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Web3之路——使用Chainlink将API连接到你的智能合约上

源码仓库:https://github.com/zeuslawyer/chainlink-dynamic-nft-alchemy

了解如何使用Chainlink Oracles建立一个基于市场数据变化的动态NFT,将数据从外部来源拉到智能合约中。

什么是动态NFT?

动态NFT是一种不可伪造的代币,可以根据某些情况而改变。

例如,目前有八个不同的LaMelo Ball NFT,每个NFT都记录了一组不同的LaMelo的球员统计数据,从篮板和助攻到得分,并根据这些数据改变(10次助攻? 不同的颜色 - 1分的得分,不同的球)。

动态NFT持有者可以根据拉梅洛的持续表现,获得特殊的抽奖机会和其他NFT特有的福利。

它变得更酷了。

这八个NFT中的一个,黄金进化NFT,有一个独特的承诺。

如果拉梅洛-鲍尔赢得2021年NBA赛季的年度最佳新秀,NFT本身将进化以反映新的形象。拉梅洛赢得了这个奖项,NFT也进化了。

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让我们开始学习教程。

关于这个动态NFT教程

在本教程中,您将使用 Chainlink 的去中心化和加密保护的预言机网络构建动态 NFT,以获取和跟踪资产价格数据。

然后,你将使用Chainlink Keepers网络的自动化功能,使你的NFT智能合约根据你所追踪的资产价格数据来更新NFT。

如果市场价格上涨,智能合约将随机挑选NFT的URI指向这三个看涨的图像之一,NFT将被动态更新。

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如果价格源的数据向下移动,NFT将动态更新到这些看跌的图像之一,这些图像也是随机选择的!

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(来源:Chainlink设计团队)

最后,我们将使用Chainlink的可验证随机函数为我们的NFT智能合约添加加密保证的随机性,从选项列表中随机选择一个NFT图像。

所需工具和先决条件

本教程假定您有一些编码经验,并且您已经学习前述内容。

1. 集成开发环境

在本教程中,我们将使用Remix IDE和内置的 “London VM “区块链网络,但同样可以使用Hardhat或任何其他Solidity智能合约开发框架和你最喜欢的代码编辑器来完成。

2. Github Repo

这里有一个Github repo:https://github.com/zeuslawyer/chainlink-dynamic-nft-alchemy,用于我们为你制作的动态NFT教程。

该Repo反映了我们将遵循的结构。

主分支

main分支包含使用OpenZeppelin向导的基线ERC721代币。

price-feeds 分支

price-feeds分支添加了Chainlink Keepers的实现,并连接到Chainlink资产价格数据,我们将用它来追踪特定资产的价格。

randomness分支

randomness分支包含添加随机性的逻辑,以便我们的动态NFT从我们的智能合约中的NFT元数据URI中随机选择。

这一点是为你做的一项特殊任务来培养你的技能!

3. IPFS Companion

安装IPFS Companion浏览器扩展(用于任何基于Chromium的浏览器)。

这将持有你的代币的URI和元数据信息。

4. 水龙头和Testnet代币

确保你的MetaMask钱包已经连接到Rinkeby

一旦你的钱包连接到Rinkeby,从Alchemy的Rinkeby龙头获得Rinkeby ETH

你还需要获得testnet LINK代币

对于你的任务,你将增加随机性,但你将部署到以太坊的Goerli testnet。

如果你需要Goerli testnet代币,请从Alchemy的Goerli faucet获得Goerli ETH

1. 设置ERC721代币

我们将从OpenZeppelin和Remix开始,创建一个NFT智能合约。

由于这已经涉及到了,你有两个选择来获得你的NFT智能合约。

i. 从头开始创建合约

按照Welcome to the Road to Web3,记得用 “Bull&Bear “命名NFT。

然后给它一个 “BBTK “的符号名称,并仔细阅读下面这段话,以更新mintToken()的逻辑!

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ii. 从参考Github repo中复制智能合约代码

这可能是最快的方法:从参考 repo 的主分支复制智能合约代码,并在 Remix 中保存为 Bull&Bear.sol。

请注意,我们已经添加了对IPFS URI数组的引用,还更新了safeMint()方法,以设置一个初始代币URI作为起点。

2. 更新IPFS URIs中的链接

现在你需要确保更新bullUrisIpfs和bearUrisIpfs的IPFS URIs中的链接,以指向IPFS浏览器节点上托管的文件。

要在你的浏览器IPFS节点上设置NFT数据。

  • 从 repo 中的这个文件夹复制 Token 元数据 JSON 和图像文件
  • 点击IPFS Companion的浏览器扩展图标,打开你的本地IPFS节点
  • 将所有这些文件导入到你的节点的FILES部分。
  • 要获得URI链接,请点击三个点并复制 “共享链接 “中的字符串。

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在你的IPFS节点中,你需要JSON和PNG,但只有JSON文件用于你的智能合约,因为JSON文件是指向PNG的。

3. 完成编译检查

  • 在Remix中根据智能合约的pragma选择正确的编译器(0.8.0以上)。
  • 确保你正在编译正确的文件–Bull&Bear.sol
  • 将你的合约部署到浏览器的JavaScript VM London环境中
  • 复制你的Remix提供的钱包地址,并将其粘贴到safeMint字段中,以铸造一个代币。

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  • 向下滚动并点击参数为 “0 “的tokenURI。

因为你的第一个令牌的令牌ID为0,它将返回指向’gamer bull’JSON文件的令牌URI。

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很好–你的NFT智能合约开始工作了!

4. 使你的合约保持者兼容

现在,我们可以使我们的NFT合约不仅是动态的,而且是自动动态的

这段代码在 repo的price-feeds分支中被引用。

首先,我们用Chainlink Keepers添加自动化层,这意味着我们需要扩展我们的NFT智能合约,使其 “兼容Keepers”。

以下是关键步骤。

  1. 导入”@chainlink/contracts/src/v0.8/KeeperCompatible.sol”
  2. 让你的合约继承自KeeperCompatibleInterface
  3. 调整你的构造函数,加入一个间隔期,该间隔期被设置为合约的状态变量,这将设置自动化发生的间隔。
  4. 在NFT智能合约中实现checkUpkeep和executeUpkeep函数,这样我们就可以满足接口的要求。
  5. 将 “upkeep “合约注册到Chainlink Keeper网络

Chainlink Keepers网络将在每次有新区块被添加到区块链时检查我们的checkUpkeep()函数,并模拟我们的函数在链外的执行!

该函数返回一个布尔值。

  • 如果它是假的,这意味着还没有自动维护到期。
  • 如果它返回true,这意味着我们设定的时间间隔已经过了,一个维护行动就到期了。

Keepers Network会自动调用我们的 performUpkeep()函数,并在链上运行逻辑。

不需要开发人员的操作。

这就像魔术一样。

我们的checkUpkeep将是直接的,因为我们只想检查时间间隔是否已经过期,并返回布尔值,但我们的performUpkeep需要检查一个价格信息。

为此,我们需要让我们的智能合约与Chainlinks的价格反馈oracles互动。

我们将使用Rinkeby上的BTC/USD feed代理合约,但你可以从Rinkeby网络中选择另一个

5. 与Chainlink价格信息互动

为了与选择的价格信息神谕互动,我们需要使用AggregatorV3Interface。

请务必了解数据信息的工作方式以及如何使用它们。

在我们price-feeds分支的参考代码中,构造函数接受聚合器oracle的地址作为构造函数的参数。在部署时接受一个参数是非常有用的,因为它使我们在本地开发时可以配置它。

为了与Rinkeby上的实时oracle进行交互,我们的合约需要被部署到Rinkeby。这对集成测试来说是必要的,但在开发时,它使我们的速度有点慢。

我们怎样才能加快本地编辑-编译-调试的开发循环?

模拟Live Net智能合约

我们可以(在迭代我们的智能合约时)使用模拟,而不是不断地重新部署到Rinkeby这样的测试网络,支付测试ETH等。

例如,我们可以使用这个模拟的价格信息合约来模拟价格信息聚合器合约。

这样做的好处是,我们可以在我们的Remix中部署模拟,在浏览器中的伦敦虚拟机环境中,调整它返回的值,以测试不同的场景,而不必不断地部署新的合约到实时网络,然后通过MetaMask批准交易,每次支付测试ETH。

下面是要做的事情。

  • 将该文件复制到你的Remix
  • 将其保存为MockPriceFeed
  • 部署它

这是简单地导入Chainlink为price-feed聚合器代理编写的模拟文件

注意:你必须把编译器改为0.6.x来编译这个模拟。

当部署一个模拟时,你需要传入小数点,价格反馈将计算价格。

你可以在点击 “显示更多细节 “后,从价格信息合约地址的列表中找到这些。

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BTC/USD的信息需要输入8位小数。

你还需要传入饲料的初始值。

因为我随机选择了BTC/USD的资产价格,所以我给它传了一个我在测试时得到的旧值。3034715771688

当你在本地部署的时候,一定要注意Remix给你的合约地址。

这是你传递给NFT智能合约构造器的东西,这样它就知道要使用模拟物作为价格源

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你也应该玩玩你本地部署的模拟价格源。

调用 latestRoundData 来查看模拟价格源的最新价格,以及符合 Chainlink Price Feed API 的其他数据。

你可以通过调用updateAnswer并传入一个较高或较低的值来更新价格(模拟价格的上涨和下跌)。

你可以通过传递2534715771688使价格下降,或者通过传递4534715771688使价格上升。

这对你的NFT智能合约的浏览器内测试非常方便!

回到NFT智能合约,一定要更新它以反映参考代码

所以我建议你这么做。

  1. 首先阅读这个关于如何使我们的NFT智能合约Keepers兼容的简短文档
  2. 阅读使用数据源的简单方法
  3. 部署模拟数据源
  4. 阅读其源代码,了解Chainlink Price Feed智能合约的编写方式

一旦你阅读了这些资源,就自己试一试吧。

如果你想直接跳到我们的实现,它在price-feeds分支上。

请注意,我们将价格信息设置为公共状态变量,因此我们可以使用setPriceFeed()辅助方法来改变它,而且我们还将关键的动态NFT逻辑添加到performUpkeep()中。

每次Chainlink Keepers网络调用时,它将在链上执行该逻辑,如果Chainlink Price Feed报告的价格与我们上次跟踪的价格不同,URI就会被更新。

这个演示并没有对智能合约中更新所有Token URI的气体成本进行优化。我们的重点是如何使NFT成为动态的。

更新所有正在流通的NFT的成本在以太坊网络上可能非常高,所以要仔细考虑,并探索第2层解决方案或其他架构来优化气体费用。

总结工作流程

当你完成这一切后,你的测试工作流程会是这样的。

1) 在remix部署模拟价格信息

你可以使用构造器参数8,3034715771688开始,并复制其地址。

记得为此将Remix的编译器设置为0.6.x范围。

2) 重新部署Bull&Bear智能代币合约

记住要更新编译器的版本。

对于构造器的参数,你可以传入10秒的时间间隔,并将Mock Price Feed的地址作为第二个参数。

3) 铸造一到两个代币

铸造一个或两个令牌,并在传递0、1或任何你拥有的铸造令牌ID后,点击tokenURI检查它们的tokenURI。

令牌URI应该都默认为gamer_bull.json。

4. 检查NFT合约的构造器

检查NFT合约的构造器是否调用了getLatestPrice(),并反过来更新currentPrice状态变量。

通过点击currentPrice按钮来完成 - 结果应该与你在Mock Price Feed中设置的价格一致。

5) 传入一个空数组

点击checkUpkeep,传入一个空数组([])作为参数。它应该返回一个布尔值为真,因为我们传入了10秒作为间隔时间,而且从你部署Bull&Bear开始,10秒就已经过去了。

Reference repo包括一个setter函数,这样你就可以更新间隔字段,以方便使用。

请记住,当你部署到Rinkeby时,你希望将间隔时间设置得更长–每个feed在配置的间隔时间或价格偏离设定的阈值时更新其聚合的价格。

如果你把你的Keepers检查配置得太频繁,这将是对你的测试LINK令牌的一种浪费。

这就是为什么对于模拟,我们传递给它一个非常短的时间间隔10秒,因为我们不消耗测试LINK,也因为我们可以快速运行performUpkeep()。

6) 确保Mock Price Feed被更新

确保你的Mock Price Feed被更新,以返回一个与你目前存储在NFT智能合约的currentPrice字段中的价格不同的价格。

例如,如果你用一个较低的数字更新模拟合约,你会期望你的NFT智能合约会切换NFT,以显示一个 “熊 “标记URI。

7) 模拟你的合约被调用

在传递给它一个空数组后,点击执行Upkeep。这就是你模拟你的合约被Rinkeby上的Chainlink Keepers网络调用的方式。

不要忘了,你可以部署到Rinkeby,注册你的upkeep,并连接到Rinkeby的Price feeds作为你任务的一部分。

由于现在我们是在Remix的浏览器网络上,我们需要通过自己调用performUpkeep来模拟自动化流程。

8) 检查最新的价格并更新所有标记URI

performUpkeep应检查最新价格并更新所有代币URI。

这在Remix浏览器中是即时的。在Rinkeby上,这可能需要一些时间。

在本地进行时,你不需要在MetaMask中签署任何交易,但当你连接到Rinkeby时,你会让MetaMask要求你签署每一步的交易。

9) 刷新当前价格并检查tokenURI

如果你点击currentPrice,你应该看到基于更新的Mock Price Feed的价格。

然后再次点击tokenURI,你应该看到你的token URI已经改变。

如果价格下降到以前的水平以下,它将被切换到熊市。

如果上一个代币URI是熊市,而价格上涨,它应该切换到牛市的代币URI。

本周作业

这项作业使用了一个新的工具:Chainlink可验证随机函数。

这个工具提供了密码学上可证明的随机性,并被广泛用于游戏和其他应用中,在这些应用中,可证明和防篡改的随机性对公平结果至关重要。

现在,我们已经硬编码了哪个令牌URI显示出来–数组中的第一个URI(索引0)。我们需要把它变成一个随机的索引号,这样一个随机的NFT图像就会显示为令牌URI。

以下是步骤。

1)回顾一个Chainlink VRF的例子

看一下Chainlink VRF的超级简单的使用例子–你只需要实现两个函数就可以在NFT智能合约里面获得加密可证明的随机性。

2)更新你的NFT智能合约,使用两个VRF函数

更新你的NFT智能合约以使用requestRandomWords和fulfulRandomWords

3) 在randomness分支中使用VRF模拟模型

使用reference repo的randomness分支中提供的VRF模拟,并确保你仔细阅读VRF模拟中的注释说明,以便你清楚地知道如何使用它。

在Rinkeby上部署你的动态NFT

最后,一旦你玩了NFT智能合约,并让它在Remix中动态改变tokenURI几次,就把Metamask和Remix连接到Rinkeby并部署NFT。

当你把NFT部署到Rinkeby时,你仍然可以使用mocks,但你也需要以正确的顺序部署它们。

按照正确的顺序完成以下工作。

1) 将你的Metamask连接到Rinkeby

2) 从Chainlink Faucet获取测试LINK和测试ETH 。

如果你打算部署模拟价格源聚合器,并在以后将其更新为Chainlink Rinkeby价格源,那么现在就部署模拟。同样,如果你打算在Rinkeby上使用模拟的VRF协调员进行测试,你必须在Rinkeby上部署它。

3) 将NFT智能合约部署到Rinkeby上

确保你传入正确的构造函数参数。

如果你使用模拟,确保它们首先被部署,这样你就可以把它们的Rinkeby地址传递给NFT合约的构造器。

如果您使用的是Chainlink实时价格源,那么它的地址必须是参考回购或您从这里选择的任何Rinkeby价格源地址。

由于您可以将您的Remix “环境 “连接到Rinkeby上部署的NFT合约,并从Remix调用NFT合约的performUpkeep,您可以在第一次测试运行时保持较短的间隔时间。

记住要通过调用setInterval来增加间隔时间,否则Keepers网络运行你的exformUpkeep的频率将远远超过Price Feed显示新数据的频率。

你也可以通过调用setPriceFeed并传入你希望它指向的地址来改变你的价格反馈地址。

如果 performUpkeep发现价格没有变化,代币URI将不会更新!。

4)铸造你的第一个代币,并通过Remix检查其URI

它应该是gamer_bull.json。如果你愿意,可以在OpenSea上查看

5) 玩转模拟值

如果你正在使用两个模拟值,玩玩这些值,看看通过调用tokenURI对NFT的改变。

6) 切换到Rinkeby上的实时Chainlink合约

当你准备切换到Rinkeby上的实时Chainlink合约时,通过调用它们的setter函数来更新NFT合约中price-feed的地址和vrfCoordinator。

7) 注册你的NFT智能合约

接下来,在Chainlink Keepers Registry中注册你的NFT智能合约,该合约被部署到Rinkeby作为一个新的 “upkeep”。

8)创建并资助一个VRF订阅

如果你正在使用实时的Rinkeby Chainlink VRF,确保你调用setVrfCoordinator(),这样你就不再在Rinkeby上使用你的VRF Mock。

如果你没有实现它,这是你学习的一部分,你可以查看参考资料repo。

8) 一两个小时后检查OpenSea

取决于价格变化的频率(如果你想立即进行,那么继续使用Rinkeby上的Mock)。

OpenSea缓存了元数据,即使你可以调用tokenURI并看到更新的元数据,但它可能会有一段时间不显示。

你可以尝试用force_update参数在OpenSea上强制更新,但它可能不会及时更新图像。NFT的名称至少应该被更新。

总结

祝贺你! 你已经编码了一个动态NFT,它反映了真实世界的价格反馈数据,并且用加密证明的、防篡改的随机性来决定动态NFT图像

https://hicoldcat.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/img/my.png