PDA 유도

배경

Solana Keypair 값은 Ed25519 곡선의 점입니다. 키페어는 공개 키(계정 주소로 사용)와 비밀 키(서명 생성에 사용)로 구성됩니다. 비밀 키를 가진 사람은 누구나 해당 주소에 대한 트랜잭션에 서명할 수 있습니다.

곡선 위 주소를 가진 두 개의 계정

PDA는 의도적으로 Ed25519 곡선 밖에 위치하도록 유도됩니다. 유효한 곡선 점이 아니기 때문에 비밀 키가 존재하지 않으며, 외부 당사자는 서명을 생성할 수 없습니다. 유도 프로그램만이 *invoke_signed*를 통해 PDA에 대한 작업을 승인할 수 있습니다.

곡선 밖 주소

PDA vs 키페어 계정

선택적 시드

선택적 시드는 PDA 파생의 입력으로 사용되는 사용자 정의 바이트 문자열입니다. 이들은 프로그램에 범위가 지정된 고유하고 결정론적인 주소를 생성합니다. 예를 들어, ["user", user_pubkey]를 시드로 사용하면 각 사용자에 대해 서로 다른 PDA가 파생됩니다.

시드는 다음 제약 조건을 따라야 합니다:

• 파생당 최대 16개의 시드 (MAX_SEEDS)
• 시드당 최대 32바이트 (MAX_SEED_LEN)

범프 시드

범프 시드는 파생 중에 선택적 시드에 추가되는 단일 바이트(0-255)입니다. find_program_address는 255부터 0까지 검색하며, 결과가 Ed25519 곡선에서 벗어날 때까지 각 값으로 *rscreate_program_address*를 호출합니다. 성공하는 첫 번째 값이 정규 범프입니다.

프로그램은 시드에서 주소로의 고유하고 결정론적인 매핑을 보장하기 위해 항상 정규 범프를 사용해야 합니다.

PDA 파생

파생 알고리즘

PDA 파생은 SDK의 create_program_address 함수에 구현되어 있습니다. 알고리즘은 다음과 같이 작동합니다:

1. 시드의 수가 MAX_SEEDS(16)를 초과하지 않고 개별 시드가 MAX_SEED_LEN(32바이트)를 초과하지 않는지 검증합니다. 두 검사 중 하나라도 실패하면 *rsPubkeyError::MaxSeedLengthExceeded*를 반환합니다.
2. 모든 시드, 프로그램 ID, 그리고 문자열 "ProgramDerivedAddress"를 함께 SHA-256 해시하여 32바이트 결과를 생성합니다.
3. 결과가 Ed25519 곡선의 유효한 점인지 확인합니다.
4. 결과가 곡선 위에 있으면 *rsPubkeyError::InvalidSeeds*를 반환합니다(주소에 해당하는 개인 키가 있어 PDA 보안 속성을 위반함).
5. 결과가 곡선 위에 없으면 이를 PDA로 반환합니다.

컴퓨트 유닛 비용

*rscreate_program_address*를 위한 온체인 syscall은 호출당 1,500 CU를 청구합니다.

try_find_program_address syscall은 진입 시(루프 이전) 1,500 CU를 청구하고, 루프 내에서 실패한 각 범프 시도마다 추가로 1,500 CU를 청구합니다.

일반적인 seed 패턴

Seed는 애플리케이션별로 다릅니다. 일반적인 패턴은 다음과 같습니다:

예제: PDA 파생

PDA 파생은 주소만 계산합니다. 해당 주소에 온체인 계정을 생성하지는 않습니다. 계정은 별도의 명령어를 통해 명시적으로 생성되어야 합니다(일반적으로 CPI를 통한 create_account).

Solana SDK는 PDA 파생을 위한 함수를 제공합니다. 각 함수는 다음을 받습니다:

• 프로그램 ID: PDA를 파생하는 데 사용되는 프로그램의 주소입니다. 이 프로그램은 PDA를 대신하여 서명할 수 있습니다.
• 선택적 seed: 문자열, 숫자 또는 기타 계정 주소와 같은 미리 정의된 입력입니다.

아래 예제는 Solana SDK를 사용하여 PDA를 파생합니다. ▷ 실행을 클릭하여 코드를 실행하세요.

문자열 seed로 PDA 파생하기

아래 예제는 프로그램 ID와 선택적 문자열 seed를 사용하여 PDA를 파생합니다.

import { Address, getProgramDerivedAddress } from "@solana/kit";

const programAddress = "11111111111111111111111111111111" as Address;
const seeds = ["helloWorld"];
const [pda, bump] = await getProgramDerivedAddress({
  programAddress,
  seeds
});

console.log(`PDA: ${pda}`);
console.log(`Bump: ${bump}`);

import { Address, getProgramDerivedAddress } from "@solana/kit";

const programAddress = "11111111111111111111111111111111" as Address;
const seeds = ["helloWorld"];
const [pda, bump] = await getProgramDerivedAddress({
  programAddress,
  seeds
});

console.log(`PDA: ${pda}`);
console.log(`Bump: ${bump}`);

주소 seed로 PDA 파생하기

아래 예제는 프로그램 ID와 선택적 주소 seed를 사용하여 PDA를 파생합니다.

import {
  Address,
  getAddressEncoder,
  getProgramDerivedAddress
} from "@solana/kit";

const programAddress = "11111111111111111111111111111111" as Address;
const addressEncoder = getAddressEncoder();
const optionalSeedAddress = addressEncoder.encode(
  "B9Lf9z5BfNPT4d5KMeaBFx8x1G4CULZYR1jA2kmxRDka" as Address
);
const seeds = [optionalSeedAddress];
const [pda, bump] = await getProgramDerivedAddress({
  programAddress,
  seeds
});

console.log(`PDA: ${pda}`);
console.log(`Bump: ${bump}`);

import {
  Address,
  getAddressEncoder,
  getProgramDerivedAddress
} from "@solana/kit";

const programAddress = "11111111111111111111111111111111" as Address;
const addressEncoder = getAddressEncoder();
const optionalSeedAddress = addressEncoder.encode(
  "B9Lf9z5BfNPT4d5KMeaBFx8x1G4CULZYR1jA2kmxRDka" as Address
);
const seeds = [optionalSeedAddress];
const [pda, bump] = await getProgramDerivedAddress({
  programAddress,
  seeds
});

console.log(`PDA: ${pda}`);
console.log(`Bump: ${bump}`);

여러 seed로 PDA 파생하기

아래 예제는 프로그램 ID와 여러 선택적 seed를 사용하여 PDA를 파생합니다.

import {
  Address,
  getAddressEncoder,
  getProgramDerivedAddress
} from "@solana/kit";

const programAddress = "11111111111111111111111111111111" as Address;
const optionalSeedString = "helloWorld";
const addressEncoder = getAddressEncoder();
const optionalSeedAddress = addressEncoder.encode(
  "B9Lf9z5BfNPT4d5KMeaBFx8x1G4CULZYR1jA2kmxRDka" as Address
);
const seeds = [optionalSeedString, optionalSeedAddress];
const [pda, bump] = await getProgramDerivedAddress({
  programAddress,
  seeds
});

console.log(`PDA: ${pda}`);
console.log(`Bump: ${bump}`);

import {
  Address,
  getAddressEncoder,
  getProgramDerivedAddress
} from "@solana/kit";

const programAddress = "11111111111111111111111111111111" as Address;
const optionalSeedString = "helloWorld";
const addressEncoder = getAddressEncoder();
const optionalSeedAddress = addressEncoder.encode(
  "B9Lf9z5BfNPT4d5KMeaBFx8x1G4CULZYR1jA2kmxRDka" as Address
);
const seeds = [optionalSeedString, optionalSeedAddress];
const [pda, bump] = await getProgramDerivedAddress({
  programAddress,
  seeds
});

console.log(`PDA: ${pda}`);
console.log(`Bump: ${bump}`);

모든 범프 반복하기

다음 예제는 가능한 모든 범프 seed(255부터 0까지)를 사용한 PDA 파생을 보여주며, *find_program_address*가 정규 범프를 반환하는 방법을 설명합니다:

import { PublicKey } from "@solana/web3.js";

const programId = new PublicKey("11111111111111111111111111111111");
const optionalSeed = "helloWorld";

// Loop through all bump seeds (255 down to 0)
for (let bump = 255; bump >= 0; bump--) {
  try {
    const PDA = PublicKey.createProgramAddressSync(
      [Buffer.from(optionalSeed), Buffer.from([bump])],
      programId
    );
    console.log("bump " + bump + ": " + PDA);
  } catch (error) {
    console.log("bump " + bump + ": " + error);
  }
}

import { PublicKey } from "@solana/web3.js";

const programId = new PublicKey("11111111111111111111111111111111");
const optionalSeed = "helloWorld";

// Loop through all bump seeds (255 down to 0)
for (let bump = 255; bump >= 0; bump--) {
  try {
    const PDA = PublicKey.createProgramAddressSync(
      [Buffer.from(optionalSeed), Buffer.from([bump])],
      programId
    );
    console.log("bump " + bump + ": " + PDA);
  } catch (error) {
    console.log("bump " + bump + ": " + error);
  }
}

bump 255: Error: Invalid seeds, address must fall off the curve
bump 254: 46GZzzetjCURsdFPb7rcnspbEMnCBXe9kpjrsZAkKb6X
bump 253: GBNWBGxKmdcd7JrMnBdZke9Fumj9sir4rpbruwEGmR4y
bump 252: THfBMgduMonjaNsCisKa7Qz2cBoG1VCUYHyso7UXYHH
bump 251: EuRrNqJAofo7y3Jy6MGvF7eZAYegqYTwH2dnLCwDDGdP
bump 250: Error: Invalid seeds, address must fall off the curve
...
// remaining bump outputs

이 예제에서 bump 255는 곡선 위의 주소를 생성하여 실패합니다. 첫 번째 유효한 bump는 254이며, 이것이 정규 bump가 됩니다.