第3章 ERC20标准

第3章 ERC20标准：代币标准详解、接口定义、实现一个ERC20代币、代币发行与销毁

聊到DeFi，绕不开的就是ERC20。说实话，ERC20就是以太坊上代币的“普通话”。没有它，各个项目发的币就是各说各话，钱包、交易所根本没法统一处理。今天咱们就把这个标准彻底掰开揉碎。

3.1 ERC20标准详解

ERC20，全称是“Ethereum Request for Comments 20”，由Vitalik Buterin和Fabian Vogelsteller在2015年提出。它定义了一套通用的代币接口。任何遵循这个接口的代币，都能被钱包、交易所、DeFi协议无缝支持。

我个人习惯把ERC20理解成“代币界的USB接口”。你想想看，不管U盘里面是什么芯片，只要接口是USB，插上就能用。ERC20也一样，不管代币的经济模型多复杂，只要实现了标准接口，就能被MetaMask识别，能在Uniswap上交易。

核心要点：ERC20不是代码，是一套规则。它规定了代币必须有哪些函数和事件。

3.2 接口定义：你必须实现的6+2个函数

ERC20标准定义了6个必须实现的函数和2个必须触发的事件。我当年刚学的时候，总觉得事件可有可无，直到在项目中排查一笔丢失的转账，才发现没有事件日志，链下服务根本不知道发生了什么。

3.2.1 核心函数

函数	功能描述	返回值
`totalSupply()`	返回代币总供应量	`uint256`
`balanceOf(address)`	查询某个地址的代币余额	`uint256`
`transfer(address, uint256)`	向指定地址转账	`bool`
`allowance(address, address)`	查询授权额度（owner给spender的额度）	`uint256`
`approve(address, uint256)`	授权某个地址可以花你的代币	`bool`
`transferFrom(address, address, uint256)`	从授权地址转出代币	`bool`

3.2.2 必须触发的事件

Transfer事件：任何转账操作（包括mint和burn）都必须触发。
Approval事件：调用approve()时触发。

我的小技巧：写事件的时候，记得把indexed关键字加上。比如event Transfer(address indexed from, address indexed to, uint256 value)。加了indexed的参数可以被链下服务高效检索，不然查个转账记录得全量扫描，慢得你想哭。

3.3 实现一个ERC20代币：从零开始写代码

好，理论说完了，咱们直接上手写代码。我用Solidity 0.8.x版本，因为0.8之后内置了溢出检查，省得我们手动加SafeMath了。

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;

contract MyToken {
    // 状态变量
    string public name = "MyToken";
    string public symbol = "MTK";
    uint8 public decimals = 18;
    uint256 private _totalSupply;

    // 映射：地址 -> 余额
    mapping(address => uint256) private _balances;
    // 映射：所有者 -> (授权地址 -> 额度)
    mapping(address => mapping(address => uint256)) private _allowances;

    // 事件
    event Transfer(address indexed from, address indexed to, uint256 value);
    event Approval(address indexed owner, address indexed spender, uint256 value);

    // 构造函数：初始化总供应量
    constructor(uint256 initialSupply) {
        _totalSupply = initialSupply * 10 ** decimals;
        _balances[msg.sender] = _totalSupply;
        emit Transfer(address(0), msg.sender, _totalSupply);
    }

    // 查询总供应量
    function totalSupply() public view returns (uint256) {
        return _totalSupply;
    }

    // 查询余额
    function balanceOf(address account) public view returns (uint256) {
        return _balances[account];
    }

    // 转账
    function transfer(address to, uint256 amount) public returns (bool) {
        require(to != address(0), "ERC20: transfer to the zero address");
        require(_balances[msg.sender] >= amount, "ERC20: insufficient balance");

        _balances[msg.sender] -= amount;
        _balances[to] += amount;
        emit Transfer(msg.sender, to, amount);
        return true;
    }

    // 授权
    function approve(address spender, uint256 amount) public returns (bool) {
        require(spender != address(0), "ERC20: approve to the zero address");

        _allowances[msg.sender][spender] = amount;
        emit Approval(msg.sender, spender, amount);
        return true;
    }

    // 查询授权额度
    function allowance(address owner, address spender) public view returns (uint256) {
        return _allowances[owner][spender];
    }

    // 授权转账
    function transferFrom(address from, address to, uint256 amount) public returns (bool) {
        require(from != address(0), "ERC20: transfer from the zero address");
        require(to != address(0), "ERC20: transfer to the zero address");
        require(_balances[from] >= amount, "ERC20: insufficient balance");
        require(_allowances[from][msg.sender] >= amount, "ERC20: insufficient allowance");

        _balances[from] -= amount;
        _balances[to] += amount;
        _allowances[from][msg.sender] -= amount;
        emit Transfer(from, to, amount);
        return true;
    }
}

避坑指南：我曾经在transferFrom里忘记扣减授权额度，结果用户授权一次就能无限次转走代币。这个bug在审计时被揪出来，差点导致项目延期。记住：transferFrom必须同时更新余额和授权额度。

3.4 代币发行与销毁：Mint和Burn

标准ERC20接口里没有mint和burn函数。为什么？因为标准只管“代币怎么转”，不管“代币怎么生怎么灭”。但实际项目中，这两个功能几乎必用。

3.4.1 发行（Mint）

Mint就是增发代币。我习惯在合约里加一个onlyOwner修饰符，防止随便谁都能印钞。

// 修饰符：只有合约所有者能调用
modifier onlyOwner() {
    require(msg.sender == owner, "Not the owner");
    _;
}

// 发行函数
function mint(address to, uint256 amount) public onlyOwner {
    require(to != address(0), "ERC20: mint to the zero address");

    _totalSupply += amount;
    _balances[to] += amount;
    emit Transfer(address(0), to, amount);
}

注意看，mint操作触发了Transfer(address(0), to, amount)。from地址是0x0，表示“从虚无中创造”。链下服务通过监听这个事件，就能知道代币被增发了。

3.4.2 销毁（Burn）

Burn就是销毁代币，减少总供应量。销毁通常由用户自己发起，比如你想退出某个质押池，把凭证代币销毁换回本金。

// 销毁函数
function burn(uint256 amount) public {
    require(_balances[msg.sender] >= amount, "ERC20: burn amount exceeds balance");

    _balances[msg.sender] -= amount;
    _totalSupply -= amount;
    emit Transfer(msg.sender, address(0), amount);
}

销毁时，to地址是0x0，表示“把代币送进黑洞”。一旦销毁，这些代币就永远无法恢复了。嗯，这里要注意：销毁前一定要确认用户真的想好了，不然哭都来不及。

3.4.3 发行与销毁的常见场景

场景	操作	说明
项目启动	Mint	在构造函数中一次性铸造所有代币
流动性挖矿	Mint	按区块逐步释放奖励代币
回购销毁	Burn	项目方用利润回购代币并销毁，通缩模型
跨链桥	Mint + Burn	源链销毁，目标链铸造，保持总供应量不变

我的经验：如果你做的是DeFi协议，建议把mint权限交给时间锁合约，而不是直接放在部署者地址。我曾经见过一个项目，部署者私钥泄露，黑客直接mint了10亿个代币砸盘。用时间锁，至少给社区一个反应时间。

3.5 总结

ERC20标准看似简单，但坑不少。我见过太多“标准”实现，结果在transferFrom的授权扣减逻辑上翻车。记住三点：

事件一定要触发，尤其是mint和burn时的Transfer事件
授权额度在transferFrom中必须扣减
mint和burn不是标准接口，但实际项目几乎必用

下一章，咱们聊聊ERC20的进阶玩法——带快照的投票代币，以及如何防止闪电贷攻击。到时候你会发现，标准只是起点，真正的工程挑战在后面。

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