作者：iamcatcher
來源：NFT購買過程詳細分析以及科學家如何搶購NFT
本文基於自己近期的學習以及和群友討論總結，作為一個記錄，最後是自己對NFT行業現狀一點思考，剛接觸區塊鍊和以太坊編程難免有錯誤，歡迎大家指正和交流。
NFT購買過程
簡單來說購買過程就是你的錢包和NFT 合約進行交互，從你的錢包轉賬0.176ETH到合約，調用合約mint方法後，生成兩個NFT代幣，代幣轉移到你的錢包，你獲得這個NFT。
關於NFT合約的內容可以參考以下文章：當你在OpenSea交易的時候，到底會發生什麼？
NFT購買過程詳解
將你從項目方的官方網站上點擊mint按鈕，從瀏覽器到以太網網絡端到端交互過程詳細打開：
NFT購買過程
1、點擊Mint按鈕
大家登陸項目網站，Chrome上連接自己的錢包，然後點擊mint按鈕。網頁上的JavaScript代碼基於項目的mint價格，合約地址等生成raw transaction數據，主要包含以下幾個關鍵字段
nonce: nonce,
gasLimit: ‘21000’,
maxFeePerGas: ‘300’,
maxPriorityFeePerGas: ’10’,
to: ‘0x198478f870d97d62d640368d111b979d7ca3c38f’,
value: ‘176000000000000000’,
data: ‘0xa0712d680000000000000000000000 000000000000000000000000000000000000000002’
gasLimit – 交易可以消耗的Gas 的最大數量。單位gwei
to – 接收地址（這裡是NFT的合約地址，交易將執行合約代碼）
nonce – 用於跟踪賬戶已執行的交易總數
value – 從轉賬ETH 的金額（以WEI 為單位，這里為0.176 ETH購買NFT）
data – 和合約交互，調度mint函數，mint數量2個
Function: mint(uint256 tokenQuantity) MethodID: 0xa0712d68 [0]: 00000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000002
maxPriorityFeePerGas – 作為礦工小費包含的最大gas 數量
maxFeePerGas – 願意為交易支付的最大gas 數量
2、TX簽名
網頁代碼與Metamask交互，會彈出窗口讓你確認本次交易。點擊確認後，Metamask會使用你的錢包私鑰進行簽名，以確保這個交易是你本身授權的，後續以太坊網絡會進行校驗。
3、發送TX到node驗證
交易TX被Metamask發送到Metamask的以太坊node（默認配置），node對TX進行校驗，確保交易不被仿冒。
4、廣播TX到以太坊網絡
交易TX被發送到以太坊網絡的相鄰節點，然後再相互廣播到相鄰接點。這時你的交易就可以在etherscan.io上查看到，狀態是pending狀態。
5、礦工node接收到TX
礦工node會將同步過來的tx都放到一個叫Txpool/Mempool地方，這個地方是很多事情的關鍵，需要展開來講一下：
Txpool代碼流程（借用以太坊源碼分析之txpool的圖）
Txpool的數據來源主要來自：
本地提交，也就是第三方應用通過調用本地以太坊節點的RPC服務所提交的交易；
遠程同步，是指通過廣播同步的形式，將其他以太坊節點的交易數據同步至本地節點;
Txpool中分了Queue和Pending兩個隊列，首先新收到TX會基於規則判斷後先放到Queue這個隊列，然後再添加Pending隊列等待挖礦加入新增的塊。
主要規則如下：
1）優先處理Gasprice高的TX
2）本地TX優先處理，過於遠程同步
3）每個節點會設置最低Gasprice，低於這個值的遠程TX會被丟棄
Pending中的TX，被Miner模塊獲取並驗證，用於挖礦；挖礦成功後寫進區塊並被廣播。 Miner取走交易是複制，Txpool中的TX並不減少。 TX被寫進鏈後才從Txpool刪除。
Gas過低的TX，會被一直卡在Txpool得不到處理，需要可以提高Gas讓它被處理。
詳細代碼分析可以參考死磕以太坊源碼分析之txpool
GasWar：發生熱門交易時，大家為了自己的TX可以被優先處理，爭相提升Gas費的場景
6、礦工出塊TX被打包
礦工選取TX後開始挖礦，再找到一個區塊的Solution後廣播到以太坊網絡。
7、出塊被驗證
在其他礦工節點驗證後，該區塊正式上鍊，這事我們TX結果可以在etherscan.io上查看到。
8、TX狀態同步
相關狀態返回本地，可以在Metamask上查詢到。
參考文檔：
Life Cycle of an Ethereum Transaction
Transaction lifecycle on the Ethereum blockchain
The Influence Factors on Ethereum Transaction Fees
合約是如何被執行的
簡單說我們發送的交易會被轉換成一個Message對像傳入EVM，而EVM則會根據Message生成一個Contract對像以便後續執行。基於我們轉入的Data轉為合約的input調用mint函數。
詳細看EVM介紹參考如下文檔：
以太坊- 深入淺出虛擬機| 登鏈社區| 深入淺出區塊鏈技術
NFT預售與公開銷售
預售只是針對特定用戶才能購買，公開銷售就是大家都可以搶購。
這裡主要需要回答兩個技術問題：
1、如何限制特定錢包才能mint？
2、預售和公開銷售之間是如何狀態切換的？
白名單機制
白名單現在普遍使用默克爾樹來實現，簡單來說將所有白名單錢包地址作為默克爾樹的葉子節點，生成一個Root hash。在合約中只需要存儲Root hash值，在調用mint函數時網頁的JS代碼基於錢包地址生成proof（地址的上級父節點hash），合約就可以校驗該地址是否屬於白名單。
以C01的合約為例：0x6fd053bff10512d743fa36c859e49351a4920df6
在預售和公開銷售時通過SetRoot更新hash（C01兩次銷售都採用白名單方式，公開銷售採取驗資抽獎的方式）
詳細原理和代碼參考下面文章：
Using Merkle Trees for NFT Whitelists
銷售狀態切換
常用兩種方式：1）通過在合約判斷時間點，比如2022-01-01 18:00 UTC開始公開銷售2）通過狀態判斷，及在合約設置狀態變量，比如以XRC的合約為例，判斷Status.PublicSale狀態，這個是調用合約中SetStatus進行設置。
科學家如何搶購NFT
科學家使用程序搶購NFT，就是使用各種手段使自己的交易TX可以先於別人被礦工打包，在售罄前完成NFT mint。同時科學家都是追求完美的，最完美的結果當然是自己的TX出現在第一個滿足公開銷售狀態的區塊裡，也就是搶Block0。
兩種場景的Block0如下圖，同時做到Block0還可以避免後續大家搶購發生的Gaswar，減少搶購成本。但現在越來越卷，Block0也會發生Gaswar，比如XRC公開銷售不到200個，進入Block0的科學家TX數>200，也有不少因為Gas給低了執行靠後沒有搶到。
兩種場景下的Block0
科學家用的手段總結大概以下三點：
1、信息獲取時延更低
類似金融量化交易，基金都是期望自己的服務器和交易所通信的時延更低。區塊鏈也是類似，比如CEX大家都會就近接入中心化交易所的服務器。 NFT mint和DeFi的交易發生在以太坊網絡中，大家追求的更快的以太坊Node或者接入大礦池的網絡，更快監控到Txpool的pending TX，獲取需要的信息讓程序及時執行。
2、交易走的路徑更短
1）、直接看了上面的TX交互過程，科學家的選擇肯定直接通過程序和NFT的合約進行交互。
2）、通過在鏈上部署自己的合約，通過私有合約和NFT合約交互。雖然私有合約需要外部TX觸發，但合約可以批量化購買，特別適合不限制mint數量的NFT。 （現在越來越多的NFT限制調用方是合約）
3、批量提交交易
除了上面提到通過私有合約mint之外，如果項目限制了每個地址的mint個數，可以通過Flashbots打包多個TX一起提交。
合約mint
一個合約搶購的例子，YOKAI公開發售後。科學家利用私有合約，一共搶購了mint750個。詳細見TX 。
YOKAI合約代碼，沒有限制一個地址可以mint多少個，只限制一次tx只能mint 2個。所以被科學家包場了。
神器Flashbots
Flashbots詳解見偉總這篇精彩介紹和官方文檔
Flashbots：如何從沒有ETH的錢包取出資產或交互合約
使用Flashbots的有幾點好處：
1）可以批量打包TX一起提交，可以自主控制打包TX的先後順序。 2）Flashbots提交的TX不會出現在Txpool，出現在鏈上之後才會被大家看到。這樣就提供了TX的隱秘性，所以很多DeFi量化交易平台宣傳自己接入Flashbots。 （個人認為這只是暫時的，隨著Flashbots廣泛使用，Flashbots提交的TX還是會被監控）
3）通過Flashbots mint失敗了不會被收Gas費
Flashbots搶購我們以冷兔XRC的公售為例：
易老闆發推說公售不會科學家公售，但結果是在block=14020984 Block0解決戰鬥，全部科學家包場。
項目方發送的setStatus TX在14020982時在TXpool被監聽到
然後有科學家把setStatus TX和自己的mint tx一起用flashbots打包了，發送給礦工。這里科學家把setStatus TX放到了第一，雖然它Gas低，將自己的mint tx排在後面，最終tx在984塊入鏈。
Flashbots打包查詢鏈接
燒區塊
簡單說就是一直不停的發tx，發得多mint成功的概率就大，撞大運還可能會擠進Block0。這個方案問題在於會很消耗Gas費，屬於有錢任性的玩法。燒區塊一般考慮開始時間，每次Tx間隔，發送次數，gas費用等，這個一般都是大家根據項目時間，監控pending tx，鏈上出塊速度等考慮。
冷兔公售搶購時就有大量科學家使用燒區塊的方式搶購成功，可考察這個錢包
如何防科學家
隨著科學家搶購的出現，越來越多的項目開始用各種辦法防科學家搶購，這些方法的本質都是限制科學家直接調用合約mint，讓項目方選定的人才能mint
1、只通過白名單方式發售
項目發售全部使用白名單機制，這樣項目方通過規則篩選出認為是真正欣賞項目的人。
但有規則就有對策，等級+邀請人數，就出現了聊天機器人和工作室養號賣邀請人頭；創作藝術就出現淘寶找人代畫；現在發展到限時邀請進Discord；讓大家猜謎做任務等各種玩法。
項目方是絞盡腦汁和刷白名單的工作室鬥智斗勇，普通NFT玩家也被各種規則耍得團團轉。
2、公售採用驗資抽獎方式
如NFT公售時，提前驗證錢包需要一定金額的ETH，然後通過系統抽獎給出中獎名單。但很多項目方為了省事不願意做一個1:1的抽獎系統，最後公售名單大幅超售，最後還是大家搶購。
3、在服務端簽名驗證mint
類似最近火熱的HAPE的做法，公開的NFT合約限制只能一個私有的閉源的合約才能mint。閉源合約後項目方後台服務器交互， 這個方案從技術上來說還是走web2中心化思路和web3去中心化的理念好像有點衝突。
NFT未來如何發展
肝過白名單人都覺得現在NFT行業很不健康，但NFT行業還在早期，有問題就有市場肯定會有人出來解決問題。
NFT發售需要公開公證透明，個人覺得解決的思路還是可以藉鑑現實生活的大家熟悉的兩個場景：
1、新股發售，交易所進行賬戶交易時長、驗資等門檻，然後搖號抽獎發售。
2、京東茅台搶購，京東平台進行賬戶認證、搶購公平性保證等
這兩個場景都是通過平台的權威性來保證公平，但在web3應該會有基於區塊鏈合約的新方案來實現類似的功能，就像現在DeFi市場的各種交易協議，不久將來可能會出現NFT發售協議，提供一種公平公證透明的發售模式。具體怎麼做我還在學習思考中，也歡迎大家指導討論。
未來應該是NFT項目方接入一個NFT發射平台，項目方更專注於藝術創作和路線圖的演進，投資者更專注於項目的內容和前景，而發射平台通過技術解決現在NFT發售的各種問題。
