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教程挑战认证

总结

  • 非同质化代币（NFTs） 在 Solana 上以 SPL 代币的形式呈现，带有关联的元数据账户，0 小数位，最大供应量为 1
  • Metaplex 提供了一系列工具，简化了在 Solana 区块链上创建和分发 NFTs 的过程
  • 代币元数据 程序标准化了将元数据附加到 SPL 代币的过程
  • Metaplex SDK 是一个工具，提供了用户友好的 API，帮助开发人员利用 Metaplex 提供的链上工具
  • 糖果机 程序是一种用于创建和铸造 NFTs 的分发工具，可从集合中创建和铸造 NFTs
  • Sugar CLI 是一个工具，简化了上传媒体/元数据文件并为集合创建糖果机的过程

概述

Solana 的非同质化代币（Non-Fungible Tokens，NFTs）是使用 Token 程序（Token program）创建的 SPL 代币（SPL tokens）。然而，这些代币还有与每个铸币厂相关联的额外元数据账户（metadata account）。这使得代币具有广泛的用途。您可以有效地将任何东西代币化，从游戏库存到艺术品。

在本课程中，我们将介绍 Solana 上 NFTs 的基本表示方式，以及如何使用 Metaplex SDK 创建和更新它们，并简要介绍一些工具，可以帮助您在 Solana 上大规模创建和分发 NFTs。

Solana 上的 NFTs​

Solana 上的 NFT 是一个具有关联元数据的不可分割的代币。此外，该代币的铸造具有最大供应量为 1。

换句话说，一个 NFT 是来自 Token 程序的标准代币，但与您可能认为的 "标准代币" 不同，它：

  1. 具有 0 小数位，因此无法再分割
  2. 来自供应量为 1 的铸币厂，因此只有一个这样的代币存在
  3. 来自授权（authority）设置为 null 的铸币厂（以确保供应量永远不会改变）
  4. 具有存储元数据的关联账户

虽然前三点是可以通过 SPL Token 程序实现的功能，但关联的元数据需要一些额外的功能。

通常，NFT 的元数据既有链上组件，也有链下组件。请参见下面的图表：

Screenshot of Metadata

  • 链上元数据 存储在与铸币厂相关联的账户中。链上元数据包含一个指向链下 .json 文件的 URI 字段。
  • 链下元数据 在 JSON 文件中存储了 NFT 的媒体链接（图像、视频、3D 文件）、NFT 可能具有的任何特性以及额外的元数据（参见此示例 JSON 文件）。通常使用像 Arweave 这样的永久数据存储系统来存储 NFT 元数据的链下组件。

Metaplex​

Metaplex 是一个提供一套工具的组织，比如 Metaplex SDK，用于简化在 Solana 区块链上创建和分发 NFT 的过程。这些工具适用于各种用例，并且允许您轻松管理整个 NFT 创建和铸造过程。

具体而言，Metaplex SDK 旨在帮助开发人员利用 Metaplex 提供的链上工具。它提供了一个用户友好的 API，专注于流行的用例，并允许与第三方插件轻松集成。要了解 Metaplex SDK 的功能，请参阅 README。

Metaplex 提供的重要程序之一是 Token Metadata 程序。Token Metadata 程序标准化了将元数据附加到 SPL Token 的过程。使用 Metaplex 创建 NFT 时，Token Metadata 程序使用 token mint 作为种子，创建一个元数据账户，使用程序衍生地址 (PDA)。这样，任何 NFT 的元数据账户都可以通过 token mint 的地址确定性地定位。要了解有关 Token Metadata 程序的更多信息，请参阅 Metaplex 文档。

在接下来的几节中，我们将介绍使用 Metaplex SDK 准备资产、创建 NFT、更新 NFT 以及将 NFT 与更广泛的集合关联的基础知识。

Metaplex 实例​

一个 Metaplex 实例（instance）充当访问 Metaplex SDK API 的入口点。此实例接受一个连接，用于与集群通信。此外，开发人员可以通过指定 "Identity Driver" 和 "Storage Driver" 来定制 SDK 的交互。

Identity Driver 实际上是一个可以用来签名交易的密钥对，创建 NFT 时需要。Storage Driver 用于指定您要用于上传资产的存储服务。bundlrStorage 驱动程序是默认选项，它将资产上传到 Arweave，一个永久且去中心化的存储服务。

以下是如何为 devnet 设置 Metaplex 实例的示例。

import {
  Metaplex,
  keypairIdentity,
  bundlrStorage,
} from "@metaplex-foundation/js";
import { Connection, clusterApiUrl, Keypair } from "@solana/web3.js";

const connection = new Connection(clusterApiUrl("devnet"));
const wallet = Keypair.generate();

const metaplex = Metaplex.make(connection)
  .use(keypairIdentity(wallet))
  .use(
    bundlrStorage({
      address: "https://devnet.bundlr.network",
      providerUrl: "https://api.devnet.solana.com",
      timeout: 60000,
    }),
  );

上传资产​

在创建 NFT 之前，您需要准备并上传您计划与 NFT 关联的任何资产。虽然这不一定是一幅图像，但大多数 NFT 都与图像相关联。

准备和上传图像涉及将图像转换为缓存（buffer），使用 toMetaplexFile 函数将其转换为 Metaplex 格式，最后将其上传到指定的 Storage Driver。

Metaplex SDK 支持从本地计算机上存在的文件或通过浏览器上传的文件创建新的 Metaplex 文件。您可以通过使用 fs.readFileSync 读取图像文件，然后使用 toMetaplexFile 将其转换为 Metaplex 文件来实现前者。最后，使用您的 Metaplex 实例调用 storage().upload(file) 来上传文件。该函数的返回值将是存储图像的 URI。

const buffer = fs.readFileSync("/path/to/image.png");
const file = toMetaplexFile(buffer, "image.png");

const imageUri = await metaplex.storage().upload(file);

上传元数据​

在上传图像后，现在是时候使用 nfts().uploadMetadata 函数上传链下的 JSON 元数据了。这将返回一个 URI，指向存储 JSON 元数据的位置。

请记住，元数据的链下部分包括像图像 URI 这样的信息，以及附加信息，如 NFT 的名称和描述。虽然你在这个 JSON 对象中可以技术上包括任何你想要的东西，但在大多数情况下，你应该遵循 NFT 标准 以确保与钱包、程序和应用的兼容性。

要创建元数据，使用 SDK 提供的 uploadMetadata 方法。此方法接受一个元数据对象，并返回一个指向已上传元数据的 URI。

const { uri } = await metaplex.nfts().uploadMetadata({
  name: "My NFT",
  description: "My description",
  image: imageUri,
});

创建 NFT​

在上传 NFT 的元数据之后，您终于可以在网络上创建 NFT 了。Metaplex SDK 的 create 方法允许您以最小的配置创建一个新的 NFT。此方法将为您处理铸造账户、代币账户、元数据账户和主版本账户（master edition account）的创建。提供给此方法的数据将代表 NFT 元数据的链上部分。您可以探索 SDK，查看此方法可选提供的所有其他输入。

const { nft } = await metaplex.nfts().create(
  {
    uri: uri,
    name: "My NFT",
    sellerFeeBasisPoints: 0,
  },
  { commitment: "finalized" },
);

该方法返回一个包含有关新创建的 NFT 信息的对象。默认情况下，SDK 将 isMutable 属性设置为 true，允许对 NFT 的元数据进行更新。但是，您可以选择将 isMutable 设置为 false，使 NFT 的元数据不可变。

更新 NFT​

如果您将 isMutable 设置为 true，您可能会有理由更新您的 NFT 元数据。SDK 的 update 方法允许您更新 NFT 元数据的链上和链下部分。要更新链下元数据，您需要重复上一步中上传新图像和元数据 URI 的步骤，然后将新的元数据 URI 提供给此方法。这将更改链上元数据指向的 URI，有效地更新链下元数据。

const nft = await metaplex.nfts().findByMint({ mintAddress });

const { response } = await metaplex.nfts().update(
  {
    nftOrSft: nft,
    name: "Updated Name",
    uri: uri,
    sellerFeeBasisPoints: 100,
  },
  { commitment: "finalized" },
);

请注意，您在调用 update 方法时未被包含的任何字段将保持不变，这是设计上的考虑。

将 NFT 添加到集合​

一个认证的集合（Certified Collection）本质是一个 NFT，其他的 NFT 可以归属到这个 NFT 集合中。想象一个大型的 NFT 集合，比如 Solana Monkey Business。如果查看一个单独 NFT 的 元数据，您将会看到一个 collection 字段，其中包含一个指向 认证集合 NFT 的 key。简单来说，属于集合的 NFT 与另一个代表集合本身的 NFT 相关联。

为了将一个 NFT 添加到集合中，首先必须创建 Collection NFT。该过程与之前相同，只是您会在我们的 NFT 元数据中包含一个额外的字段：isCollection。这个字段告诉代币程序这个 NFT 是一个 Collection NFT。

const { collectionNft } = await metaplex.nfts().create(
  {
    uri: uri,
    name: "My NFT Collection",
    sellerFeeBasisPoints: 0,
    isCollection: true
  },
  { commitment: "finalized" },
);

然后，您将集合的铸币厂地址列为新 NFT 中 collection 字段的引用。

const { nft } = await metaplex.nfts().create(
  {
    uri: uri,
    name: "My NFT",
    sellerFeeBasisPoints: 0,
    collection: collectionNft.mintAddress
  },
  { commitment: "finalized" },
);

当您查看您新创建的 NFT 的元数据时，现在应该会看到一个像下面这样的 collection 字段：

"collection":{
  "verified": false,
  "key": "SMBH3wF6baUj6JWtzYvqcKuj2XCKWDqQxzspY12xPND"
}

最后一件事是验证 NFT。这实际上只是将上面的 verified 字段设为 true，但这非常重要。这是让消费程序和应用程序知道您的 NFT 实际上是集合的一部分的方式。您可以使用 verifyCollection 函数来完成此操作：

await metaplex.nfts().verifyCollection({
  mintAddress: nft.address,
  collectionMintAddress: collectionNft.address,
  isSizedCollection: true,
})

糖果机​

当创建和分发大量的 NFT 时，Metaplex 使用他们的 糖果机（Candy Machine） 程序和 Sugar CLI 让这变得非常容易。

糖果机实际上是一个铸造和分发程序，帮助启动 NFT 集合。Sugar 是一个命令行界面，可帮助您创建一个糖果机，准备资产，并批量创建 NFT。上面介绍的为创建一个 NFT 执行的步骤，在一次性创建数千个 NFT 时将非常乏味。糖果机和 Sugar 解决了这个问题，并通过提供一系列保障来确保公平启动。

我们不会深入介绍这些工具，但绝对可以查看 Metaplex 文档中关于糖果机和 Sugar 如何配合工作的说明。

要探索 Metaplex 提供的完整工具范围，您可以查看 GitHub 上的 Metaplex 存储库。

实验

在这个实验中，我们将逐步学习如何使用 Metaplex SDK 创建一个 NFT，然后在创建后更新 NFT 的元数据，最后将 NFT 与一个集合关联起来。到最后，您将对如何使用 Metaplex SDK 在 Solana 上与 NFT 进行交互有一个基本的了解。

1. 起步​

首先，从 此存储库 的 starter 分支下载起始代码。

该项目包含 src 目录中的两个图像，我们将使用它们来创建 NFT。

此外，在 index.ts 文件中，您将找到以下代码片段，其中包含我们将要创建和更新的 NFT 的示例数据。

interface NftData {
  name: string;
  symbol: string;
  description: string;
  sellerFeeBasisPoints: number;
  imageFile: string;
}

interface CollectionNftData {
  name: string
  symbol: string
  description: string
  sellerFeeBasisPoints: number
  imageFile: string
  isCollection: boolean
  collectionAuthority: Signer
}

// example data for a new NFT
const nftData = {
  name: "Name",
  symbol: "SYMBOL",
  description: "Description",
  sellerFeeBasisPoints: 0,
  imageFile: "solana.png",
}

// example data for updating an existing NFT
const updateNftData = {
  name: "Update",
  symbol: "UPDATE",
  description: "Update Description",
  sellerFeeBasisPoints: 100,
  imageFile: "success.png",
}

async function main() {
  // create a new connection to the cluster's API
  const connection = new Connection(clusterApiUrl("devnet"));

  // initialize a keypair for the user
  const user = await initializeKeypair(connection);

  console.log("PublicKey:", user.publicKey.toBase58());
}

要安装必要的依赖项，请在命令行中运行 npm install。

接下来，通过运行 npm start 来执行代码。这将创建一个新的密钥对，将其写入 .env 文件，并向该密钥对空投 devnet SOL。

Current balance is 0
Airdropping 1 SOL...
New balance is 1
PublicKey: GdLEz23xEonLtbmXdoWGStMst6C9o3kBhb7nf7A1Fp6F
Finished successfully

2. 设置 Metaplex​

在开始创建和更新 NFT 之前，我们需要设置 Metaplex 实例。使用以下内容更新 main() 函数：

async function main() {
  // create a new connection to the cluster's API
  const connection = new Connection(clusterApiUrl("devnet"));

  // initialize a keypair for the user
  const user = await initializeKeypair(connection);

  console.log("PublicKey:", user.publicKey.toBase58());

  // metaplex set up
  const metaplex = Metaplex.make(connection)
    .use(keypairIdentity(user))
    .use(
      bundlrStorage({
        address: "https://devnet.bundlr.network",
        providerUrl: "https://api.devnet.solana.com",
        timeout: 60000,
      }),
    );
}

3. uploadMetadata 辅助函数​

接下来，让我们创建一个辅助函数来处理上传图像和元数据的过程，并返回元数据 URI。该函数将以 Metaplex 实例和 NFT 数据作为输入，并返回元数据 URI 作为输出。

// helper function to upload image and metadata
async function uploadMetadata(
  metaplex: Metaplex,
  nftData: NftData,
): Promise<string> {
  // file to buffer
  const buffer = fs.readFileSync("src/" + nftData.imageFile);

  // buffer to metaplex file
  const file = toMetaplexFile(buffer, nftData.imageFile);

  // upload image and get image uri
  const imageUri = await metaplex.storage().upload(file);
  console.log("image uri:", imageUri);

  // upload metadata and get metadata uri (off chain metadata)
  const { uri } = await metaplex.nfts().uploadMetadata({
    name: nftData.name,
    symbol: nftData.symbol,
    description: nftData.description,
    image: imageUri,
  });

  console.log("metadata uri:", uri);
  return uri;
}

此函数将读取图像文件，将其转换为缓冲区，然后上传以获取图像 URI。然后，它将上传 NFT 元数据，其中包括名称、标志（symbol）、描述（description）和图像 URI，并获取元数据 URI。此 URI 是链下元数据。该函数还将记录图像 URI 和元数据 URI 以供参考。

4. createNft 辅助函数​

接下来，让我们创建一个辅助函数来处理创建 NFT。此函数以 Metaplex 实例、元数据 URI 和 NFT 数据作为输入。它使用 SDK 的 create 方法来创建 NFT，将元数据 URI、名称、卖方费用（seller fee）和标志作为参数传递。

// helper function create NFT
async function createNft(
  metaplex: Metaplex,
  uri: string,
  nftData: NftData,
): Promise<NftWithToken> {
  const { nft } = await metaplex.nfts().create(
    {
      uri: uri, // metadata URI
      name: nftData.name,
      sellerFeeBasisPoints: nftData.sellerFeeBasisPoints,
      symbol: nftData.symbol,
    },
    { commitment: "finalized" },
  );

  console.log(
    `Token Mint: https://explorer.solana.com/address/${nft.address.toString()}?cluster=devnet`,
  );

  return nft;
}

函数 createNft 记录了铸币厂的 URL，并返回一个包含有关新创建的 NFT 的信息的 nft 对象。NFT 将铸造到与设置 Metaplex 实例时使用的 Identity Driver 相对应的公钥。

5. 创建 NFT​

现在我们已经设置了 Metaplex 实例，并创建了用于上传元数据和创建 NFT 的辅助函数，我们可以通过创建一个 NFT 来测试这些函数。在 main() 函数中，调用 uploadMetadata 函数来上传 NFT 数据并获取元数据的 URI。然后，使用 createNft 函数和元数据 URI 来创建一个 NFT。

async function main() {
    ...

  // upload the NFT data and get the URI for the metadata
  const uri = await uploadMetadata(metaplex, nftData)

  // create an NFT using the helper function and the URI from the metadata
  const nft = await createNft(metaplex, uri, nftData)
}

在命令行中运行 npm start 来执行 main 函数。您应该会看到类似以下的输出：

Current balance is 1.770520342
PublicKey: GdLEz23xEonLtbmXdoWGStMst6C9o3kBhb7nf7A1Fp6F
image uri: https://arweave.net/j5HcSX8qttSgJ_ZDLmbuKA7VGUo7ZLX-xODFU4LFYew
metadata uri: https://arweave.net/ac5fwNfRckuVMXiQW_EAHc-xKFCv_9zXJ-1caY08GFE
Token Mint: https://explorer.solana.com/address/QdK4oCUZ1zMroCd4vqndnTH7aPAsr8ApFkVeGYbvsFj?cluster=devnet
Finished successfully

随时检查生成的图像和元数据的 URI，并通过访问输出中提供的 URL 在 Solana 浏览器上查看 NFT。

6. updateNftUri 辅助函数​

接下来，让我们创建一个辅助函数来处理更新现有 NFT 的 URI。该函数将以 Metaplex 实例、元数据 URI 和 NFT 的铸币厂地址作为输入。它使用 SDK 的 findByMint 方法通过铸币厂地址获取现有的 NFT 数据，然后使用 update 方法来更新元数据为新的 URI。最后，它将记录铸币厂的 URL 和交易签名以供参考。

// helper function update NFT
async function updateNftUri(
  metaplex: Metaplex,
  uri: string,
  mintAddress: PublicKey,
) {
  // fetch NFT data using mint address
  const nft = await metaplex.nfts().findByMint({ mintAddress });

  // update the NFT metadata
  const { response } = await metaplex.nfts().update(
    {
      nftOrSft: nft,
      uri: uri,
    },
    { commitment: "finalized" },
  );

  console.log(
    `Token Mint: https://explorer.solana.com/address/${nft.address.toString()}?cluster=devnet`,
  );

  console.log(
    `Transaction: https://explorer.solana.com/tx/${response.signature}?cluster=devnet`,
  );
}

7. 更新 NFT​

要更新现有的 NFT，我们首先需要上传 NFT 的新元数据并获取新的 URI。在 main() 函数中，再次调用 uploadMetadata 函数来上传更新后的 NFT 数据并获取元数据的新 URI。然后，我们可以使用 updateNftUri 辅助函数，传入 Metaplex 实例、元数据的新 URI，以及 NFT 的铸币厂地址。nft.address 来自 createNft 函数的输出。

async function main() {
    ...

  // upload updated NFT data and get the new URI for the metadata
  const updatedUri = await uploadMetadata(metaplex, updateNftData)

  // update the NFT using the helper function and the new URI from the metadata
  await updateNftUri(metaplex, updatedUri, nft.address)
}

在命令行中运行 npm start 来执行 main 函数。您应该会看到类似以下的额外输出：

...
Token Mint: https://explorer.solana.com/address/6R9egtNxbzHr5ksnGqGNHXzKuKSgeXAbcrdRUsR1fkRM?cluster=devnet
Transaction: https://explorer.solana.com/tx/5VkG47iGmECrqD11zbF7psaVqFkA4tz3iZar21cWWbeySd66fTkKg7ni7jiFkLqmeiBM6GzhL1LvNbLh4Jh6ozpU?cluster=devnet
Finished successfully

您还可以通过从 .env 文件中导入 PRIVATE_KEY 来在 Phantom 钱包中查看 NFT。

8. 创建 NFT 集合​

太棒了，现在您知道如何在 Solana 区块链上创建单个 NFT 并对其进行更新！但是，如何将它添加到一个集合中呢？

首先，让我们创建一个名为 createCollectionNft 的辅助函数。请注意，它与 createNft 非常相似，但确保 isCollection 被设置为 true，并且数据符合集合的要求。

async function createCollectionNft(
  metaplex: Metaplex,
  uri: string,
  data: CollectionNftData
): Promise<NftWithToken> {
  const { nft } = await metaplex.nfts().create(
    {
      uri: uri,
      name: data.name,
      sellerFeeBasisPoints: data.sellerFeeBasisPoints,
      symbol: data.symbol,
      isCollection: true,
    },
    { commitment: "finalized" }
  )

  console.log(
    `Collection Mint: https://explorer.solana.com/address/${nft.address.toString()}?cluster=devnet`
  )

  return nft
}

接下来，我们需要为集合创建链下数据。在现有的对 createNft 的调用之前，在 main 函数中添加以下 collectionNftData：

const collectionNftData = {
  name: "TestCollectionNFT",
  symbol: "TEST",
  description: "Test Description Collection",
  sellerFeeBasisPoints: 100,
  imageFile: "success.png",
  isCollection: true,
  collectionAuthority: user,
}

现在，让我们使用 collectionNftData 调用 uploadMetadata，然后调用 createCollectionNft。再次强调，这些操作都是在创建 NFT 的代码之前进行的。

async function main() {
  ...

  // upload data for the collection NFT and get the URI for the metadata
  const collectionUri = await uploadMetadata(metaplex, collectionNftData)

  // create a collection NFT using the helper function and the URI from the metadata
  const collectionNft = await createCollectionNft(
    metaplex,
    collectionUri,
    collectionNftData
  )
}

这将返回我们集合的铸币厂地址，因此我们可以使用它来将 NFT 分配给该集合。

9. 将 NFT 分配给集合​

现在我们有了一个集合，让我们修改现有的代码，以便新创建的 NFT 被添加到集合中。首先，让我们修改我们的 createNft 函数，以便在调用 nfts().create 时包含 collection 字段。然后，添加调用 verifyCollection 的代码，以确保链上元数据中的 verified 字段被设置为 true。这样消费程序和应用程序就可以确信该 NFT 实际上属于该集合了。

async function createNft(
  metaplex: Metaplex,
  uri: string,
  nftData: NftData
): Promise<NftWithToken> {
  const { nft } = await metaplex.nfts().create(
    {
      uri: uri, // metadata URI
      name: nftData.name,
      sellerFeeBasisPoints: nftData.sellerFeeBasisPoints,
      symbol: nftData.symbol,
    },
    { commitment: "finalized" }
  )

  console.log(
    `Token Mint: https://explorer.solana.com/address/${nft.address.toString()}? cluster=devnet`
  )

  // this is what verifies our collection as a Certified Collection
  await metaplex.nfts().verifyCollection({  
    mintAddress: nft.mint.address,
    collectionMintAddress: collectionMint,
    isSizedCollection: true,
  })

  return nft
}

现在，运行 npm start，看看效果吧！如果您跟随新的 NFT 链接并查看元数据选项卡，您将看到一个名为 collection 的字段，其中列出了您铸币厂集合地址。

恭喜！您已成功学会使用 Metaplex SDK 创建、更新和验证 NFT，作为集合的一部分。这就是您需要为几乎任何用例构建自己的集合所需的一切。您可以构建一个 TicketMaster 的竞争对手，改进 Costco 的会员计划，甚至是将学校的学生 ID 系统数字化。可能性是无穷无尽的！

如果您想查看最终解决方案代码，您可以在相同的 存储库 的 solution 分支中找到它。

挑战

为了加深对 Metaplex 工具的理解，请深入研究 Metaplex 文档，并熟悉 Metaplex 提供的各种程序和工具。例如，您可以深入学习糖果机程序，以了解其功能。

一旦您了解了糖果机程序的工作原理，请利用 Sugar CLI 创建一个用于您自己集合的糖果机，以考验您的知识。这种实践经验不仅会加强您对工具的理解，还会提高您对未来有效使用它们的信心。

玩得开心！这将是您首次独立创建的 NFT 集合！通过这个，您将完成第二模块。希望您对这个过程感到满意！欢迎随时 分享一些快速反馈，以便我们继续改进课程！

完成了实验吗？​

将您的代码推送到 GitHub，并告诉我们您对本课程的看法！---

description: "本课程是 Solana Development Course(https://www.soldev.app/course) 中文翻译版" image: "https://ipfs.decert.me/bafkreidu54hnl4fcpdlfqcqpcd5blzmr3qfdhatadpqvqtmb6a4dhbofmy" sidebar_label: "使用 Metaplex 创建 Solana NFT"

title: 使用 Metaplex 创建 Solana NFTs objectives:

  • 解释 NFTs 及其在 Solana 网络上的表示方式
  • 解释 Metaplex 在 Solana NFT 生态系统中的作用
  • 用 Metaplex SDK 创建和更新 NFTs
  • 解释 Token Metadata 程序、Candy Machine 程序和 Sugar CLI 的基本功能，作为在 Solana 上创建和分发 NFTs 的工具

总结

  • 非同质化代币（NFTs） 在 Solana 上以 SPL 代币的形式呈现，带有关联的元数据账户，0 小数位，最大供应量为 1
  • Metaplex 提供了一系列工具，简化了在 Solana 区块链上创建和分发 NFTs 的过程
  • 代币元数据 程序标准化了将元数据附加到 SPL 代币的过程
  • Metaplex SDK 是一个工具，提供了用户友好的 API，帮助开发人员利用 Metaplex 提供的链上工具
  • 糖果机 程序是一种用于创建和铸造 NFTs 的分发工具，可从集合中创建和铸造 NFTs
  • Sugar CLI 是一个工具，简化了上传媒体/元数据文件并为集合创建糖果机的过程

概述

Solana 的非同质化代币（Non-Fungible Tokens，NFTs）是使用 Token 程序（Token program）创建的 SPL 代币（SPL tokens）。然而，这些代币还有与每个铸币厂相关联的额外元数据账户（metadata account）。这使得代币具有广泛的用途。您可以有效地将任何东西代币化，从游戏库存到艺术品。

在本课程中，我们将介绍 Solana 上 NFTs 的基本表示方式，以及如何使用 Metaplex SDK 创建和更新它们，并简要介绍一些工具，可以帮助您在 Solana 上大规模创建和分发 NFTs。

Solana 上的 NFTs​

Solana 上的 NFT 是一个具有关联元数据的不可分割的代币。此外，该代币的铸造具有最大供应量为 1。

换句话说，一个 NFT 是来自 Token 程序的标准代币，但与您可能认为的 "标准代币" 不同，它：

  1. 具有 0 小数位，因此无法再分割
  2. 来自供应量为 1 的铸币厂，因此只有一个这样的代币存在
  3. 来自授权（authority）设置为 null 的铸币厂（以确保供应量永远不会改变）
  4. 具有存储元数据的关联账户

虽然前三点是可以通过 SPL Token 程序实现的功能，但关联的元数据需要一些额外的功能。

通常，NFT 的元数据既有链上组件，也有链下组件。请参见下面的图表：

Screenshot of Metadata

  • 链上元数据 存储在与铸币厂相关联的账户中。链上元数据包含一个指向链下 .json 文件的 URI 字段。
  • 链下元数据 在 JSON 文件中存储了 NFT 的媒体链接（图像、视频、3D 文件）、NFT 可能具有的任何特性以及额外的元数据（参见此示例 JSON 文件）。通常使用像 Arweave 这样的永久数据存储系统来存储 NFT 元数据的链下组件。

Metaplex​

Metaplex 是一个提供一套工具的组织，比如 Metaplex SDK，用于简化在 Solana 区块链上创建和分发 NFT 的过程。这些工具适用于各种用例，并且允许您轻松管理整个 NFT 创建和铸造过程。

具体而言，Metaplex SDK 旨在帮助开发人员利用 Metaplex 提供的链上工具。它提供了一个用户友好的 API，专注于流行的用例，并允许与第三方插件轻松集成。要了解 Metaplex SDK 的功能，请参阅 README。

Metaplex 提供的重要程序之一是 Token Metadata 程序。Token Metadata 程序标准化了将元数据附加到 SPL Token 的过程。使用 Metaplex 创建 NFT 时，Token Metadata 程序使用 token mint 作为种子，创建一个元数据账户，使用程序衍生地址 (PDA)。这样，任何 NFT 的元数据账户都可以通过 token mint 的地址确定性地定位。要了解有关 Token Metadata 程序的更多信息，请参阅 Metaplex 文档。

在接下来的几节中，我们将介绍使用 Metaplex SDK 准备资产、创建 NFT、更新 NFT 以及将 NFT 与更广泛的集合关联的基础知识。

Metaplex 实例​

一个 Metaplex 实例（instance）充当访问 Metaplex SDK API 的入口点。此实例接受一个连接，用于与集群通信。此外，开发人员可以通过指定 "Identity Driver" 和 "Storage Driver" 来定制 SDK 的交互。

Identity Driver 实际上是一个可以用来签名交易的密钥对，创建 NFT 时需要。Storage Driver 用于指定您要用于上传资产的存储服务。bundlrStorage 驱动程序是默认选项，它将资产上传到 Arweave，一个永久且去中心化的存储服务。

以下是如何为 devnet 设置 Metaplex 实例的示例。

import {
  Metaplex,
  keypairIdentity,
  bundlrStorage,
} from "@metaplex-foundation/js";
import { Connection, clusterApiUrl, Keypair } from "@solana/web3.js";

const connection = new Connection(clusterApiUrl("devnet"));
const wallet = Keypair.generate();

const metaplex = Metaplex.make(connection)
  .use(keypairIdentity(wallet))
  .use(
    bundlrStorage({
      address: "https://devnet.bundlr.network",
      providerUrl: "https://api.devnet.solana.com",
      timeout: 60000,
    }),
  );

上传资产​

在创建 NFT 之前，您需要准备并上传您计划与 NFT 关联的任何资产。虽然这不一定是一幅图像，但大多数 NFT 都与图像相关联。

准备和上传图像涉及将图像转换为缓存（buffer），使用 toMetaplexFile 函数将其转换为 Metaplex 格式，最后将其上传到指定的 Storage Driver。

Metaplex SDK 支持从本地计算机上存在的文件或通过浏览器上传的文件创建新的 Metaplex 文件。您可以通过使用 fs.readFileSync 读取图像文件，然后使用 toMetaplexFile 将其转换为 Metaplex 文件来实现前者。最后，使用您的 Metaplex 实例调用 storage().upload(file) 来上传文件。该函数的返回值将是存储图像的 URI。

const buffer = fs.readFileSync("/path/to/image.png");
const file = toMetaplexFile(buffer, "image.png");

const imageUri = await metaplex.storage().upload(file);

上传元数据​

在上传图像后，现在是时候使用 nfts().uploadMetadata 函数上传链下的 JSON 元数据了。这将返回一个 URI，指向存储 JSON 元数据的位置。

请记住，元数据的链下部分包括像图像 URI 这样的信息，以及附加信息，如 NFT 的名称和描述。虽然你在这个 JSON 对象中可以技术上包括任何你想要的东西，但在大多数情况下，你应该遵循 NFT 标准 以确保与钱包、程序和应用的兼容性。

要创建元数据，使用 SDK 提供的 uploadMetadata 方法。此方法接受一个元数据对象，并返回一个指向已上传元数据的 URI。

const { uri } = await metaplex.nfts().uploadMetadata({
  name: "My NFT",
  description: "My description",
  image: imageUri,
});

创建 NFT​

在上传 NFT 的元数据之后，您终于可以在网络上创建 NFT 了。Metaplex SDK 的 create 方法允许您以最小的配置创建一个新的 NFT。此方法将为您处理铸造账户、代币账户、元数据账户和主版本账户（master edition account）的创建。提供给此方法的数据将代表 NFT 元数据的链上部分。您可以探索 SDK，查看此方法可选提供的所有其他输入。

const { nft } = await metaplex.nfts().create(
  {
    uri: uri,
    name: "My NFT",
    sellerFeeBasisPoints: 0,
  },
  { commitment: "finalized" },
);

该方法返回一个包含有关新创建的 NFT 信息的对象。默认情况下，SDK 将 isMutable 属性设置为 true，允许对 NFT 的元数据进行更新。但是，您可以选择将 isMutable 设置为 false，使 NFT 的元数据不可变。

更新 NFT​

如果您将 isMutable 设置为 true，您可能会有理由更新您的 NFT 元数据。SDK 的 update 方法允许您更新 NFT 元数据的链上和链下部分。要更新链下元数据，您需要重复上一步中上传新图像和元数据 URI 的步骤，然后将新的元数据 URI 提供给此方法。这将更改链上元数据指向的 URI，有效地更新链下元数据。

const nft = await metaplex.nfts().findByMint({ mintAddress });

const { response } = await metaplex.nfts().update(
  {
    nftOrSft: nft,
    name: "Updated Name",
    uri: uri,
    sellerFeeBasisPoints: 100,
  },
  { commitment: "finalized" },
);

请注意，您在调用 update 方法时未被包含的任何字段将保持不变，这是设计上的考虑。

将 NFT 添加到集合​

一个认证的集合（Certified Collection）本质是一个 NFT，其他的 NFT 可以归属到这个 NFT 集合中。想象一个大型的 NFT 集合，比如 Solana Monkey Business。如果查看一个单独 NFT 的 元数据，您将会看到一个 collection 字段，其中包含一个指向 认证集合 NFT 的 key。简单来说，属于集合的 NFT 与另一个代表集合本身的 NFT 相关联。

为了将一个 NFT 添加到集合中，首先必须创建 Collection NFT。该过程与之前相同，只是您会在我们的 NFT 元数据中包含一个额外的字段：isCollection。这个字段告诉代币程序这个 NFT 是一个 Collection NFT。

const { collectionNft } = await metaplex.nfts().create(
  {
    uri: uri,
    name: "My NFT Collection",
    sellerFeeBasisPoints: 0,
    isCollection: true
  },
  { commitment: "finalized" },
);

然后，您将集合的铸币厂地址列为新 NFT 中 collection 字段的引用。

const { nft } = await metaplex.nfts().create(
  {
    uri: uri,
    name: "My NFT",
    sellerFeeBasisPoints: 0,
    collection: collectionNft.mintAddress
  },
  { commitment: "finalized" },
);

当您查看您新创建的 NFT 的元数据时，现在应该会看到一个像下面这样的 collection 字段：

"collection":{
  "verified": false,
  "key": "SMBH3wF6baUj6JWtzYvqcKuj2XCKWDqQxzspY12xPND"
}

最后一件事是验证 NFT。这实际上只是将上面的 verified 字段设为 true，但这非常重要。这是让消费程序和应用程序知道您的 NFT 实际上是集合的一部分的方式。您可以使用 verifyCollection 函数来完成此操作：

await metaplex.nfts().verifyCollection({
  mintAddress: nft.address,
  collectionMintAddress: collectionNft.address,
  isSizedCollection: true,
})

糖果机​

当创建和分发大量的 NFT 时，Metaplex 使用他们的 糖果机（Candy Machine） 程序和 Sugar CLI 让这变得非常容易。

糖果机实际上是一个铸造和分发程序，帮助启动 NFT 集合。Sugar 是一个命令行界面，可帮助您创建一个糖果机，准备资产，并批量创建 NFT。上面介绍的为创建一个 NFT 执行的步骤，在一次性创建数千个 NFT 时将非常乏味。糖果机和 Sugar 解决了这个问题，并通过提供一系列保障来确保公平启动。

我们不会深入介绍这些工具，但绝对可以查看 Metaplex 文档中关于糖果机和 Sugar 如何配合工作的说明。

要探索 Metaplex 提供的完整工具范围，您可以查看 GitHub 上的 Metaplex 存储库。

实验

在这个实验中，我们将逐步学习如何使用 Metaplex SDK 创建一个 NFT，然后在创建后更新 NFT 的元数据，最后将 NFT 与一个集合关联起来。到最后，您将对如何使用 Metaplex SDK 在 Solana 上与 NFT 进行交互有一个基本的了解。

1. 起步​

首先，从 此存储库 的 starter 分支下载起始代码。

该项目包含 src 目录中的两个图像，我们将使用它们来创建 NFT。

此外，在 index.ts 文件中，您将找到以下代码片段，其中包含我们将要创建和更新的 NFT 的示例数据。

interface NftData {
  name: string;
  symbol: string;
  description: string;
  sellerFeeBasisPoints: number;
  imageFile: string;
}

interface CollectionNftData {
  name: string
  symbol: string
  description: string
  sellerFeeBasisPoints: number
  imageFile: string
  isCollection: boolean
  collectionAuthority: Signer
}

// example data for a new NFT
const nftData = {
  name: "Name",
  symbol: "SYMBOL",
  description: "Description",
  sellerFeeBasisPoints: 0,
  imageFile: "solana.png",
}

// example data for updating an existing NFT
const updateNftData = {
  name: "Update",
  symbol: "UPDATE",
  description: "Update Description",
  sellerFeeBasisPoints: 100,
  imageFile: "success.png",
}

async function main() {
  // create a new connection to the cluster's API
  const connection = new Connection(clusterApiUrl("devnet"));

  // initialize a keypair for the user
  const user = await initializeKeypair(connection);

  console.log("PublicKey:", user.publicKey.toBase58());
}

要安装必要的依赖项，请在命令行中运行 npm install。

接下来，通过运行 npm start 来执行代码。这将创建一个新的密钥对，将其写入 .env 文件，并向该密钥对空投 devnet SOL。

Current balance is 0
Airdropping 1 SOL...
New balance is 1
PublicKey: GdLEz23xEonLtbmXdoWGStMst6C9o3kBhb7nf7A1Fp6F
Finished successfully

2. 设置 Metaplex​

在开始创建和更新 NFT 之前，我们需要设置 Metaplex 实例。使用以下内容更新 main() 函数：

async function main() {
  // create a new connection to the cluster's API
  const connection = new Connection(clusterApiUrl("devnet"));

  // initialize a keypair for the user
  const user = await initializeKeypair(connection);

  console.log("PublicKey:", user.publicKey.toBase58());

  // metaplex set up
  const metaplex = Metaplex.make(connection)
    .use(keypairIdentity(user))
    .use(
      bundlrStorage({
        address: "https://devnet.bundlr.network",
        providerUrl: "https://api.devnet.solana.com",
        timeout: 60000,
      }),
    );
}

3. uploadMetadata 辅助函数​

接下来，让我们创建一个辅助函数来处理上传图像和元数据的过程，并返回元数据 URI。该函数将以 Metaplex 实例和 NFT 数据作为输入，并返回元数据 URI 作为输出。

// helper function to upload image and metadata
async function uploadMetadata(
  metaplex: Metaplex,
  nftData: NftData,
): Promise<string> {
  // file to buffer
  const buffer = fs.readFileSync("src/" + nftData.imageFile);

  // buffer to metaplex file
  const file = toMetaplexFile(buffer, nftData.imageFile);

  // upload image and get image uri
  const imageUri = await metaplex.storage().upload(file);
  console.log("image uri:", imageUri);

  // upload metadata and get metadata uri (off chain metadata)
  const { uri } = await metaplex.nfts().uploadMetadata({
    name: nftData.name,
    symbol: nftData.symbol,
    description: nftData.description,
    image: imageUri,
  });

  console.log("metadata uri:", uri);
  return uri;
}

此函数将读取图像文件，将其转换为缓冲区，然后上传以获取图像 URI。然后，它将上传 NFT 元数据，其中包括名称、标志（symbol）、描述（description）和图像 URI，并获取元数据 URI。此 URI 是链下元数据。该函数还将记录图像 URI 和元数据 URI 以供参考。

4. createNft 辅助函数​

接下来，让我们创建一个辅助函数来处理创建 NFT。此函数以 Metaplex 实例、元数据 URI 和 NFT 数据作为输入。它使用 SDK 的 create 方法来创建 NFT，将元数据 URI、名称、卖方费用（seller fee）和标志作为参数传递。

// helper function create NFT
async function createNft(
  metaplex: Metaplex,
  uri: string,
  nftData: NftData,
): Promise<NftWithToken> {
  const { nft } = await metaplex.nfts().create(
    {
      uri: uri, // metadata URI
      name: nftData.name,
      sellerFeeBasisPoints: nftData.sellerFeeBasisPoints,
      symbol: nftData.symbol,
    },
    { commitment: "finalized" },
  );

  console.log(
    `Token Mint: https://explorer.solana.com/address/${nft.address.toString()}?cluster=devnet`,
  );

  return nft;
}

函数 createNft 记录了铸币厂的 URL，并返回一个包含有关新创建的 NFT 的信息的 nft 对象。NFT 将铸造到与设置 Metaplex 实例时使用的 Identity Driver 相对应的公钥。

5. 创建 NFT​

现在我们已经设置了 Metaplex 实例，并创建了用于上传元数据和创建 NFT 的辅助函数，我们可以通过创建一个 NFT 来测试这些函数。在 main() 函数中，调用 uploadMetadata 函数来上传 NFT 数据并获取元数据的 URI。然后，使用 createNft 函数和元数据 URI 来创建一个 NFT。

async function main() {
    ...

  // upload the NFT data and get the URI for the metadata
  const uri = await uploadMetadata(metaplex, nftData)

  // create an NFT using the helper function and the URI from the metadata
  const nft = await createNft(metaplex, uri, nftData)
}

在命令行中运行 npm start 来执行 main 函数。您应该会看到类似以下的输出：

Current balance is 1.770520342
PublicKey: GdLEz23xEonLtbmXdoWGStMst6C9o3kBhb7nf7A1Fp6F
image uri: https://arweave.net/j5HcSX8qttSgJ_ZDLmbuKA7VGUo7ZLX-xODFU4LFYew
metadata uri: https://arweave.net/ac5fwNfRckuVMXiQW_EAHc-xKFCv_9zXJ-1caY08GFE
Token Mint: https://explorer.solana.com/address/QdK4oCUZ1zMroCd4vqndnTH7aPAsr8ApFkVeGYbvsFj?cluster=devnet
Finished successfully

随时检查生成的图像和元数据的 URI，并通过访问输出中提供的 URL 在 Solana 浏览器上查看 NFT。

6. updateNftUri 辅助函数​

接下来，让我们创建一个辅助函数来处理更新现有 NFT 的 URI。该函数将以 Metaplex 实例、元数据 URI 和 NFT 的铸币厂地址作为输入。它使用 SDK 的 findByMint 方法通过铸币厂地址获取现有的 NFT 数据，然后使用 update 方法来更新元数据为新的 URI。最后，它将记录铸币厂的 URL 和交易签名以供参考。

// helper function update NFT
async function updateNftUri(
  metaplex: Metaplex,
  uri: string,
  mintAddress: PublicKey,
) {
  // fetch NFT data using mint address
  const nft = await metaplex.nfts().findByMint({ mintAddress });

  // update the NFT metadata
  const { response } = await metaplex.nfts().update(
    {
      nftOrSft: nft,
      uri: uri,
    },
    { commitment: "finalized" },
  );

  console.log(
    `Token Mint: https://explorer.solana.com/address/${nft.address.toString()}?cluster=devnet`,
  );

  console.log(
    `Transaction: https://explorer.solana.com/tx/${response.signature}?cluster=devnet`,
  );
}

7. 更新 NFT​

要更新现有的 NFT，我们首先需要上传 NFT 的新元数据并获取新的 URI。在 main() 函数中，再次调用 uploadMetadata 函数来上传更新后的 NFT 数据并获取元数据的新 URI。然后，我们可以使用 updateNftUri 辅助函数，传入 Metaplex 实例、元数据的新 URI，以及 NFT 的铸币厂地址。nft.address 来自 createNft 函数的输出。

async function main() {
    ...

  // upload updated NFT data and get the new URI for the metadata
  const updatedUri = await uploadMetadata(metaplex, updateNftData)

  // update the NFT using the helper function and the new URI from the metadata
  await updateNftUri(metaplex, updatedUri, nft.address)
}

在命令行中运行 npm start 来执行 main 函数。您应该会看到类似以下的额外输出：

...
Token Mint: https://explorer.solana.com/address/6R9egtNxbzHr5ksnGqGNHXzKuKSgeXAbcrdRUsR1fkRM?cluster=devnet
Transaction: https://explorer.solana.com/tx/5VkG47iGmECrqD11zbF7psaVqFkA4tz3iZar21cWWbeySd66fTkKg7ni7jiFkLqmeiBM6GzhL1LvNbLh4Jh6ozpU?cluster=devnet
Finished successfully

您还可以通过从 .env 文件中导入 PRIVATE_KEY 来在 Phantom 钱包中查看 NFT。

8. 创建 NFT 集合​

太棒了，现在您知道如何在 Solana 区块链上创建单个 NFT 并对其进行更新！但是，如何将它添加到一个集合中呢？

首先，让我们创建一个名为 createCollectionNft 的辅助函数。请注意，它与 createNft 非常相似，但确保 isCollection 被设置为 true，并且数据符合集合的要求。

async function createCollectionNft(
  metaplex: Metaplex,
  uri: string,
  data: CollectionNftData
): Promise<NftWithToken> {
  const { nft } = await metaplex.nfts().create(
    {
      uri: uri,
      name: data.name,
      sellerFeeBasisPoints: data.sellerFeeBasisPoints,
      symbol: data.symbol,
      isCollection: true,
    },
    { commitment: "finalized" }
  )

  console.log(
    `Collection Mint: https://explorer.solana.com/address/${nft.address.toString()}?cluster=devnet`
  )

  return nft
}

接下来，我们需要为集合创建链下数据。在现有的对 createNft 的调用之前，在 main 函数中添加以下 collectionNftData：

const collectionNftData = {
  name: "TestCollectionNFT",
  symbol: "TEST",
  description: "Test Description Collection",
  sellerFeeBasisPoints: 100,
  imageFile: "success.png",
  isCollection: true,
  collectionAuthority: user,
}

现在，让我们使用 collectionNftData 调用 uploadMetadata，然后调用 createCollectionNft。再次强调，这些操作都是在创建 NFT 的代码之前进行的。

async function main() {
  ...

  // upload data for the collection NFT and get the URI for the metadata
  const collectionUri = await uploadMetadata(metaplex, collectionNftData)

  // create a collection NFT using the helper function and the URI from the metadata
  const collectionNft = await createCollectionNft(
    metaplex,
    collectionUri,
    collectionNftData
  )
}

这将返回我们集合的铸币厂地址，因此我们可以使用它来将 NFT 分配给该集合。

9. 将 NFT 分配给集合​

现在我们有了一个集合，让我们修改现有的代码，以便新创建的 NFT 被添加到集合中。首先，让我们修改我们的 createNft 函数，以便在调用 nfts().create 时包含 collection 字段。然后，添加调用 verifyCollection 的代码，以确保链上元数据中的 verified 字段被设置为 true。这样消费程序和应用程序就可以确信该 NFT 实际上属于该集合了。

async function createNft(
  metaplex: Metaplex,
  uri: string,
  nftData: NftData
): Promise<NftWithToken> {
  const { nft } = await metaplex.nfts().create(
    {
      uri: uri, // metadata URI
      name: nftData.name,
      sellerFeeBasisPoints: nftData.sellerFeeBasisPoints,
      symbol: nftData.symbol,
    },
    { commitment: "finalized" }
  )

  console.log(
    `Token Mint: https://explorer.solana.com/address/${nft.address.toString()}? cluster=devnet`
  )

  // this is what verifies our collection as a Certified Collection
  await metaplex.nfts().verifyCollection({  
    mintAddress: nft.mint.address,
    collectionMintAddress: collectionMint,
    isSizedCollection: true,
  })

  return nft
}

现在，运行 npm start，看看效果吧！如果您跟随新的 NFT 链接并查看元数据选项卡，您将看到一个名为 collection 的字段，其中列出了您铸币厂集合地址。

恭喜！您已成功学会使用 Metaplex SDK 创建、更新和验证 NFT，作为集合的一部分。这就是您需要为几乎任何用例构建自己的集合所需的一切。您可以构建一个 TicketMaster 的竞争对手，改进 Costco 的会员计划，甚至是将学校的学生 ID 系统数字化。可能性是无穷无尽的！

如果您想查看最终解决方案代码，您可以在相同的 存储库 的 solution 分支中找到它。

挑战

为了加深对 Metaplex 工具的理解，请深入研究 Metaplex 文档，并熟悉 Metaplex 提供的各种程序和工具。例如，您可以深入学习糖果机程序，以了解其功能。

一旦您了解了糖果机程序的工作原理，请利用 Sugar CLI 创建一个用于您自己集合的糖果机，以考验您的知识。这种实践经验不仅会加强您对工具的理解，还会提高您对未来有效使用它们的信心。

玩得开心！这将是您首次独立创建的 NFT 集合！通过这个，您将完成第二模块。希望您对这个过程感到满意！欢迎随时 分享一些快速反馈，以便我们继续改进课程！

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