手把手制作可验证随机的生成艺术 NFT：从 0 到上架实战

关键词：NFT、生成艺术、Chainlink VRF、Solidity、IPFS、去中心化存储、智能合约、Sepolia 测试网、OpenSea、狗品种 NFT

什么是生成艺术 NFT？

生成艺术 NFT 通过算法实时“绘制”独一无二的视觉作品，并将彩色狗头像、像素风景、抽象几何等所有随机特征完整记录在链上。与直接上传 JPEG 的传统 NFT 不同，每个 Token 的基因都由可验证随机数生成，因此持有者在铸造前无法预知会得到哪一幅作品，极大提升开盲盒般的惊喜感。

前提准备

基础软件
- Node.js ≥ 16
- Git
- 一个支持 Solidity 的编辑器（VS Code 推荐）。
测试网钱包 & 代币
- MetaMask 连接 Sepolia，确保账户拥有少量 Sepolia ETH 与 LINK。

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第一步：一键克隆开源模板

git clone https://github.com/smartcontractkit/smart-contract-examples.git
cd smart-contract-examples/ultimate-nft-repo
yarn

安装完成后，在项目根目录创建 .env 并填入以下值（免费注册 Alchemy、Etherscan 可获取）：

ETHERSCAN_API_KEY=<YourKey>
SEPOLIA_URL=https://eth-sepolia.alchemyapi.io/v2/<YourAlchemyKey>
PRIVATE_KEY=<YourWalletPrivateKey>

第二步：创建 VRF 随机数订阅

打开 Chainlink VRF，切换至 Sepolia。
Connect Wallet 后点击 Create subscription ⇒ 记下 subscriptionId。
准备 2 枚测试 LINK（可在 faucets.chain.link 领取），随后向订阅账户转入 LINK 作为随机数请求油费。

第三步：开发智能合约骨架

新建 RandomIpfsNft.sol，核心功能表如下：

文件名/片段	作用
`enum Breed`	枚举狗品种：PUG、SHIBA_INU、ST_BERNARD
`VRFConsumerBaseV2`	获取链上可验证随机数
`ERC721URIStorage`	NFT 元数据与 URI 的管理
`Ownable()`	合约所有者可操作提现、升级等

关键随机数变量

uint64 private immutable i_subscriptionId;
bytes32 private immutable i_gasLane;
uint32 private immutable i_callbackGasLimit;
uint16 private constant REQUEST_CONFIRMATIONS = 3;
uint32 private constant NUM_WORDS = 1;

第四步：上传作品图至 IPFS

登录 Pinata（无需 KYC）。
点击 Upload → File 上传 3 张狗图，分别命名：
- PUG.png
- SHIBA.png
- ST_BERNARD.png
复制 IPFS cid，在合约初始化阶段填入数组 dogTokenUris[3]。

第五步：合约构造函数

constructor(
    address _vrfCoordinator,
    uint64 _subscriptionId,
    bytes32 _gasLane,
    uint256 _mintFee,
    uint32 _callbackGas,
    string[3] memory _uris
) VRFConsumerBaseV2(_vrfCoordinator) ERC721("Random IPFS Dog", "RDOG") {
    i_subscriptionId = _subscriptionId;
    i_gasLane = _gasLane;
    i_mintFee = _mintFee;
    i_callbackGasLimit = _callbackGas;
    _initializeContract(_uris);
}

mintFee 代表铸造一次需支付的 Sepolia ETH 金额，可根据测试网行情设为 0.001 ETH。

第六步：铸造流程拆解

用户调用 requestNft() 并附带足额 ETH。
合约发出 VRF 请求，并将 msg.sender 与随机数 ID 存入映射。
fulfillRandomWords 自动回调，根据随机数取模决定狗品种，铸造并绑定正确 URI。

关键控制位：

uint256[3] memory chanceArray = [10, 30, 100];  // 出现概率

概率说明：

0–9 机率 10% → PUG
10–39 机率 20% → SHIBA_INU
40–99 机率 60% → ST_BERNARD

第七步：提现与安全退出

function withdraw() external onlyOwner {
    (bool success, ) = payable(owner()).call{value: address(this).balance}("");
    require(success, "Withdraw failed");
}

采用最新推荐 call 方法，避免 transfer 发生 Gas 限制回滚。

第八步：本地测试脚本

添加 Hardhat 任务 scripts/mint.js：

const { ethers } = require("hardhat");
async function main() {
  const RDOG = await ethers.getContract("RandomIpfsNft");
  const tx = await RDOG.requestNft({ value: ethers.utils.parseEther("0.001") });
  console.log("Mint transaction:", tx.hash);
  await tx.wait();
  console.log("Verified random dog NFT minted!");
}
main().catch((error) => { console.error(error); process.exit(1); });

运行：

npm run deploy --network sepolia
npx hardhat run scripts/mint.js --network sepolia

第九步：上架 OpenSea 测试网

合约部署后返回地址。
访问 OpenSea 测试网，粘贴地址即可查看 Collection。
支持转移、挂单、竞价，全流程与主网无异。

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常见问题解答 FAQ

Q1：为什么一定要用 Chainlink VRF，而不是 block.timestamp？
A：block.timestamp 可被矿工操纵，而 Chainlink VRF 提供加密证明，确保公平性。

Q2：铸造费 0.001 ETH 最终会流向谁？
A：进入合约余额，withdraw() 只能由合约所有者一次性提取，用于补偿创作者与开发成本。

Q3：图片 uri 能否日后替换？
A：当前 ERC721URIStorage 一经 _setTokenURI 上链即锁定；如需升级，可把 URI 指向动态 API 并添加多签治理逻辑。

Q4：如何快速测试多个随机结果？
A：Hardhat 本地分叉脚本或 console.log 需配合 Foundry test 并发 50 次，可复现极端分布。

Q5：主网部署是否复杂？
A：主网与 Sepolia 流程 99% 一致，仅把测试 LINK → 主网 LINK，gasPrice、gasLimit 调高即可。

小结

我们完成了 Solidity 合约编写 + IPFS 存储 + VRF 随机数 + 前端交互 全流程。恭喜！你已成功把独特的狗品种生成艺术带到区块链。
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