Solidity实现后端授权的中心化游戏用户代币申领功能咨询

核心逻辑 #

你的需求可以通过ECDSA签名验证方案实现，既能保证只有后端授权的请求才能完成代币转账，又可以让用户自行发起交易承担Gas成本，后端不需要上链操作：

• 后端生成唯一的ECDSA密钥对，公钥存入合约，私钥仅后端持有不对外泄露
• 用户发起申领请求时先向后端提交任务完成凭证、自己的钱包地址
• 后端校验用户任务完成状态合法后，用私钥对「用户地址、申领金额、签名过期时间、全局唯一流水号」四个参数签名，将参数和签名一并返回给用户
• 用户拿到参数和签名后调用合约申领函数，合约校验签名合法性，校验通过后直接将对应金额的代币从游戏主钱包转账到用户地址

合约代码示例 #

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.17;

import "@openzeppelin/contracts/utils/cryptography/ECDSA.sol";
import "@openzeppelin/contracts/token/ERC20/utils/SafeERC20.sol";
import "@openzeppelin/contracts/token/ERC20/IERC20.sol";

contract GameTokenClaim {
    using ECDSA for bytes32;
    using SafeERC20 for IERC20;

    // 后端签名公钥，部署合约时传入
    address public immutable signer;
    // 游戏代币合约地址
    IERC20 public immutable gameToken;
    // 记录已使用的流水号，避免同一签名重复申领
    mapping(bytes32 => bool) public usedNonce;

    event ClaimSuccess(address indexed user, uint256 amount, bytes32 nonce);

    constructor(address _signer, address _gameToken) {
        signer = _signer;
        gameToken = IERC20(_gameToken);
    }

    function claimTokens(
        uint256 amount,
        uint256 expireAt,
        bytes32 nonce,
        bytes calldata signature
    ) external {
        // 校验签名是否过期
        require(block.timestamp <= expireAt, "Claim signature expired");
        // 校验流水号是否已被使用
        require(!usedNonce[nonce], "Nonce already used");
        // 拼接签名原文，逻辑必须和后端签名时完全一致
        bytes32 msgHash = keccak256(abi.encodePacked(msg.sender, amount, expireAt, nonce));
        // 转换为以太坊签名标准哈希
        bytes32 ethSignedMsgHash = msgHash.toEthSignedMessageHash();
        // 校验签名是否为后端私钥生成
        require(ethSignedMsgHash.recover(signature) == signer, "Invalid signature");

        // 标记流水号已使用
        usedNonce[nonce] = true;
        // 从游戏主钱包转账代币到用户地址，需提前给本合约授权足够的代币额度
        gameToken.safeTransferFrom(gameToken.owner(), msg.sender, amount);

        emit ClaimSuccess(msg.sender, amount, nonce);
    }
}

后端签名示例（Node.js环境） #

const { ethers } = require("ethers");

// 后端持有私钥，严禁泄露
const signerPrivateKey = "YOUR_BACKEND_PRIVATE_KEY";
const wallet = new ethers.Wallet(signerPrivateKey);

async function generateClaimSignature(userAddress, amount, expireAt, nonce) {
    // 参数拼接顺序、类型必须和合约完全一致
    const msgHash = ethers.utils.solidityKeccak256(
        ["address", "uint256", "uint256", "bytes32"],
        [userAddress, amount, expireAt, nonce]
    );
    const signature = await wallet.signMessage(ethers.utils.arrayify(msgHash));
    return {
        amount,
        expireAt,
        nonce,
        signature
    };
}

注意事项 #

• 合约部署完成后，需要用游戏主钱包在代币合约中给申领合约授权足够的代币额度，否则转账会失败
• 签名过期时间建议设置为5-10分钟，避免签名泄露后被恶意使用
• 全局唯一流水号可以用用户ID+任务ID拼接后做哈希生成，确保同一个任务对应唯一的流水号，防止重复申领
• 若你使用的是原生ETH作为奖励，只需把合约中的ERC20转账逻辑替换为payable转账即可，提前将需要发放的ETH转入申领合约中
• 整个流程中只有用户调用claimTokens函数需要支付Gas，后端仅做离线签名无任何链上成本

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Matheus Benedet