什么是Token标准？ ERC-20、ERC-721、ERC-1155 的工作原理

在工业4.0革命强劲发生的背景下，区块链技术已成为全球数字经济的重要基础设施。这一转变的核心是以代币形式编码的数字资产。根据Tan Phat Digital专家团队的研究，为了让这些代币在去中心化网络中存在、交流和发展，它们需要一套通用的规则。这就是Token标准的诞生。了解 ERC-20、ERC-721 和 ERC-1155 等标准不仅是对开发人员的技术要求，也是任何想要了解去中心化金融（DeFi）、NFT 和 GameFi 市场运作的人的基础知识。

什么是 Token Standard？区块链互操作性的基础

代币标准是一组技术规则和编程接口 (API)，规定了代币如何在特定区块链网络上运行、创建和交互。如果您将区块链视为一个操作系统，那么代币标准就像文件格式（如 .exe、.jpg 或 .mp3），确保不同的应用程序可以一致地打开和处理它们。

另请参阅：区块链是如何工作的？

对互操作性和生态系统发展的重要作用

互操作性是代币标准带来的核心价值。在去信任的环境中，钱包、交易所和去中心化应用程序（dApp）等不同实体需要确切地知道如何与新代币进行通信，而不必为每个特定资产重写源代码。

当代币符合特定标准时，它会自动与该生态系统的整个现有基础设施兼容。例如，支持ERC-20标准的钱包可以存储数千种不同的代币，只要它们遵循相同的规则集。这不仅有助于降低开发人员的准入门槛，还可以促进持续创新，因为他们可以专注于构建业务逻辑，而不用担心低级技术兼容性问题。

当今最流行的代币标准通过 EIP（以太坊改进提案）流程起源于以太坊网络。为了方便读者理解，Tan Phat Digital将重要术语总结如下：

EIP（以太坊改进提案）：提出对协议或应用标准进行更改的过程。
ERC（以太坊征求意见）：EIP 的一个子组，专注于应用级标准，例如
智能合约：在区块链上实现的代码，包含代币标准的逻辑。
接口：合约必须实现以符合标准的一组必需功能。
事件：记录在区块链上供外部应用程序遵循的消息。

ERC-20：同质代币标准

ERC-20是以太坊历史上最古老、最重要的代币标准，充当等价和可互换资产的“通用语言”。该标准从根本上改变了加密货币领域资本筹集和流通的方式。

ERC-20 合约的技术功能和操作

ERC-20 标准指定了所需功能的最小接口，帮助外部应用程序以可预测的方式与代币进行交互：

totalSupply()：返回当前用于跟踪通胀或最大值的代币总量
balanceOf(address)：查询特定地址的余额，帮助钱包向用户显示资产。
transfer()：将代币从发送方直接转移到目标地址。
approve()：授权第三方（如DEX）允许从您的钱包中花费一定数量的代币。
transferFrom()：允许经批准的第三方代表所有者进行转账。
decimals()：（可选）指定分割代币的小数位数（通常为 18）。

在 Tan Phat Digital，我们始终建议用户使用诸如 ERC20Permit (EIP-2612) 等解决方案通过链下签名进行批准，这样可以节省 Gas 并提高安全性，而不是使用不加区别地授予无限权限。

另请参阅：什么是智能合约审计？

ERC-721：不可替代代币（NFT）的标准

如果 ERC-20 代表货币，那么 ERC-721 代表有形且独特的资产。每个 ERC-721 代币在智能合约范围内都拥有唯一标识符 (tokenId)。

数据存储和元数据机制

ERC-721 使用名为 tokenURI 的函数返回描述 NFT 属性的 JSON 文件的路径。主要属性包括：

名称：项目标识符（示例：“Bored Ape #1234”）。
描述：有关 NFT 起源或故事的详细信息。
图像：媒体文件的链接，通常存储在 IPFS 或 Arweave 上，以确保
属性：物品的稀有技术规格或属性。

在安全方面，Tan Phat Digital提醒用户，如果不是绝对必要，请避免使用一揽子批准功能，因为这是攻击者用来接管其整个 NFT 收藏的常见路径。

ERC-1155：多代币标准

ERC-1155是一个“混合”标准，能够在单个合约中管理可替代和不可替代的代币。这被认为是 GameFi 和 Metaverse 项目的生命线。

技术效率和成本节省

Skyweaver 游戏案例研究显示，执行 100 个代币转移时，Gas 成本存在显着差异：

单独的 ERC-20 实施： 成本超过 3,500,000 Gas （平均每个 35,000 个）。
标准 ERC-1155 部署：成本约为 2,763,399 Gas（平均每个 27,633 Gas）。
部署 ERC155PackedBalance 变体：仅成本 467,173 Gas （平均每人只有 4,671 个）。

凭借批量转账（Batch Transfers）的能力，ERC-1155 通过在一次交易中处理多种资产类型来帮助降低成本和存储。

比较代币标准

为了帮助Tan Phat Digital的读者有一个概述，以下是成本比较详细信息：

ERC-20标准：同质、可分割的资产；每个合约管理一种类型的代币；转账每笔交易；基于数量的授权；适用于货币、稳定币、DAO。
ERC-721标准：独特的、不可分割的资产；每个合约管理一个集合；转移每件物品；基于ID的授权；适用于数字艺术、NFT房地产。
ERC-1155标准：支持两种资产类型；管理多种代币的合约；支持批量传输；基于生态系统的权限；适用于游戏、Metaverse、电子商务。

与其他区块链的比较分析

虽然以太坊领先，但其他网络也建立了类似的标准：

以太坊：使用ERC-20和ERC-721；优点是最去中心化、最大的生态系统。
BNB链（BSC）：使用BEP-20和BEP-721；优点是 3 秒出块速度和极低的费用（低于 0.1 美元）。
Solana：使用 SPL 和 SPL NFT；优点是极快的确认速度（400ms）以及每秒处理数万笔交易的能力。
Tron：使用TRC-20和TRC-721；针对稳定币支付进行了优化，速度为3秒。

Token标准应用10个典型案例

为了阐明实用性，Tan Phat Digital综合了应用代币标准的 10 个最成功的示例：

Skyweaver (GameFi - ERC-1155)：优化简化了单个合约下数千张卡牌和游戏内物品的管理，显着降低了用户批量转账时的部署成本和 Gas 费
BlackRock BUIDL（机构金融 - ERC-20）：BlackRock 的数字液化基金使用带有白名单机制的定制 ERC-20 对基金份额进行代币化，为机构投资者组织提供直接的链上回报。
星巴克 Odyssey（Loyalty - Polygon NFT）：星巴克忠诚度计划使用“旅程邮票”（NFT）通过互动挑战奖励客户，创造新的社区体验。
Courtyard.io（RWA - 实体收藏品）：将实体 Pokemon 卡编码为 Polygon 网络上的 NFT。这些代币安全地存储在 Brink 的仓库中，允许用户即时速度交易全球实物资产。
Toucan 协议（气候技术 - ERC-20）：将传统碳信用额编码为 BCT（基础碳吨）代币。将碳信用额标准化为 ERC-20 代币有助于将碳市场的流动性提高 3 倍。
BlocHome（房地产 - T-REX）：使用 T-REX 平台分割卢森堡的房地产所有权，与传统方法相比，将管理和法律合规成本降低 90%。
MediLedger（医疗供应）链）：使用区块链追踪药品来源，满足药品供应链安全法（DSCSA）的严格标准并防止假药。
双重协议（实用NFT - ERC-4907）：平台允许用户安全地租赁NFT（例如游戏物品或虚拟土地）。得益于ERC-4907标准，使用权将自动过期，无需所有者手动撤销。
沙盒（Metaverse - ERC-1155）：使用ERC-1155有效管理地块（LAND）、头像和无数装饰物品，帮助生态系统平稳运行并节省网络资源网格。
丢失Relics（RPG 游戏 - ERC-1155）：动作角色扮演游戏，以 ERC-1155 NFT 的形式集成稀有物品，允许玩家在第三方交易所实际拥有和交易战利品。