Random.sol

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.21;

import "https://github.com/AmazingAng/WTF-Solidity/blob/main/34_ERC721/ERC721.sol";
import {VRFConsumerBaseV2Plus} from "@chainlink/contracts/src/v0.8/vrf/dev/VRFConsumerBaseV2Plus.sol";
import {VRFV2PlusClient} from "@chainlink/contracts/src/v0.8/vrf/dev/libraries/VRFV2PlusClient.sol";

contract Random is ERC721, VRFConsumerBaseV2Plus{
    // NFT相关
    uint256 public totalSupply = 100; // 总供给
    uint256[100] public ids; // 用于计算可供mint的tokenId
    uint256 public mintCount; // 已mint数量

    // chainlink VRF参数
    
    
    /**
     * 使用chainlink VRF，构造函数需要继承 VRFConsumerBaseV2Plus
     * 不同链参数填的不一样
     * 网络: Sepolia测试网
     * Chainlink VRF Coordinator 地址: 0x9DdfaCa8183c41ad55329BdeeD9F6A8d53168B1B
     * LINK 代币地址: 0x779877a7b0d9e8603169ddbd7836e478b4624789
     * 30 gwei Key Hash: 0x787d74caea10b2b357790d5b5247c2f63d1d91572a9846f780606e4d953677ae
     * Minimum Confirmations 最小确认块数 : 3 （数字大安全性高，一般填12）
     * callbackGasLimit gas限制 : 最大 2,500,000
     * Maximum Random Values 一次可以得到的随机数个数 : 最大 500          
     */
    address vrfCoordinator = 0x9DdfaCa8183c41ad55329BdeeD9F6A8d53168B1B;
    bytes32 keyHash = 0x787d74caea10b2b357790d5b5247c2f63d1d91572a9846f780606e4d953677ae;
    uint16 requestConfirmations = 3;
    uint32 callbackGasLimit = 1_000_000;
    uint32 numWords = 1;
    //订阅ID类型已从VRF V2中的uint64变为VRF V2.5中的uint256
    uint256 subId;
    uint256 public requestId;
    
    // 记录VRF申请标识对应的mint地址
    mapping(uint256 => address) public requestToSender;

    constructor(uint256 s_subId) 
        VRFConsumerBaseV2Plus(vrfCoordinator)
        ERC721("WTF Random", "WTF"){
            subId = s_subId;
    }

    /** 
    * 输入uint256数字，返回一个可以mint的tokenId
    */
    function pickRandomUniqueId(uint256 random) private returns (uint256 tokenId) {
        //先计算减法，再计算++, 关注(a++，++a)区别
        uint256 len = totalSupply - mintCount++; // 可mint数量
        require(len > 0, "mint close"); // 所有tokenId被mint完了
        uint256 randomIndex = random % len; // 获取链上随机数

        //随机数取模，得到tokenId，作为数组下标，同时记录value为len-1，如果取模得到的值已存在，则tokenId取该数组下标的value
        tokenId = ids[randomIndex] != 0 ? ids[randomIndex] : randomIndex; // 获取tokenId
        ids[randomIndex] = ids[len - 1] == 0 ? len - 1 : ids[len - 1]; // 更新ids 列表
        ids[len - 1] = 0; // 删除最后一个元素，能返还gas
    }

    /** 
    * 链上伪随机数生成
    * keccak256(abi.encodePacked()中填上一些链上的全局变量/自定义变量
    * 返回时转换成uint256类型
    */
    function getRandomOnchain() public view returns(uint256){
        /*
         * 本例链上随机只依赖区块哈希，调用者地址，和区块时间，
         * 想提高随机性可以再增加一些属性比如nonce等，但是不能根本上解决安全问题
         */
        bytes32 randomBytes = keccak256(abi.encodePacked(blockhash(block.number-1), msg.sender, block.timestamp));
        return uint256(randomBytes);
    }

    // 利用链上伪随机数铸造NFT
    function mintRandomOnchain() public {
        uint256 _tokenId = pickRandomUniqueId(getRandomOnchain()); // 利用链上随机数生成tokenId
        _mint(msg.sender, _tokenId);
    }

    /** 
     * 调用VRF获取随机数，并mintNFT
     * 要调用requestRandomness()函数获取，消耗随机数的逻辑写在VRF的回调函数fulfillRandomness()中
     * 调用前，需要在Subscriptions中fund足够的Link
     */
    function mintRandomVRF() public {
        // 调用requestRandomness获取随机数
        requestId = s_vrfCoordinator.requestRandomWords(
            VRFV2PlusClient.RandomWordsRequest(
                {
                    keyHash:keyHash,
                    subId:subId,
                    requestConfirmations: requestConfirmations,
                    callbackGasLimit: callbackGasLimit,
                    numWords: numWords,
                    extraArgs: VRFV2PlusClient._argsToBytes(
                    //此为是否指定原生代币如ETH等，来支付VRF请求的费用，当为false表示使用LINK代币支付
                    VRFV2PlusClient.ExtraArgsV1({nativePayment: false})
                    )
                }
            )
        );
        requestToSender[requestId] = msg.sender;
    }

    /**
     * VRF的回调函数，由VRF Coordinator调用
     * 消耗随机数的逻辑写在本函数中
     */
    function fulfillRandomWords(uint256 _requestId, uint256[] calldata s_randomWords) internal override{
        address sender = requestToSender[_requestId]; // 从requestToSender中获取minter用户地址
        uint256 tokenId = pickRandomUniqueId(s_randomWords[0]); // 利用VRF返回的随机数生成tokenId
        _mint(sender, tokenId);
    }
}