {
      "trait_type": "Stamina", 
      "value": 1.4
    }, 
    {
      "trait_type": "Personality", 
      "value": "Sad"
    }, 
    {
      "display_type": "boost_number", 
      "trait_type": "Aqua Power", 
      "value": 40
    }, 
    {
      "display_type": "boost_percentage", 
      "trait_type": "Stamina Increase", 
      "value": 10
    }, 
    {
      "display_type": "number", 
      "trait_type": "Generation", 
      "value": 2
    }]
  }

这里是每个属性存储的简要说明：

现在我们已经简要了解了令牌元数据中将包含什么内容，让我们学习如何创建它并将其存储在IPFS上。

创建并上传IPFS上的元数据

首先，前往 [filebase.com](https://filebase.com/) 并创建一个新账户。

登录后，点击左侧菜单中的桶按钮，然后创建一个新桶：

进入存储桶，点击 上传按钮，上传你想用于 NFT 的图片，我会使用以下图片。

上传后，点击它并复制 IPFS 网关 URL：

使用任何文本编辑器，粘贴以下JSON代码：

{ 
  "description": "This NFT proves I've created and deployed my first ERC20 smart contract on Goerli with Alchemy Road to Web3",
  "external_url": "Alchemy.com/?a=roadtoweb3weekone",
  "image": "https://ipfs.filebase.io/ipfs/bafybeihyvhgbcov2nmvbnveunoodokme5eb42uekrqowxdennt2qyeculm",
  "name": "A cool NFT", 
  "attributes": [
    {
      "trait_type": "Base", 
      "value": "Starfish"
    }, 
    {
      "trait_type": "Eyes", 
      "value": "Big"
    }, 
    {
      "trait_type": "Mouth", 
      "value": "Surprised"
    }, 
    {
      "trait_type": "Level", 
      "value": 5
    }, 
    {
      "trait_type": "Stamina", 
      "value": 1.4
    }, 
    {
      "trait_type": "Personality", 
      "value": "Sad"
    }, 
    {
      "display_type": "boost_number", 
      "trait_type": "Aqua Power", 
      "value": 40
    }, 
    {
      "display_type": "boost_percentage", 
      "trait_type": "Stamina Increase", 
      "value": 10
    }, 
    {
      "display_type": "number", 
      "trait_type": "Generation", 
      "value": 2
    }]
  }

并将文件另存为“metadata.json”。返回Filebase，将“metadata.json”文件上传到与我们上传图片相同的存储桶中。

最后，点击CID并复制它，在下一部分中我们需要它来构建令牌URI以便铸造NFT：

铸造你的Goerli NFT

回到Remix，在“Deploy & Run Transactions”菜单下，进入“deployed contracts”，然后点击刚刚部署的合约，在打开的列表中，你会看到智能合约中包含的所有方法：

橙色方法是实际写入区块链的方法，而蓝色方法是从区块链中学习的方法。

单击safeMint方法下拉图标，粘贴您的地址和以下字符串到uri字段中：

ipfs://\<your\_metadata\_cid>

单击转账将创建一个Metamask弹出窗口，提示您支付燃气费用。

点击“签名”并继续铸造您的第一个NFT！

等待几秒钟，为确保铸造成功，请将您的地址复制并粘贴到balanceOf方法输入中，并运行它 - 它应该显示您拥有1个NFT。

对于tokenUri方法，请使用“0”作为id参数进行相同操作，它应该显示您的tokenURI。

太棒了！您刚刚铸造了您的第一个NFT！?

现在是时候转移到OpenSea，检查元数据是否开始读取了。

在OpenSea上可视化您的NFT

前往 testnets.opensea.io，使用您的Metamask钱包登录。然后点击您的个人资料图片，您应该会看到您新铸造的NFT。如果图片还没有显示出来，请点击它，然后点击“刷新元数据”按钮。

有时候OpenSea很难识别测试网的元数据 - 可能需要长达6个小时才能看到。一段时间后，您的NFT应该会像这样显示：(https://testnets.opensea.io/assets/mumbai/0x5a411430964664412e69cff1134759f6bb57c5d7/1)。

恭喜你成功地创建、修改并部署了你的第一个智能合约。铸造了你的第一个NFT并将你的图像发布到了IPFS上！?

下一步呢？为什么不修改你的智能合约，让用户只能铸造一定数量的NFT呢？每个用户只能铸造5个就足够了，否则有人可能会开始铸造成千上万的NFT！

为了做到这一点，请看一下映射类型，这里有一个神奇的指南，可以帮助你完成。