以太坊技术 NFT系统介绍

一、NFT简介

不可替代令牌（Non-Fungible Token，NFT）是一种基于区块链技术的不可复制、不可篡改、不可分割的加密数字权益证明。 可以理解为去中心化的“虚拟资产”或实物资产的数字所有权证书。

从技术角度来看，NFT是以智能合约的形式发行的。 智能合约可以发行一种或多种NFT资产，包括实物收藏品、活动门票等实物资产，以及图像、音乐、游戏道具等虚拟资产。

从物理角度看，NFT只是一串机器生成的数据，由于底层技术赋予的不可篡改特性，用于权益证明。

理解NFT的本质：简而言之——由智能合约创建、维护和执行的非同质化数字资产代币。 NFT智能合约记录了每一个NFT资产的token ID、资源存储地址和各种信息。

NFT存储在区块链上，但受成本影响，映射的实物资产或数字资产一般不在链上，而是存储在其他中心化或非中心化的存储系统中，如IPFS，并通过哈希值或链上的 URL 映射。

二、NFT功能价值 1、NFT功能：实现资产的去中心化认证和交易 2、NFT价值=虚拟货币+资产权证+流动性

3. NFT底层技术

基于NFT的底层技术——区块链。 NFT唯一的公开、不可篡改、可交易的属性，是基于目前的区块链技术。

区块链的数据结构分为区块头和区块体。 不同的区块通过前一个区块头的哈希值连接起来，形成一个链式结构。 区块头和区块体通过默克尔根域连接。 连接的。 以以太坊为例，区块头中存储的数据主要包括父区块头的哈希值、当前区块交易相关的默克尔树根节点的哈希值、区块难度值、矿工地址、区块高度、Gas上限、Gas使用量、时间戳、Nonce值等。区块体中存储的数据包括交易记录表和叔块，其中NFT交易记录存储在区块的数据记录表中身体和矿工包装。

简单的区块链结构图如下：

在区块链上确认并打包成块的数据不可篡改，将永久存储在链上。 NFT的数据信息在链上确认后，不能再修改。 当矿工或超级节点使用共识算法完成区块生成时，会通过P2P协议向全网广播（P2P协议是一种分布式网络协议，出现时间早于区块链技术）。 , 信息将被更新。 该机制实现了去中心化的分布式记录，共识算法保证了恶意节点无法篡改信息。

一、区块链分类

根据去中心化程度，可以分为三种类型的链，即公有链、联盟链和私有链。

2. 共识算法

区块链建立去中心化信任的基础是共识算法。 目前主流的公链共识算法分为三类，即PoW、PoS、DPoS：

3. 智能合约

标准协议：NFT通过智能合约ERC-721、ERC-1155等标准合约部署在区块链上。 智能合约是部署在区块链上的一段可执行代码。 ERC-721标准适用于任何非同质数字内容。 ERC-1155在游戏中更多的用于识别一类道具。

智能合约交易触发和执行机制：交易是连接外部世界和以太坊内部状态的桥梁，所以以太坊也被称为交易的状态机。 NFT的智能合约部署完成后，对外调用RPC接口访问以太坊主网。 矿工打包交易，EVM（Ethereum Virtual Machine）根据外部输入的参数找到对应的智能合约并执行对应的合约函数。 执行完成后，在链上更新状态。

示例：Boring Ape NFT 开发者将智能合约代码部署到以太坊，NFT 交易平台 OpenSea 收集并展示。 当其中一位用户在OpenSea平台发起购买这个Boring Ape NFT的操作时，OpenSea调用RPC接口访问以太坊主网发送交易Request，矿工打包交易寻找智能合约执行，并更新完成交易的链上状态。

以太坊中继在服务集群中充当连接传统服务器和以太坊区块链的桥梁。 中继负责公链上相关功能的实现以太坊技术，几乎涵盖了目前以太坊DApp的大部分功能。

所谓RPC协议就是在客户端与实现了RPC接口的服务器进行交互时，规范了一种数据格式。 RPC接口实现的大体流程，服务的调用方将一个RPC接口的函数名和参数按照规范的编码方式序列化编码，然后发送给服务提供者，即服务端，服务端反序列化，最后提取出相应的参数，然后调用相关的函数，最后将结果返回给服务的调用者。

以太坊智能合约交互模型如下：

以太坊智能合约的执行流程如下：

支持智能合约的区块链列表：

4. NFT产业链

NFT产业链包括上游基础设施层（结算层）、中游项目创建层（协议层）和下游衍生应用层。 上游基础设施层为 NFT 铸造和交易提供基础设施支持。 中游项目创建层根据铸造协议铸造NFT，并在一级市场发行。 下游衍生应用层产生NFT二级市场和围绕一级市场铸造的NFT的数据。 平台和社交平台等。

1. 上游基础设施层

一、以太坊是NFT领域基础设施的绝对霸主

NFT是一种基于区块链技术的加密数字产权凭证。 NFT的铸造、发行、流通及衍生应用，需要一个相对成熟、可用的区块链及其底层生态（开发工具、存储、钱包等）作为底层基础设施支撑。

NFT基础设施层负责价值的记录和结算，构建整个NFT生态的安全性和最终性。 NFT 中下游应用的发展空间受限于上游 NFT 基础设施层的性能和互操作性。

NFT基础设施层的构建包括点对点互联网协议、平台中立的计算描述语言、数据存储协议、去信任交互平台、去信任交互协议、瞬态数据传输。

以太坊（ETH）的NFT生态发展较早，形成了ECR721、ECR1155等非同质代币协议标准，是目前NFT领域基础设施的绝对霸主。

据Cryptoslam统计，近30天（9.16-10.15）NFT领域总交易量为24.41亿美元，其中71.48%基于以太坊，另有18.52%基于以太坊侧链Ronin（主要是Axie Infinity），除Solana外其余Blockchain占比不到1%。

建立在以太坊上的NFT收藏类项目在过去30天（9.16-10.15）占据了Top 10交易量的9个，包括Art Blocks、CryptoPunks等项目，在历史总交易量Top 100中占84个（截至 10.16）。 个人。

2. 以太坊以外的三种基础设施解决方案

对于单个NFT项目，尤其是新项目，由于以太坊手续费高（高Gas费）、网络拥堵严重、用户体验差等限制，NFT很难形成规模化的市场。

对此，基础设施解决方案主要分为三类：一是除以太坊外其他对NFT友好的Layer 1区块链，适合NFT发展的优质公链有Flow和Near； 二是侧链，包括Polygon、xDai和Ronin； 三是以太坊的 Layer 2 扩展方案，包括 Immutable X。

3.去中心化存储技术

目前主要的去中心化存储技术是IPFS（InterPlanetary File System）。 Filecoin是基于IPFS技术的激励层分布式存储项目，链上还有永久存储项目Arweave。

IPFS，又称星际文件系统，是一种实现文件分布式存储和多点传输的网络传输协议。 IPFS协议通过算法将文件分成多个小块，存储在各个节点中。 当一个文件被请求时，将每个节点的小块重新拼接成一个完整的文件。

这种模式需要节点数量足够大，否则会遇到类似BT文件因没有节点维护存储而丢失无法下载的情况。

为了解决这一问题，Filecoin项目于2020年正式上线，在IPFS的基础上配备了基于区块链技术的激励层，发行Fil代币，鼓励更多的矿工（节点）维护数据。 读取数据时需要支付 Fil 代币。 目前，全球有 3,761 个活跃的 Filecoin 节点，总算力为 15.5 EB。

2018年上线的Arweave项目，有自己的底层结构和经济激励层，发行AR代币，一次性存储付费，永久存储在链上，后续访问数据完全免费。 目前，Arweave 在全球拥有 203 个活跃节点，总数据量为 47TB。

去中心化存储技术的不断完善，为NFT项目的数据永久存储奠定了基础，进而从资产确权和存储两端实现了去中心化以太坊技术，进一步降低了链下数据被篡改的风险。

2. 中游项目创建层

1、主流NFT协议标准对比（与上述智能合约内容重复）

NFT行业中游项目的创建层也称为协议层。 NFT 的铸造遵循底层基础设施的标准协议。 目前以太坊中最常见的三种NFT标准协议包括ERC721、ERC1155和ERC998，其中ERC721协议和新的ERC1155协议是目前使用最广泛、知名度最高的NFT主流协议标准。

除了三大NFT标准协议外，还有EIP1948（可以存储动态数据的NFT）、EIP2981（专注于NFT版税的以太坊协议）、ERC809（可以出租的NFT）等。

2、市场集中度高

NFT项目集中度较高，历史成交额排名前5的项目占据了一半以上的市场份额。

目前NFT的应用领域主要集中在收藏品、艺术品和游戏领域。 根据NFT映射的不同资产，NFT项目可以分为以下类型：收藏​​品、艺术品、游戏、元宇宙、应用、体育、去中心化金融等。

3、下游衍生应用层

1.丰富的应用方向

衍生应用层主要基于项目创建层铸造的NFT衍生的应用，涉及收藏品/艺术品、游戏、元界、实用程序、DeFi等。

2. NFT商业模式

在NFT生态中，传统的盈利模式是直接出售NFT资产，二级交易市场交易收取手续费，游戏内交易收取手续费。 Defi经济的进一步繁荣，也为NFT生态带来了新的盈利模式。

治理代币，即游戏开发者可以通过向社区成员出售治理代币来获得收入。 获得治理代币的游戏社区成员可以获得一定的投票权，为游戏未来的发展提出新的建议，甚至提出新的想法。 收益分享代币，即游戏开发商也可以向游戏玩家发行具有收益分配功能的代币，持有代币的玩家可以在游戏中获得除被游戏运营商扣除以外的游戏收益。 认购，用户将加密资产放入Defi协议或资金池，将产生的收益提供给游戏开发商，作为游戏的入场券或其他服务的资格。 原生代币，即NFT项目开发自己的NFT代币作为在游戏或其他项目中获取虚拟资产的唯一货币。 拆分，目前一些NFT交易平台允许用户将一个NFT资产拆分为ERC-20（即FT）类型的资产并在平台上进行交易，比如NIFTEX平台。抵押借贷，即通过抵押NFT获得资产，相比之下有了银行资产，这种贷款方式还款更快

NFT平台商业模式展示图：

主流NFT交易市场商业模式对比：

3.二级交易平台

目前活跃的二级加密交易平台包括OpenSea、Nifty Gateway、MakersPlace、Rarible、SuperRare、VIV3。 这些市场还提供一级市场铸造和分销服务。

目前，OpenSea已经成为全球最大的NFT交易平台。 2021年7月，公司获得1亿美元B轮融资，OpenSea整体估值达到15亿美元。

OpenSea的竞争壁垒在于平台领先的交易用户规模和丰富的NFT项目：

OpenSea的竞争对手将主要来自具备优质NFT项目孵化能力的平台。

OpenSea 平台 NFT 内容投射流程：

OpenSea平台购买NFT流程：

5. 国内NFT生态

互联网巨头入局，监管体系底层架构尚未成熟，探索在数字馆藏领域的应用。

国内主要NFT产品时间线：

国内NFT交易平台：

国内虚拟货币相关政策：

六、风险提示

（一）政策监管风险

现阶段，我国尚未出台针对NFT的监管体系。 考虑到与境外NFT市场相关的虚拟货币和炒作是我国监管政策的红线，NFT应用落地国内市场可能面临一系列监管政策。

（二）发展不及预期

目前，国内NFT资产交易还处于起步阶段，二级市场交易尚未全面铺开。 如果 NFT 资产无法合法流通，可能会影响相关数字版权公司利用 NFT 技术实现相关产品的交易和销售。

（三）技术进步低于预期

NFT技术除了应用于收藏品领域，在区块链游戏中也得到了很好的探索，未来有望成为元界的基础设施。 如果包括元界在内的新技术发展低于预期，将会影响NFT资产的交易。 市场规模，进而影响相关平台和产品的佣金佣金。

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