NFT 标准差异对比

简介

ERC-721 是以太坊上非同质化代币（NFT）的标准协议，但其所有状态（所有者、元数据、价格）均公开可见。

ARC-721 是 Aleo 平台上以 Leo 语言实现的 NFT 变体标准，在保持与 ERC-721 相同操作体验的同时，允许开发者自主选择哪些部分保持私密、哪些部分存储在链上。该标准源自 ARC-721 提案 (opens in a new tab)，并通过 Aleo 治理平台 (opens in a new tab)的社区投票正式获批。ARC-721 充分利用 Aleo 独特的隐私特性，相较于 ERC-721 提供了更强大的功能。例如，ARC-721 中的每个 NFT 都具备两套独立的隐私控制机制：一套用于控制所有权的可见性，另一套用于控制 NFT 数据本身的可见性，两者均支持灵活配置。有关 NFT 标准及实现细节的更多信息，请参阅 NFT 标准文档。

Aleo 上的程序可组合性（Program Composability）历史上依赖中央注册表模式（类似同质化代币所使用的代币注册表程序）。随着动态分发机制（ARC-0009） (opens in a new tab)的正式落地，程序无需在编译期导入即可在运行时调用其他程序，从而为更灵活的 NFT 可组合性模式打开了大门。目前有一个拟议中的 NFT 注册表程序（ARC-722） (opens in a new tab)，旨在以 (registry_program_id, collection_id) 键值对来标识各 NFT 系列，并作为中央枢纽使用，但该提案仍处于讨论阶段，尚未进行投票或正式批准。

快速对比一览

功能	ERC-721（以太坊）	ARC-721（Aleo）
所有者可见性	始终公开	可选 —— 私有记录（record）或公开映射（mapping）
元数据可见性	发布内容完全可见	私密、公开或混合（链上/链下混合存储）
唯一标识符	递增的 `tokenId uint256`	承诺值（Commitment）：`field = hash(data) ⊕ edition`（不透明）
转移函数	`transferFrom`、`safeTransferFrom`	`transfer_private`、`transfer_private_to_public`、`transfer_public_as_signer`、`transfer_public_to_private`
授权机制	`approve`、`setApprovalForAll`	`approve_public`、`set_for_all_approval`
私密销毁与重铸	无法实现，必留链上痕迹	`update_edition_private` 可重新混淆承诺值

架构差异

状态管理

ERC-721

contract ERC721 {
    // 代币名称
    string private _name;
 
    // 代币符号
    string private _symbol;
 
    // tokenId => 所有者地址的映射
    mapping(uint256 => address) private _owners;
 
    // 所有者地址 => 持有数量的映射
    mapping(address => uint256) private _balances;
 
    // tokenId => 被授权地址的映射
    mapping(uint256 => address) private _tokenApprovals;
}

ARC-721

以下是 ARC-721 NFT 程序的示例数据结构，使用 record（记录）作为私有存储，使用 mapping（映射）作为公开存储。结构体的名称不必与 data、attribute 完全一致，这样可以导入多个 NFT 系列程序而不会产生命名冲突：

record NFT {
    private owner: address,   // 未披露时不可见
    private data: data,       // 链上结构体（可映射链下 JSON）
    private edition: scalar,  // 用于混淆，将 NFT 承诺值存储在链上
}

// 即使所有权公开，NFT 数据始终保持私密并存储在 NFTView 中
// is_view 始终为 true，用于在记录的明文表示中区分 NFTView 与 NFT
record NFTView {
    private owner: address,
    private data: data,
    private edition: scalar,
    public is_view: bool
}

// 示例属性结构体（可选）
struct attribute {
    trait_type: [field; 4],
    _value: [field; 4],
}

struct data {
    metadata: [field; 4], // 链下元数据 JSON 的 URI
    // （可选）name: [field; 4],
    // （可选）image: [field; 16],
    // （可选）attributes: [attribute; 4],
    // （可选）...
}

// 所有权公开时的链上 NFT 数据存储
struct nft_content {
    data: data,
    edition: scalar
}
mapping nft_contents: field => nft_content; // commit(data, edition) => (data, edition)

// 授权数据结构
struct Approval {
    collection_id: field,
    approver: address,
    spender: address,
}
mapping for_all_approvals: field => bool     // 授权哈希 => 布尔值
mapping nft_approvals:     field => field    // 承诺值 => 授权哈希

字符串管理

由于 Leo 语言没有原生字符串类型，字符串通过 field（域元素）数组来管理（如上文 ARC-721 数据结构中的 attribute 和 data 结构体所示）。

Leo 字符串管理的要点：

数组长度可根据所需最大字符数灵活调整
使用 field 而非 u128，原因是在相同约束条件下，field 能存储约两倍的数据量
此方案特别适用于在 NFT 中存储元数据 URI 及其他字符串数据
对于 JavaScript/TypeScript 应用，ARC-721 实现中提供了示例工具函数 (opens in a new tab)，用于在 JavaScript 字符串与 Aleo 明文之间进行转换

NFT 标识符

ERC-721

在 ERC-721 中，NFT 通过简单的递增 uint256 tokenId 来标识。

ARC-721

ARC-721 使用 NFT 承诺值（Commitment）来唯一标识每个 NFT：

mapping nft_commits: field => bool; // NFT 承诺值 => NFT 是否存在或曾经存在

fn commit_nft(
    nft_data: data,
    nft_edition: scalar
) -> field {
    let data_hash: field = BHP256::hash_to_field(nft_data);
    let commitment: field = BHP256::commit_to_field(data_hash, nft_edition);
    return commitment;
}

NFT 创建与结构

ERC-721

ERC-721 提供标准的铸造函数，并支持自定义扩展。

contract MyNFT is ERC721 {
    constructor(string memory name, string memory symbol) ERC721(name, symbol) {}
    
    function mint(address to, uint256 tokenId) public {
        _mint(to, tokenId);
    }
}

ARC-721

由于 NFT 程序由开发者自行部署，ARC-721 在自定义 NFT 创建逻辑方面更加灵活。标准实现包含多个支持不同隐私模式的铸造函数：

// 铸造私有 NFT
// 返回代表所有权并包含 NFT 数据的 NFT 记录
fn mint_private(
    admin_nft: nft_records.aleo::NFT,
    private recipient: address,
    private nft_data: Data,
    private nft_edition: scalar,
) -> (nft_records.aleo::NFT, Final)

// 铸造私有 NFT，在结算（finalization）阶段公开验证管理员权限
// 返回代表所有权并包含 NFT 数据的 NFT 记录
fn mint_private_as_public(
    private recipient: address,
    private collection_id: field,
    private nft_data: Data,
    private nft_edition: scalar,
) -> (nft_records.aleo::NFT, Final)

// 铸造公开 NFT，以私有管理员身份作为授权凭证
// 返回包含私有 NFT 数据的 NFTView 记录，所有权公开存储在链上
fn mint_public_as_private(
    admin_nft: nft_records.aleo::NFT,
    public recipient: address,
    private nft_data: Data,
    private nft_edition: scalar,
) -> (nft_records.aleo::NFTView, Final)

// 铸造公开 NFT
// 返回包含私有 NFT 数据的 NFTView 记录，所有权公开存储在链上
fn mint_public(
    public recipient: address,
    public collection_id: field,
    private nft_data: Data,
    private nft_edition: scalar,
) -> (nft_records.aleo::NFTView, Final)

// 将 NFT 数据公开发布
fn publish_nft_content(
    public nft_data: Data,
    public nft_edition: scalar,
) -> Final

转移机制

ERC-721

function transferFrom(address from, address to, uint256 tokenId) public
function safeTransferFrom(address from, address to, uint256 tokenId) public

ARC-721

// 私有转移
fn transfer_private(
    private nft: NFT,
    private to: address,
) -> NFT

// 由函数调用者（msg.sender）发起的公开转移
fn transfer_public(
    private nft_data: data,
    private nft_edition: scalar,
    public to: address,
) -> (NFTView, Final)

// 由交易签名者（tx.origin）发起的公开转移
fn transfer_public_as_signer(
    private collection_id: field,
    private nft_data: Data,
    private nft_edition: scalar,
    public recipient: address,
) -> (NFTView, Final)

// 由已授权的代花费者（spender）发起的公开转移
fn transfer_from_public(
    public from: address,
    public to: address,
    private nft_data: data,
    private nft_edition: scalar,
) -> (NFTView, Final)

// 将私有 NFT 所有权转换为公开 NFT 所有权
fn transfer_private_to_public(
    nft: nft_records.aleo::NFT,
    public recipient: address,
) -> (nft_records.aleo::NFTView, Final)

// 将公开 NFT 所有权转换为私有 NFT 所有权
fn transfer_public_to_private(
    private nft_data: data,
    private nft_edition: scalar,
    private to: address,
) -> (NFT, Final)

// 由已授权的发送者将公开 NFT 所有权转换为私有 NFT 所有权
fn transfer_from_public_to_private(
    private collection_id: field,
    public from: address,
    public recipient: address,
    private nft_data: Data,
    private nft_edition: scalar,
) -> (NFT, Final)

转移流程对比

转移模式	ERC-721（Solidity）	ARC-721（Leo）	隐私级别
私有 → 私有	❌ 不支持	`transfer_private`	完全私密，链上无任何痕迹
私有 → 公开	❌ 不支持	`transfer_private_to_public`	所有权变为可见，数据仍在 `NFTView` 中保持私密
公开 → 公开	`transferFrom` / `safeTransferFrom`	`transfer_public`（通过 `self.caller`） `transfer_public_as_signer`（通过 `self.signer`）	与 ERC-721 行为一致，灵活性更高
公开 → 私有	❌ 不支持	`transfer_public_to_private` `transfer_from_public_to_private`	所有权变为私密，资产从公开注册表中消失
公开（代花费者操作）	通过 `approve()` 的 `transferFrom`	`transfer_from_public` `transfer_from_public_to_private`	支持授权委托转移，可选公开或私有模式

授权系统

ERC-721

function approve(address to, uint256 tokenId) public
function setApprovalForAll(address operator, bool approved) public

ARC-721

// 系列级别的全局授权
fn set_for_all_approval(
    private spender: address,
    public new_value: bool,
) -> Final

// 单个 NFT 的授权
fn approve_public(
    private spender: address,
    private nft_data: data,
    private nft_edition: scalar,
) -> Final

// 撤销授权
fn unapprove_public(
    private collection_id: field,
    private nft_data: Data,
    private nft_edition: scalar,
) -> Final

设置项

ARC-721 还为系列推荐了以下标准设置项：

mapping general_settings: u8 => field;  // 设置项索引 => 设置值

0u8 —— 可铸造 NFT 总量（含所有版本）
1u8 —— 可铸造的第一版本 NFT 总量
2u8 —— NFT 系列符号
3u8 —— NFT 基础 URI，第 1 段
4u8 —— NFT 基础 URI，第 2 段
5u8 —— NFT 基础 URI，第 3 段
6u8 —— NFT 基础 URI，第 4 段
7u8 —— 管理员地址哈希

版本号（Edition）

ARC-721 在每个 NFT 记录中引入了 edition（版本号）字段，类型为 scalar（标量），该字段为必填项。引入 edition 的原因体现在以下三个方面：

隐私盐值（Privacy Salt） —— edition 与 NFT data 的 BHP256 哈希混合，生成： nft_commit = BHP256::commit_to_field(BHP256::hash_to_field(data), edition)。该盲化因子（Blinding Factor）可防止暴力破解攻击，使攻击者无法判断两个承诺值是否包含相同的底层数据。

唯一性锚点（Uniqueness Anchor） —— 由于承诺值依赖于 edition，任何变化（即使 data 完全相同）都会产生全新的 nft_commit，从而保证每个代币的非同质性。

重新混淆（Re-obfuscation） —— 持有者可通过选择一个新的随机标量并调用 update_edition_private 来"轮换"隐私状态，切断与链上历史转移记录的关联。

内容发布与重新隐藏

当 NFT 的数据需要公开时，持有者调用：

fn publish_nft_content(nft_data, nft_edition)

该函数将明文结构体复制至：

mapping nft_contents: field => nft_content;

若此后需要重新隐藏数据：

通过 transfer_public_to_private 将 NFT 转为私有状态。
调用 update_edition_private 滚动承诺值。

隐私特性

ARC-721 标准提供了多项隐私增强特性：

私有所有权
- NFT 可通过 Aleo 记录（Record）私密持有
- 所有权可在不暴露持有者身份的前提下完成验证
- 支持在私有与公开所有权状态之间灵活转换
私有数据
- NFT 数据默认保持私密
- 支持通过 publish_nft_content 选择性公开数据
基于版本号的隐私保护
- 每个 NFT 都持有唯一的版本号（scalar 类型）
- 版本号在保证唯一性的同时实现隐私保护
- 支持通过更新版本号进行重新混淆
灵活的可见性控制
- NFTView 记录类型：公开所有权 + 私有数据
- NFT 记录类型：完全私有所有权
- 内置状态间转换函数

代币标准差异账本快照