Модель аккаунтов Solana

В Solana все данные хранятся в так называемых "аккаунтах". Вы можете представить данные в Solana как публичную базу данных с одной таблицей "Аккаунты", где каждая запись в этой таблице — это "аккаунт". Каждый аккаунт в Solana имеет общий базовый тип аккаунта.

Аккаунты

Основные моменты

• Аккаунты могут хранить до 10MiB данных, которые содержат либо исполняемый программный код, либо состояние программы.
• Для аккаунтов требуется депозит rent в lamport (SOL), который пропорционален объему хранимых данных, и вы можете полностью вернуть его при закрытии аккаунта.
• У каждого аккаунта есть программный владелец. Только программа, которая владеет аккаунтом, может изменять его данные или списывать его баланс в lamport. Однако любой может увеличить баланс.
• Sysvar-аккаунты — это специальные аккаунты, которые хранят состояние сети.
• Программные аккаунты хранят исполняемый код смарт-контрактов.
• Аккаунты данных создаются программами для хранения и управления состоянием программы.

Аккаунт

Каждый аккаунт в Solana имеет уникальный 32-байтовый адрес, который часто представлен в виде строки, закодированной в base58 (например, 14grJpemFaf88c8tiVb77W7TYg2W3ir6pfkKz3YjhhZ5).

Связь между аккаунтом и его адресом работает как пара ключ-значение, где адрес является ключом для нахождения соответствующих данных аккаунта в блокчейне. Адрес аккаунта выступает в роли "уникального идентификатора" для каждой записи в таблице "Аккаунты".

Адрес аккаунта

Большинство аккаунтов Solana используют Ed25519 публичный ключ в качестве их адреса.

import { generateKeyPairSigner } from "@solana/kit";

// Kit does not enable extractable private keys
const keypairSigner = await generateKeyPairSigner();
console.log(keypairSigner);

import { generateKeyPairSigner } from "@solana/kit";

// Kit does not enable extractable private keys
const keypairSigner = await generateKeyPairSigner();
console.log(keypairSigner);

Хотя публичные ключи обычно используются в качестве адресов аккаунтов, Solana также поддерживает функцию, называемую Программно производные адреса (PDA). PDA — это специальные адреса, которые можно детерминированно вывести из ID программы и дополнительных входных данных (seed).

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}`);

Тип аккаунта

Аккаунты имеют максимальный размер 10MiB, и каждый аккаунт в Solana использует один и тот же базовый Account тип.

Тип аккаунта

Каждый аккаунт в Solana имеет следующие поля:

• data: Массив байтов, который хранит произвольные данные для аккаунта. Для неисполняемых аккаунтов это часто хранит состояние, предназначенное для чтения. Для программных аккаунтов (смарт-контрактов) это содержит исполняемый программный код. Поле данных обычно называют "данные аккаунта".
• executable: Этот флаг показывает, является ли аккаунт программой.
• lamports: Баланс аккаунта в lamport, наименьшей единице SOL (1 SOL = 1 миллиард lamport).
• owner: ID программы (публичный ключ) программы, которая владеет этим аккаунтом. Только программа-владелец может изменять данные аккаунта или списывать его баланс lamport.
• rent_epoch: Устаревшее поле из тех времён, когда Solana имела механизм, который периодически списывал lamport с аккаунтов. Хотя это поле всё ещё существует в типе Account, оно больше не используется, так как сбор "rent" был отменён.

pub struct Account {
    /// lamports in the account
    pub lamports: u64,
    /// data held in this account
    #[cfg_attr(feature = "serde", serde(with = "serde_bytes"))]
    pub data: Vec<u8>,
    /// the program that owns this account. If executable, the program that loads this account.
    pub owner: Pubkey,
    /// this account's data contains a loaded program (and is now read-only)
    pub executable: bool,
    /// the epoch at which this account will next owe rent
    pub rent_epoch: Epoch,
}

import {
  airdropFactory,
  createSolanaRpc,
  createSolanaRpcSubscriptions,
  generateKeyPairSigner,
  lamports
} from "@solana/kit";

// Create a connection to Solana cluster
const rpc = createSolanaRpc("http://localhost:8899");
const rpcSubscriptions = createSolanaRpcSubscriptions("ws://localhost:8900");

// Generate a new keypair
const keypair = await generateKeyPairSigner();
console.log(`Public Key: ${keypair.address}`);

// Funding an address with SOL automatically creates an account
const signature = await airdropFactory({ rpc, rpcSubscriptions })({
  recipientAddress: keypair.address,
  lamports: lamports(1_000_000_000n),
  commitment: "confirmed"
});

const accountInfo = await rpc.getAccountInfo(keypair.address).send();
console.log(accountInfo);

import {
  airdropFactory,
  createSolanaRpc,
  createSolanaRpcSubscriptions,
  generateKeyPairSigner,
  lamports
} from "@solana/kit";

// Create a connection to Solana cluster
const rpc = createSolanaRpc("http://localhost:8899");
const rpcSubscriptions = createSolanaRpcSubscriptions("ws://localhost:8900");

// Generate a new keypair
const keypair = await generateKeyPairSigner();
console.log(`Public Key: ${keypair.address}`);

// Funding an address with SOL automatically creates an account
const signature = await airdropFactory({ rpc, rpcSubscriptions })({
  recipientAddress: keypair.address,
  lamports: lamports(1_000_000_000n),
  commitment: "confirmed"
});

const accountInfo = await rpc.getAccountInfo(keypair.address).send();
console.log(accountInfo);

Rent

Для хранения данных в блокчейне аккаунты также должны поддерживать баланс в lamport (SOL), который пропорционален объему данных, хранящихся в аккаунте (в байтах). Этот баланс называется "рентой", но он больше похож на депозит, так как вы можете вернуть всю сумму при закрытии аккаунта. Вы можете найти расчет здесь с использованием этих констант.

Термин "рента" происходит от устаревшего механизма, который регулярно вычитал lamports из аккаунтов, баланс которых был ниже порога ренты. Этот механизм больше не используется.

Владелец программы

На Solana "умные контракты" называются программами. Владение программой — ключевая часть модели аккаунтов Solana. У каждого аккаунта есть назначенная программа, которая является его владельцем. Только программа-владелец может:

• Изменять поле data аккаунта
• Вычитать lamports из баланса аккаунта

Системная программа

По умолчанию все новые аккаунты принадлежат Системной программе. Системная программа выполняет несколько ключевых функций:

• Создание нового аккаунта: только Системная программа может создавать новые аккаунты.
• Выделение пространства: задает емкость в байтах для поля данных каждого аккаунта.
• Передача/назначение владения программой: после создания аккаунта Системной программой она может переназначить владельца программы на другой аккаунт программы. Таким образом, пользовательские программы получают владение новыми аккаунтами, созданными Системной программой.

Все "кошельковые" аккаунты на Solana — это просто аккаунты, принадлежащие Системной программе. Баланс lamport в этих аккаунтах показывает количество SOL, принадлежащих кошельку. Только аккаунты, принадлежащие Системной программе, могут оплачивать комиссии за транзакции.

Системный аккаунт

Системные аккаунты (Sysvar Accounts)

Системные аккаунты (Sysvar accounts) — это специальные аккаунты с предопределёнными адресами, которые предоставляют доступ к данным состояния кластера. Эти аккаунты динамически обновляются данными о сетевом кластере. Полный список системных аккаунтов можно найти здесь.

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

const rpc = createSolanaRpc("https://api.mainnet-beta.solana.com");

const SYSVAR_CLOCK_ADDRESS =
  "SysvarC1ock11111111111111111111111111111111" as Address;

const accountInfo = await rpc
  .getAccountInfo(SYSVAR_CLOCK_ADDRESS, { encoding: "base64" })
  .send();
console.log(accountInfo);

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

const rpc = createSolanaRpc("https://api.mainnet-beta.solana.com");

const SYSVAR_CLOCK_ADDRESS =
  "SysvarC1ock11111111111111111111111111111111" as Address;

const accountInfo = await rpc
  .getAccountInfo(SYSVAR_CLOCK_ADDRESS, { encoding: "base64" })
  .send();
console.log(accountInfo);

Аккаунт программы

Развёртывание программы Solana создаёт исполняемый аккаунт программы. Аккаунт программы хранит исполняемый код программы.

Аккаунты программ принадлежат загрузочной программе (Loader Program).

Аккаунт программы

Для упрощения можно считать аккаунт программы самой программой. Когда вы вызываете инструкции программы, вы указываете адрес аккаунта программы (часто называемый "Program ID").

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

const rpc = createSolanaRpc("https://api.mainnet-beta.solana.com");

const programId = "TokenkegQfeZyiNwAJbNbGKPFXCWuBvf9Ss623VQ5DA" as Address;

const accountInfo = await rpc
  .getAccountInfo(programId, { encoding: "base64" })
  .send();
console.log(accountInfo);

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

const rpc = createSolanaRpc("https://api.mainnet-beta.solana.com");

const programId = "TokenkegQfeZyiNwAJbNbGKPFXCWuBvf9Ss623VQ5DA" as Address;

const accountInfo = await rpc
  .getAccountInfo(programId, { encoding: "base64" })
  .send();
console.log(accountInfo);

Аккаунт буфера

Loader-v3 имеет специальный тип аккаунта для временного размещения программы во время её развёртывания или повторного развёртывания/обновления. В loader-v4 буферы всё ещё существуют, но они являются обычными аккаунтами программ.

Аккаунт данных программы

Loader-v3 работает иначе, чем все остальные программы загрузчика BPF. Аккаунт программы содержит только адрес аккаунта данных программы, который хранит фактический исполняемый код:

Аккаунт данных программы

Не путайте эти аккаунты данных программы с аккаунтами данных программ (см. ниже).

Аккаунт данных

В Solana исполняемый код программы хранится в отдельном аккаунте, отличном от состояния программы. Это похоже на то, как операционные системы обычно имеют отдельные файлы для программ и их данных.

Для поддержания состояния программы определяют инструкции для создания отдельных аккаунтов, которыми они владеют. Каждый из этих аккаунтов имеет свой уникальный адрес и может хранить любые произвольные данные, определенные программой.

Аккаунт данных

Обратите внимание, что только System Program может создавать новые аккаунты. После того как System Program создает аккаунт, она может передать или назначить владение новым аккаунтом другой программе.

Другими словами, создание аккаунта данных для пользовательской программы включает два шага:

1. Вызвать System Program для создания аккаунта, затем передать владение пользовательской программе
2. Вызвать пользовательскую программу, которая теперь владеет аккаунтом, чтобы инициализировать данные аккаунта в соответствии с инструкцией программы

Этот процесс создания аккаунта часто абстрагируется как один шаг, но полезно понимать лежащий в основе процесс.

import {
  airdropFactory,
  appendTransactionMessageInstructions,
  createSolanaRpc,
  createSolanaRpcSubscriptions,
  createTransactionMessage,
  generateKeyPairSigner,
  getSignatureFromTransaction,
  lamports,
  pipe,
  sendAndConfirmTransactionFactory,
  setTransactionMessageFeePayerSigner,
  setTransactionMessageLifetimeUsingBlockhash,
  signTransactionMessageWithSigners
} from "@solana/kit";
import { getCreateAccountInstruction } from "@solana-program/system";
import {
  getInitializeMintInstruction,
  getMintSize,
  TOKEN_2022_PROGRAM_ADDRESS
} from "@solana-program/token-2022";

// Create Connection, local validator in this example
const rpc = createSolanaRpc("http://127.0.0.1:8899");
const rpcSubscriptions = createSolanaRpcSubscriptions("ws://localhost:8900");

// Generate keypairs for fee payer
const feePayer = await generateKeyPairSigner();

// Fund fee payer
await airdropFactory({ rpc, rpcSubscriptions })({
  recipientAddress: feePayer.address,
  lamports: lamports(1_000_000_000n),
  commitment: "confirmed"
});

// Generate keypair to use as address of mint
const mint = await generateKeyPairSigner();

// Get default mint account size (in bytes), no extensions enabled
const space = BigInt(getMintSize());

// Get minimum balance for rent exemption
const rent = await rpc.getMinimumBalanceForRentExemption(space).send();

// Instruction to create new account for mint (token 2022 program)
// Invokes the system program
const createAccountInstruction = getCreateAccountInstruction({
  payer: feePayer,
  newAccount: mint,
  lamports: rent,
  space,
  programAddress: TOKEN_2022_PROGRAM_ADDRESS
});

// Instruction to initialize mint account data
// Invokes the token 2022 program
const initializeMintInstruction = getInitializeMintInstruction({
  mint: mint.address,
  decimals: 9,
  mintAuthority: feePayer.address
});

const instructions = [createAccountInstruction, initializeMintInstruction];

// Get latest blockhash to include in transaction
const { value: latestBlockhash } = await rpc.getLatestBlockhash().send();

// Create transaction message
const transactionMessage = pipe(
  createTransactionMessage({ version: 0 }), // Create transaction message
  (tx) => setTransactionMessageFeePayerSigner(feePayer, tx), // Set fee payer
  (tx) => setTransactionMessageLifetimeUsingBlockhash(latestBlockhash, tx), // Set transaction blockhash
  (tx) => appendTransactionMessageInstructions(instructions, tx) // Append instructions
);

// Sign transaction message with required signers (fee payer and mint keypair)
const signedTransaction =
  await signTransactionMessageWithSigners(transactionMessage);

// Send and confirm transaction
await sendAndConfirmTransactionFactory({ rpc, rpcSubscriptions })(
  signedTransaction,
  { commitment: "confirmed" }
);

// Get transaction signature
const transactionSignature = getSignatureFromTransaction(signedTransaction);

console.log("Mint Address:", mint.address);
console.log("Transaction Signature:", transactionSignature);

const accountInfo = await rpc.getAccountInfo(mint.address).send();
console.log(accountInfo);

import {
  airdropFactory,
  appendTransactionMessageInstructions,
  createSolanaRpc,
  createSolanaRpcSubscriptions,
  createTransactionMessage,
  generateKeyPairSigner,
  getSignatureFromTransaction,
  lamports,
  pipe,
  sendAndConfirmTransactionFactory,
  setTransactionMessageFeePayerSigner,
  setTransactionMessageLifetimeUsingBlockhash,
  signTransactionMessageWithSigners
} from "@solana/kit";
import { getCreateAccountInstruction } from "@solana-program/system";
import {
  getInitializeMintInstruction,
  getMintSize,
  TOKEN_2022_PROGRAM_ADDRESS
} from "@solana-program/token-2022";

// Create Connection, local validator in this example
const rpc = createSolanaRpc("http://127.0.0.1:8899");
const rpcSubscriptions = createSolanaRpcSubscriptions("ws://localhost:8900");

// Generate keypairs for fee payer
const feePayer = await generateKeyPairSigner();

// Fund fee payer
await airdropFactory({ rpc, rpcSubscriptions })({
  recipientAddress: feePayer.address,
  lamports: lamports(1_000_000_000n),
  commitment: "confirmed"
});

// Generate keypair to use as address of mint
const mint = await generateKeyPairSigner();

// Get default mint account size (in bytes), no extensions enabled
const space = BigInt(getMintSize());

// Get minimum balance for rent exemption
const rent = await rpc.getMinimumBalanceForRentExemption(space).send();

// Instruction to create new account for mint (token 2022 program)
// Invokes the system program
const createAccountInstruction = getCreateAccountInstruction({
  payer: feePayer,
  newAccount: mint,
  lamports: rent,
  space,
  programAddress: TOKEN_2022_PROGRAM_ADDRESS
});

// Instruction to initialize mint account data
// Invokes the token 2022 program
const initializeMintInstruction = getInitializeMintInstruction({
  mint: mint.address,
  decimals: 9,
  mintAuthority: feePayer.address
});

const instructions = [createAccountInstruction, initializeMintInstruction];

// Get latest blockhash to include in transaction
const { value: latestBlockhash } = await rpc.getLatestBlockhash().send();

// Create transaction message
const transactionMessage = pipe(
  createTransactionMessage({ version: 0 }), // Create transaction message
  (tx) => setTransactionMessageFeePayerSigner(feePayer, tx), // Set fee payer
  (tx) => setTransactionMessageLifetimeUsingBlockhash(latestBlockhash, tx), // Set transaction blockhash
  (tx) => appendTransactionMessageInstructions(instructions, tx) // Append instructions
);

// Sign transaction message with required signers (fee payer and mint keypair)
const signedTransaction =
  await signTransactionMessageWithSigners(transactionMessage);

// Send and confirm transaction
await sendAndConfirmTransactionFactory({ rpc, rpcSubscriptions })(
  signedTransaction,
  { commitment: "confirmed" }
);

// Get transaction signature
const transactionSignature = getSignatureFromTransaction(signedTransaction);

console.log("Mint Address:", mint.address);
console.log("Transaction Signature:", transactionSignature);

const accountInfo = await rpc.getAccountInfo(mint.address).send();
console.log(accountInfo);