Desafío: Operaciones cross-chain para el lanzamiento de un token y colección NFT

Estás a punto de lanzar una colección de activos digitales en la red más popular para NFTs: Polygon (Mumbai). Para lograr ello se usará un contrato que implementa el estándar ERC721 con una cantidad de 2000 NFTs. Las estrategias para acuñación incluyen airdrop con lista blanca y compra directa.

Ethereum es la red más líquida en términos financieros. Hasta el día de hoy tiene el más alto total valor capturado (total value locked - TVL) en comparación con otros otros Blockchain. Tus clientes poseen sus dólares cripto (USDC) aquí. Dicha razón te motivó a crear una capa intermedia para poder realizar operaciones cross-chain.

Como parte de este lanzamiento, decidiste crear tu propio token llamado BBites Token - BBTKN. Lograr que este token adquiera un valor con el tiempo será clave para darle sostenibilidad al proyecto. Por eso decidiste que este token jugará un papel crucial al momento de adquirir los NFTs.

Una porción de los NFTs podrán ser comprados directamente en Ethereum (Goerli). Dado que el contrato de compra y venta de NFTs (Public Sale) solo recibe los tokens BBTKN y el usuario posee USDC, es necesario la creación de un pool de liquidez en Uniswap V2. Así, los compradores podrán intercambiar USDC por BBTKN y comprar los NFTs. También existe la modalidad de pagar directamente en USDC y dejar al contrato Public Sale que realice el swap internamente antes de comprar el NFT usando BBTKN.

Estrategias de acuñación de NFTs

Existen tres maneras de adquirir los activos digitales en la red Polygon (Mumbai) y son las siguientes:

1. Usando BBTKN o USDC: Las compradores pueden dirigirse al contrato de compra y venta de NFTs (Public Sale) en la red Ethereum (Goerli) y usar los tokens BBTKN o USDC para adquirir NFTs. Los únicos tokens a la venta en esta modalidad van del id 0 al 699 (inclusivo) y tienen diferentes rangos de precio. Los tokens BBTKN se deducen de la billeterá del comprador y se transfieren al contrato Public Sale. Se dispara un evento para que en Mumbai sea acuñado el NFT con el id que acaba de ser comprado. Si se usa USDC para pagar, internamente el contrato Public Sale primero convierte el USDC a una cantidad exacta de BBTKN (usando Uniswap) para pagar por el NFT.
2. Usando ether: Los tokens que van del id 700 al 999 (inclusivo) pueden ser comprados depositando 0.01 ether al contrato de Public Sale. Si el usuario llama al método purchaseWithEtherAndId(uint256 _id) public del contrato Public Sale, el usuario puede comprar dicho _id del rango mencionado si está disponible. Sin embargo, el usuario también puede optar por enviar ether a Public Sale sin ejecutar ningún metodo. En dicho caso, de manera aleatoria el contrato escoge un id disponible en el rango 700 a 999 (inclusivo). Este id que es adquirido mediante ether se envía en un evento a la red Polygon (Mumbai) para que se acuñe dicho NFT.
3. Usando una lista blanca: Los usuarios en la lista blanca pueden dirigirse a Polygon (Mumbai) e interactuar con el contrato de NFTs para acuñar y saltarse el paso del pago en Ethereum (Goerli). Se han seleccionado 1000 billeteras para que cada una pueda acuñar un id en específico. El rango de id para esta modalidad va del 1000 al 1999. Puedes revisar las billeteras que irán en la lista blanca en el archivo ./wallets/walletList.js.

NFT Buy Back y quema de NFTs

Tu proyecto ofrece la oportunidad recomprar los NFTs cuyos ids fueron parte de la lista blanca (no importa si el dueño ya no lo es). Estos usuarios pueden acercarse al contrato de NFTs en Polygon (Mumbai) y quemar su NFT usando el método buyBack(uint256 id) public y recibir una compensación. Al quemarse el NFT, se emite el evento Burn(address account, uint256 id) que finalmente, cross-chain, dispara una acuñación de 10,000 BBTKN en Ethereum (Goerli). De esta manera, tu proyecto propicia la deflación de los activos digitales.

Arquitectura de la aplicación

Para asegurar la conveniencia del usuario y éxito de tu proyecto, has creado una arquitectura de contratos y middleware (Open Zeppelin Defender) que consta de las siguientes partes:

1. Token ERC20 (llamado BBites Token - BBTKN)
2. NFT ERC721 (usar coleccion de 2000 cuyes)
3. Contrato de compra y venta (Public Sale)
4. USDC (stable coin)
5. Open Zeppelin Defender (Middleware)
   • Goerli => Mumbai
   • Mumbai => Goerli
6. IPFS
7. Pool de liquidez (par: USDC y BBites Token - UNISWAP V2)
8. Front-end

Contratos para cada chain

Ethereum (Goerli)	Polygon (Mumbai)
BBites Token ERC20, USDC, Public Sale	NFT ERC721

Contratos actualizables:

Actualizables	No Actualizables
BBites Token ERC20, NFT ERC721 y Public Sale	USDC

Descripción de la Arquitectura

1 - BBites Token - BBTKN

• Este contrato es un ERC20 que debe ser convertido a actualizable. Posee 18 decimales. Es publicado en Ethereum (Goerli)

• En el método initialize(), usando _mint() se acuña 1 millón de tokens al que publica el contrato. Ese millón será utilizado para crear el pool de liquidez junto al USDC.

• Posee un método mint(address to, uint256 amount) onlyRole(MINTER_ROLE) que solo es llamado por el Relayer de Open Zeppelin. Este método es disparado cuando desde Polygon (Mumbai) se quema un NFT cuyo id está entre 1000 y 1999 (inclusivo). Se acuña 10,000 tokens al address que quemó su NFT.

• Su método mint posee el modifier whenNotPaused para pausarse cuando sea necesario.

• Bonus: Implementar la extensión ERC20Permit. Aquellos compradores que no poseen gas para pagar la transacción crearán una firma digital para poner al contrato de Public Sale como el gastador de sus tokens. Esta firma digital podrá ser generada desde el front-end usando Metamask.

  Una vez generada la firma, se llamará a un autotask desde el front-end pasando los parámetros necesarios (e.g. firma). Este autotask usará un relayer en Goerli y tendrá la tarea de llamar executePermitAndPurchase() public onlyRole(EXECUTER_ROLE) de Public Sale. Este método hace lo siguiente:

  • Ejecuta el método permit() del contrato ERC20Permit BBToken con todos sus parámetros (owner, spender, value, deadline, v, r y s)
  • Inmediatamente calcula un id aleatorio del tipo mistico (explicado más abajo) cuyos ids van del 700 al 999.
  • Emite el evento PurchaseNftWithId(owner, randomId)

  Reutiliza la misma función aleatoria para este tipo de NFT mistico (ver cuarta modalidad de compra en el contrato Public Sale).

2 - NFT ERC721 CUY COLLECTION

• Este contrato Cuy Collection Nft implementa el estándar ERC721 que debe ser convertido a actualizable.
• Posee el método safeMint(address to, uint256 tokenId) public onlyRole(MINTER_ROLE) que solo puede ser llamado por el Relayer de Open Zeppelin en Mumbai. Los ids permitidos van del 0 al 999 para este método. Lleva el modifier whenNotPaused.
• Posee el método safeMintWhiteList(address to, uint256 tokenId, bytes32[] proofs) public que será llamado por cada una de las 1000 billeteras de la lista blanca. Internamente este método valida que to y tokenId sean parte de la lista. Así también, se debe habilitar en el front-end una manera de solicitar las pruebas. Dado un address y un uint256, el front-end te entregará el array de pruebas a usarse como argumento de este método. Lleva whenNotPaused. Puede ser llamado por cualquiera.
• Posee el método buyBack(uint256 id) public que permite a los dueños de los ids en el rango de 1000 y 1999 (inclusivo) quemar sus NFTs a cambio de un repago de BBTKN en la red de Ethereum (Goerli). Este método emite el evento Burn(address account, uint256 id) que finalmente, cross-chain, dispara mint() en el token BBTKN en la cantidad de 10,000 BBTKNs.

3 - Contrato Public Sale

• Este contrato de Public Sale se publica en Ethereum (Goerli). Sirve como intermediario para poder realizar el pago para adquirir NFTs.

• La comunicación entre el contrato de Public Sale y el contrato de NFTs se dará a través de Open Zeppelin Defender. El contrato de Public Sale emite eventos que serán escuchados por Open Zeppelin Defender, que a su vez ordenará al contrato de NFT en Polygon (Mumbai) de acuñar un determinado NFT.

• Los ids para la venta usando BBTKN o USDC van del 0 hasta el 699 y tienen diferentes rangos de precio.

• Se puede enviar 0.01 ether para comprar NFTs en el rango de 700 - 999.

• Los ids que van del 1000 - 1999 solo se acuñan en Polygon (Mumbai) en el mismo contrato de NFTs usando la lista blanca (merkle tree).

• La siguiente tabla resume la información de ids vs tips vs precios.

  id (inclusivo)	Tipo	Precio (BBTKN)
  0 - 199	Común	1000 BBTKN fijo
  200 - 499	Raro	Multiplicar su id por 20
  500 - 699	Legendario	Según días pasados*****
  700 - 999	Místico	0.01 ether fijo
  1000 - 1999	Whitelist	Sin precio

  *****Nota: Su precio cambia según el # de días pasados desde las 00 horas del 30 de septiembre del 2023 GMT (obtener el timestamp en epoch converter). El primer día empieza en 10,000 BBTKN. Por cada día pasado, el precio se incrementa en 2,000 BBTKN. El precio máximo es 90,000 BBTKN.

• La primera manera de compra es usando los BBTKN tokens. El método a usar es purchaseWithTokens(uint256 _id) y el usuario escoge el id a comprar y se emite el evento. Estos tokens se transfieren al contrato Public Sale. Aplica para ids en el rango 0 - 699.

• La segunda manera de compra es usando USDC. El método a usar es purchaseWithUSDC(uint256 _id) y el usuario escoge el id a comprar y se emite el evento. Internamente, en este método se usa el pool de liquidez para intercambiar los USDC por una cantidad exacta de BBTKN. Aplica para ids en el rango 0 - 699. Dado que no se sabe la cantidad de USDC a depositar, se sugiere dar el approve de un monto seguro por parte del usuario. Este método tiene que dar el vuelto del USDC que no se llegó a usar en la compra.

  BONUS: Para obtener un estimado de cuántos USDC se necesitan para comprar una cantidad exacta de BBTKN, revisar getAmountIn de Uniswap. El usuario, antes de comprar bajo este método, puede consultar getAmountIn y dar el approve en dicha cantidad de USDC estimada. Exponer getAmountIn en este contrato.

• La tercera manera de compra es enviando exactamente 0.01 ether y ejecutando, al mismo tiempo, el método purchaseWithEtherAndId(uint256 _id). El usuario escoge el id a comprar y se emite el evento. Aplica para ids en el rango 700 - 999. El ether es acumulado en el mismo contrato Public Sale. Dar vuelto si se envía más de 0.01 ether.

• La cuarta manera de compra es enviando exactamente 0.01 ether al contrato sin ejecutar ningún metodo. Aleatoriamente se escoge un id de NFT que esté disponible y se emite el evento. Aplica para ids en el rango 700 - 999. El ether es acumulado en el mismo contrato Public Sale.

• El evento que se emite luego de realizar cualquier compra tiena la siguiente forma: event PurchaseNftWithId(address account, uint256 id).

• El método llamado withdrawEther() public onlyRole(DEFAULT_ADMIN_ROLE) permite a cualquier admin transferirse el ether que fue depositado a este contrato.

• El método llamado withdrawTokens() public onlyRole(DEFAULT_ADMIN_ROLE) permite a cualquier admin transferirse los tokens BBTKN que fueron depositados a este contrato.

• Construir un método de ayuda que devuelve el precio dado un id. Este método se llamará getPriceForId(uint256 id) public view returns(uint256). Solo aplica para ids en el rango 0 y 699 (inclusivo).

4 - USDC

• Encontrarás una réplica del stable coin USDC en el repositorio. Al desplegarlo, el msg.sender se hace acreeder de 500,000 USDC. Esta cantidad es usada para crear el pool de liquidez junto al BBTKN.
• Este contrato no es actualizable y se publica en Ethereum (Goerli)
• Inicialmente este contrato es de 18 decimales. Debes convertirlo a un token de 6 decimales como lo es el original USDC.
• Puedes repartir USDC a cualquier comprador para que simule la posesión de fondos. Normalmente, este stable coin es adquirido en DEXes como Binance, KuCoin y otros.

5 - Open Zeppelin Defender

De Ethereum (Goerli) a Polygon (Mumbai):

• El sentinel (Goerli) escucha los eventos PurchaseNftWithId de Public Sale. El autotask ejecuta el script que acuña el NFT en Polygon (Mumbai) en el contrato de NFT. El relayer (Mumbai) será el único que puede firmar el método safeMint() del contrato NFT para acuñar el id a la billetera respectiva. El relayer debe tener el rol de MINTER_ROLE para poder acuñar.

De Polygon (Mumbai) a Ethereum (Goerli):

• El sentinel (Mumbai) escucha los eventos Burn del contrato NFT. El autotask ejecuta el script que acuña 10,000 BBTKN en Goerli en el contrato del token BBTKN. El relayer (Goerli) será el único que puede firmar el método mint() para acuñar BBTKN a la billetera respectiva. El relayer debe tener el rol de MINTER_ROLE para poder acuñar.

6 - IPFS

1. Dentro de la carpeta ipfs tenemos dos carpetas: images y metadata. Estas dos carpetas representan a los activos digitales y la metadata, respectivamente.
2. Guardar la carpeta de images de activos digitales en la aplicación de escritorio IPFS. Obtener el CID luego de guardar la carpeta images.
3. Dentro de la carpeta de metadata, se encontrarán los archivos json enumerados de manera secuencial. Cada archivo json, representa la metada de un activo digital en particular. Por ejemplo, el archivo 0, representa la metadata del activo digital 0.png, guardada en la otra carpeta images.
4. Vamos a modificar los archivos de metadata. Por ejemplo, empecemos con ./metadata/0. Buscar la propiedad "image": "ipfs://[enter the CID here]/0.png". Reemplazar por el valor del CID obtenido en el punto 2 para todos los archivos. Usa ctrl + shift + h.
5. Así también cambia la propiedad description y escoge un nombre apropiado para tu colección. Usa ctrl + shift + h.
6. (Opcional) Dado que hay cinco grupos diferentes de NFTs, modificar el atributo name de cada archivo json para que represente más apropiadamente al grupo de NFT al que pertenece.
7. (Opcional) Agregar más atributos en la propiedad attributes. Seguir la guía/estándar definido en la página de Open Sea que lo puedes encontrar aquí. Estos atributos serán vistos en la galería de Opean Sea.
8. Luego de terminar de editar los archivos de metadata, guardar la carpeta metadata en ipfs para poder obtener el CID.
9. Finalmente, este CID es el que se guardará en el smart contract de NFT en el método _baseURI(). Gracias a este método, el smart contract puede encontrar la metadata y el activo digital en el IPFS.

7 - Pool de liquidez (USDC y BBTKN)

• Se creará un pool de liquidez en Uniswap V2 usando los tokens USDC y BBTKN. Dicho pool estará conformado por 1 Millón de tokens BBTKN y medio millón del token USDC.
• Acuñar 100,000 USDC a la siguiente billetera para propósitos de testing: 0xF90a9359f2422b6885c900091f2aCc93E0933B7a.
• Desde el contrato de Public Sale se establecerá una comunicación con el Router de Uniswap para intercambio USDC por BBTKN y realizar la compra del NFT con su precio respectivo

8 - Front-end

Crear un front-end minimalista para poder interactuar con el contrato de Public Sale (ver video). En este front, se podrán realizar las siguientes operaciones:

Login

1. Botón conectar a Metamask
2. Ver cuenta conectada

Balances

3. Observar el Balance USDC de la billetera conectada
4. Observar el Balance BBToken de la billetera conectada

Approves (USDC y BBToken) en Goerli

5. Dar approve de BBTKN al contrato de Public Sale
6. Dar approve de USDC al contrato de Public Sale

Comprando NFTs en Public Sale en Goerli

7. Comprar un NFT usando el método purchaseWithTokens
8. Comprar un NFT usando el método purchaseWithUSDC
9. Comprar un NFT usando el método purchaseWithEtherAndId
10. Comprar un NFT enviando ether al contrato Public Sale sin ejecutar métodos
11. Consultar el precio de un NFT dado su id

Acuñando de whitelist en NFT Contract en Mumbai

12. Dados un id y billetera, consultar los proofs� para el whitelist
13. Usando billetera, token id y proofs, acuñar NFT de whitelist
14. Ejecutar Buy Back quemando el NFT usando el token id

Eventos

15. Public Sale
    • PurchaseNftWithId
16. Bites Token
    • Transfer
17. NFT contract
    • Transfer
    • Burn

Entregables

1. Token ERC20 BBITES Token - BBTKN
2. Contrato NFT ERC721 con una colección de 2000 cuyes
3. Contrato de Public Sale
4. Stable Coin USDC ficticio
5. Autotask: Goerli a Mumbai. Incluye código en goerliToMumbai.js.
6. Autotask: Mumbai a Goerli. Incluye código en mumbaiToGoerli.js.
7. Pool de liquidez en Uniswap V2
8. Front-end con los métodos implementados del punto 8 - Front-end
9. Testing con alta cobertura para Public Sale
10. Testing con alta cobertura para ERC721
11. Script de deployment para contratos en Goerli
12. Script de deployment para contratos en Mumbai

Completar

1. Pega aquí la tx de una compra de un NFT común en Public Sale usando UDSC:
2. Pega aquí la tx de una compra de un NFT raro en Public Sale usando BBTKN:
3. Pega aquí la tx de una compra de un NFT legendario en Public Sale usando UDSC:
4. Pega aquí la tx de una compra de un NFT mistico en Public Sale usando ether y un id en específico:
5. Pega aquí la tx de una compra de un NFT mistico en Public Sale usando ether (random id):
6. Pega aquí la tx de una acuñación whitelist de un NFT en el contrato NFT:
7. Pega aquí la tx de un buy back de NFT en el contrato NFT: