오픈제플린은 4가지 토큰 표준을 구현하고 있습니다.

• ERC20
  • 대체가능 토큰
•  ERC721
  • 대체 불가 토큰
• ERC777
  • ERC20 기능 보강, ERC20과 호환
• ERC1155
  • 다수의 대체 가능 토큰과 대체 불가 토큰을 하나의 컨트랙트로 다루는 것을 가능하게 함. 다수의 토큰을 다루어야 하는 경우 가스 효율성을 높일 수 있음.

ERC20은 ‘대체 가능(fungible) 토큰 구현을 위한’ 컨트랙트 작성 표준입니다.

ERC20에 대한 대표적인 구현으로 다음과 같은 것들이 있습니다. 우리가 여기서 오픈제플린 구현에 대해 살펴볼 것입니다.

• OpenZeppelin implementation
• ConsenSys implementation

EIP-20: ERC-20 Token Standard

• ‘대체 가능하다’는 같은 토큰(종류)이고 같은 단위인 경우 성립합니다.
  •  ERC20은 name과 symbol로 이를 지원합니다.
• ‘대체 가능하다’는 것은 같은 토큰이고 같은 단위일 경우 같은 기능(function)을 할 수 있다는 것입니다.
  • 같은 기능을 할 수 있기 때문에 교환할 수 있는 것입니다. 주고 받을 수 있다는 것입니다.
  • 내가 가지고 있는 2달러와 남이 가지고 있는 2달러는 같은 종류의 화폐(달러)이고 같은 단위(2)로 대체 가능하기 때문에 서로 교환해도 문제가 되지 않습니다.
  • ERC20은 transfer로 이를 지원합니다.
• ERC20은 좀 더 작은 단위로 가치를 표현할 수 있도록 합니다.
  • decimals
• ERC20은 현재 시점을 기준으로 총공급량을 관리하도록 합니다.
  • totalSupply
• ERC20은 계정 잔고로 토큰 소유권을 나타냅니다.
  • balanceOf
  • 다른 컨트랙트에서 토큰 컨트랙트의 토큰을 전송할 수 있도록 해야 합니다.
    • approve를 통해 누구의 토큰을 얼마만큼 전송할 수 있도록 허용할지를 설정할 수 있어야 합니다.
      • 물론 허용 주소는 컨트랙트 주소가 아닌 외부 주소여도 됩니다. 하지만 주요한 목적이 다른 컨트랙트에서 토큰 컨트랙트의 토큰 전송을 위한 것이라는 점을 기억해 둡니다.
    • 전송이 허용된 수량이 얼마인지를 알 수 있어야 합니다.
      • allowance
    • transfer와 구분하기 위해 transferFrom 함수를 지원합니다.
• ERC20은 이벤트로 중요한 행위 실행에 대한 결과를 통지합니다.
  • transfer – Transfer 
  • approve – Approval

• openzeppelin-contracts/contracts/token/erc20/에 위치합니다. 
• ERC20 구현을 위한 인터페이스, 컨트랙트, 유틸리티들을 포함합니다.
  • IERC20
    • ERC20에 대한 솔리디티 인터페이스 구현
      • ERC20에는 name, symbol, decimals에 대한 접근 함수는 선택적으로 명세되어 있습니다.
  • ERC20
    • ERC20에 대한 솔리디티 컨트랙트 구현
    • IERC20을 구현(상속)
  • ERC20Snapshot, ERC20Burnable, ERC20Capped, ERC20Pausable
    • ERC20에 추가적인 기능을 확장한 것들
  •  SafeERC20, TokenTimelock
    • 다양한 방법으로 ERC20과 상호작용하기 위한 유틸리티들

ERC20.sol

• // SPDX-License-Identifier: MIT
  • MIT 라이센스
• pragma solidity >=0.6.0 <0.8.0;
  • 솔리디티 0.6.0에서 0.7.x 버전까지 지원
• import “../../GSN/Context.sol”;
  import “./IERC20.sol”;
  contract ERC20 is Context, IERC20

ERC721은 ‘대체불가능(non-fungible) 토큰(NFT) 구현을 위한’ 컨트랙트 작성 표준입니다.

대체불가능하다는 것은 ‘고유함’의 의미를 내포하고 있습니다. 토큰 하나 하나가 고유하기 때문에 대체 불가능한 것입니다. 각각이 고유하기 때문에 구별가능하다(distinguishable)고도 합니다.

NFT는 디지털 또는 물리적 자산의 소유권을 나타내는데 주로 사용하기 때문에 증서(deeds)라고 하기도 합니다.

ERC721은 EIP721로 제안되었습니다.

EIP721은 ERC721 토큰이 다음과 같은 인터페이스를 구현해야 한다고 명세하고 있습니다.

• ERC721
  • ERC721 토큰은 고유하다.
    • 고유한 id를 갖는다.
      • tokenId로 토큰에 대한 소유자를 구할 수 있어야 한다.
        • function ownerOf(uint256 _tokenId) external view returns (address);
  • 소유자의 토큰 잔고를 알 수 있어야 한다.
    • function balanceOf(address _owner) external view returns (uint256);
  • 토큰 전송이 가능해야 합니다. 전송할 토큰은 tokenId로 명시합니다.
    • function transferFrom(address _from, address _to, uint256 _tokenId) external payable;
  •  수신자가 ERC721 토큰을 받아 처리할 수 있어야 합니다. 수신자가 ERC721TokenReceiver 인터페이스를 구현했는지를 확인할 수 있다면 좀 더 안전한 전송이 가능합니다.
    • function safeTransferFrom(address _from, address _to, uint256 _tokenId, bytes data) external payable;
    • function safeTransferFrom(address _from, address _to, uint256 _tokenId) external payable;
  • ERC721TokenReceiver 인터페이스
    • function onERC721Received(address _operator, address _from, uint256 _tokenId, bytes _data) external returns(bytes4);
  • 토큰 전송을 위임할 수 있어야 합니다. 소유자의 개별 토큰 또는 모든 토큰에 대한 위임이 가능해야 합니다.
    • function approve(address _approved, uint256 _tokenId) external payable;
    • function setApprovalForAll(address _operator, bool _approved) external;
    • function getApproved(uint256 _tokenId) external view returns (address);
    • function isApprovedForAll(address _owner, address _operator) external view returns (bool);
• ERC165
  • 컨트랙트가 특정 함수를 지원하는지를 알 수 있도록 하는 표준입니다.
    • function supportsInterface(bytes4 interfaceID) external view returns (bool);
• ERC721Metadata(선택)
  • NFT 토큰의 이름이나 심볼 또는 자산에 대한 세부정보를 관리할 수 있어야 합니다.
    • function name() external view returns (string _name);
    • function symbol() external view returns (string _symbol);
    • function tokenURI(uint256 _tokenId) external view returns (string);
• ERC721Enumerable(선택)
  • function totalSupply() external view returns (uint256);
  • function tokenByIndex(uint256 _index) external view returns (uint256);
  • function tokenOfOwnerByIndex(address _owner, uint256 _index) external view returns (uint256);

• ERC721 컨트랙트는 ERC165, ERC721, ERC721Metadata, ERC721Enumerable을 구현합니다.
  • contract ERC721 is Context, ERC165, IERC721, IERC721Metadata, IERC721Enumerable
    • 오픈제플린은 인터페이스에 접두어 “I”를 붙여 컨트랙트와 구분합니다.
      • IERC721, IERC721Metadata, IERC721Enumerable, IERC721Receiver
    • 가스 대납 기능이 가능하도록 Context를 상속받습니다.
    • ERC165
      • IERC165를 구현합니다.
        • abstract contract ERC165 is IERC165
      • 지원하는 인터페이스를 관리할 수 있어야 합니다.
        • mapping(bytes4 => bool) private _supportedInterfaces;
        • 생성자에서 지원하는 인터페이스의 함수 선택자(selector)를 등록합니다.
          • 함수 선택자를  구하는 예)
            • bytes4(keccak256(‘supportsInterface(bytes4)’))
          • _registerInterface를 사용해서 등록합니다.
      • 인터페이스 지원 여부를 확인할 수 있어야 합니다.
        • supportsInterface
    • 생성자에서 ERC721 지원 인터페이스들을 등록합니다.
      • 지원 인터페이스에 대한 id는 인터페이스에 포함한 함수들에 대한 selector를 xor해서 구합니다.
• IERC721Enumerable 함수들을 구현합니다.
  • 보유한 토큰들을 열거할 수 있어야 합니다.
    • 소유자를 중심으로 보유한 토큰을 알 수 있어야 합니다.
      • 소유자를 기준으로 보유한 토큰을 매핑해야 합니다.
        • mapping (address => EnumerableSet.UintSet) private _holderTokens;
          • EnumerableSet 라이브러리를 사용합니다.
            • import “../../utils/EnumerableSet.sol”;
          • EnumerableSet.UintSet을 결합합니다.
            • using EnumerableSet for EnumerableSet.UintSet;
      • 소유자를 기준으로 id에 해당하는 토큰을 구할 수 있어야 합니다.
        • tokenOfOwnerByIndex를 구현합니다.
          • return _holderTokens[owner].at(index);
    • 토큰 id를 중심으로 토큰 소유자와 토큰을 구할 수 있어야 합니다.
      • 토큰 id에 소유자 주소를 열거 가능한 형태로 매핑합니다.
        • EnumerableMap.UintToAddressMap private _tokenOwners;
          • EnumerableMap 라이브러리를 사용합니다.
            • import “../../utils/EnumerableMap.sol”;
            • EnumerableMap .UintToAddressMap을 결합합니다.
              • using EnumerableMap for EnumerableMap.UintToAddressMap;
      • totalSupply를 구현합니다.
        • return _tokenOwners.length();
      • tokenByIndex를 구현합니다.
        • (uint256 tokenId, ) = _tokenOwners.at(index);
• balanceOf를 구현합니다.
  • 소유자를 기준으로 구해야 함으로 _holderTokens를 사용합니다.
    • return _holderTokens[owner].length();
• ownerOf를 구현합니다.
  • 토큰 id를 기준으로 해야 함으로 _tokenOwners를 사용합니다.
  • return _tokenOwners.get(tokenId, “ERC721: owner query for nonexistent token”);
• 토큰 신규 발행이나 소각이 가능해야 합니다.
  • 상속받는 컨트랙트에서 호출하는 것을 전제로 합니다.
    • _mint
      • 수신자에 해당하는 to 주소는 0주소가 아니어야 하고, 토큰 id는 중복되어서는 안 됩니다.
        • require(to != address(0), “ERC721: mint to the zero address”);
        • require(!_exists(tokenId), “ERC721: token already minted”);
          • 토큰이 존재하는지를 확인합니다.
            • _exists
      • 신규 발행은 새로 발행한 토큰을 수신자에게 전송하는 것입니다.
        • 전송 전에 처리해야 하는 일을 위해 _beforeTokenTransfer를 hook으로 작성합니다.
        • Transfer 이벤트를 발생시킵니다.
      • _holderTokens와 _tokenOwners에 토큰을 추가합니다.
        • _holderTokens[to].add(tokenId);
        • _tokenOwners.set(tokenId, to);
    • _burn
      • tokenId에 해당하는 토큰 소유자와 토큰을 구합니다.
      • _beforeTokenTransfer를 호출합니다.
      • 전송 대행으로 승인되어 있는 부분을 제거합니다.
        • _approve(address(0), tokenId);
      • tokenURI 설정 부분을 제거합니다.
      • _holderTokens와 _tokenOwners에서 토큰을 제거합니다.
      • Transfer 이벤트를 발생시킵니다.
  • ERC721 토큰을 다룰 수 있는 지를 먼저 확인하는 것을 권장합니다.
    • _safeMint
      • _checkOnERC721Received
        • 수신자(to)가 컨트랙트이어야 합니다.
          • Address 라이브러리의 isContract 함수 사용해서 확인합니다.
        • 수신자가 IERC721Receiver 인터페이스를 구현하고 있어야 합니다.
          • Address 라이브러리의 functionCall을 호출하고 그 리턴 값을 사용해서 인터페이스 구현 여부를 확인합니다.
            • abi.encodeWithSelector로 functionCall 인자로 넘겨줄 data를 생성합니다.
              • abi.encodeWithSelector(IERC721Receiver(to).onERC721Received.selector, _msgSender(), from, tokenId, _data)
            • 리턴 값의 4바이트를 디코딩하고 이것이 _ERC721_RECEIVED와 같은지 비교합니다. 같으면 IERC721Receiver 인터페이스를 구현하고 있는 것입니다.
              • bytes4 retval = abi.decode(returndata, (bytes4));
                return (retval == _ERC721_RECEIVED);