Программы

На Solana "смарт-контракты" называются программами. Программы развёртываются в сети на аккаунтах, которые содержат скомпилированный исполняемый бинарный файл программы. Пользователи взаимодействуют с программами, отправляя транзакции, содержащие инструкции, которые указывают программе, что нужно сделать.

Основные моменты

• Программы — это аккаунты, содержащие исполняемый код, организованный в функции, называемые инструкциями.
• Хотя программы являются бессостоячными, они могут включать инструкции, которые создают и обновляют другие аккаунты для хранения данных.
• Авторитет обновления может обновлять программы. После удаления этого авторитета программа становится неизменяемой.
• Пользователи могут проверить, что данные аккаунта программы в сети соответствуют её публичному исходному коду, с помощью проверяемых сборок.

Написание программ для Solana

Программы для Solana в основном пишутся на языке программирования Rust, с использованием двух распространённых подходов к разработке:

• Anchor: Фреймворк, разработанный для создания программ на Solana. Он предоставляет более быстрый и простой способ написания программ, используя макросы Rust для сокращения шаблонного кода. Для начинающих рекомендуется начинать с фреймворка Anchor.

• Чистый Rust: Этот подход предполагает написание программ на Solana на Rust без использования фреймворков. Он предоставляет больше гибкости, но сопровождается увеличением сложности.

Обновление программ на Solana

Чтобы узнать больше о развертывании и обновлении программ, посетите страницу развертывание программ.

Программы могут быть непосредственно изменены аккаунтом, назначенным как "авторитет обновления", который обычно является аккаунтом, изначально развернувшим программу. Если авторитет обновления отзывается и устанавливается в None, программа становится неизменяемой и больше не может быть обновлена.

Проверяемые программы

Проверяемые сборки позволяют любому пользователю убедиться, что код программы в блокчейне соответствует её публичному исходному коду, что делает возможным выявление расхождений между исходным кодом и развернутой версией.

Сообщество разработчиков Solana представило инструменты для поддержки проверяемых сборок, позволяя как разработчикам, так и пользователям убедиться, что программы в блокчейне точно отражают их публично доступный исходный код.

• Поиск проверенных программ: Чтобы быстро проверить наличие проверенных программ, пользователи могут искать адрес программы на Solana Explorer. Пример проверенной программы можно посмотреть здесь.

• Инструменты для проверки: Solana Verifiable Build CLI от Ellipsis Labs позволяет пользователям самостоятельно проверять программы в блокчейне на соответствие опубликованному исходному коду.

• Поддержка проверяемых сборок в Anchor: Anchor предоставляет встроенную поддержку проверяемых сборок. Подробности можно найти в документации Anchor.

Фильтр Berkeley Packet Filter (BPF)

Solana использует LLVM (Low Level Virtual Machine) для компиляции программ в файлы формата ELF (Executable and Linkable Format). Эти файлы содержат пользовательскую версию байт-кода eBPF, называемую "Solana Bytecode Format" (sBPF). ELF-файл содержит бинарный код программы и хранится в блокчейне в исполняемом аккаунте при развертывании программы.

Встроенные программы

Программы-загрузчики

Каждая программа принадлежит другой программе, которая является её загрузчиком. В настоящее время существует пять программ-загрузчиков:

Эти загрузчики необходимы для создания и управления пользовательскими программами:

• Развертывание новой программы или буфера
• Закрытие программы или буфера
• Повторное развертывание / обновление существующей программы
• Передача полномочий над программой
• Завершение программы

Loader-v3 и loader-v4 поддерживают модификации программ после их первоначального развертывания. Разрешение на это регулируется полномочиями программы, так как владение аккаунтом каждой программы находится у загрузчика.

Предварительно скомпилированные программы

Программа Ed25519

Программа ed25519 обрабатывает инструкцию. Первый u8 - это количество подписей для проверки, за которым следует однобайтовое выравнивание. После этого сериализуется следующая структура, по одной для каждой проверяемой подписи.

struct Ed25519SignatureOffsets {
    signature_offset: u16,             // offset to ed25519 signature of 64 bytes
    signature_instruction_index: u16,  // instruction index to find signature
    public_key_offset: u16,            // offset to public key of 32 bytes
    public_key_instruction_index: u16, // instruction index to find public key
    message_data_offset: u16,          // offset to start of message data
    message_data_size: u16,            // size of message data
    message_instruction_index: u16,    // index of instruction data to get message data
}

Псевдокод проверки подписи:

process_instruction() {
    for i in 0..count {
        // i'th index values referenced:
        instructions = &transaction.message().instructions
        instruction_index = ed25519_signature_instruction_index != u16::MAX ? ed25519_signature_instruction_index : current_instruction;
        signature = instructions[instruction_index].data[ed25519_signature_offset..ed25519_signature_offset + 64]
        instruction_index = ed25519_pubkey_instruction_index != u16::MAX ? ed25519_pubkey_instruction_index : current_instruction;
        pubkey = instructions[instruction_index].data[ed25519_pubkey_offset..ed25519_pubkey_offset + 32]
        instruction_index = ed25519_message_instruction_index != u16::MAX ? ed25519_message_instruction_index : current_instruction;
        message = instructions[instruction_index].data[ed25519_message_data_offset..ed25519_message_data_offset + ed25519_message_data_size]
        if pubkey.verify(signature, message) != Success {
            return Error
        }
    }
    return Success
}

Программа Secp256k1

Программа secp256k1 обрабатывает инструкцию, которая принимает в качестве первого байта количество следующих структур, сериализованных в instruction data:

struct Secp256k1SignatureOffsets {
    secp_signature_offset: u16,            // offset to [signature,recovery_id] of 64+1 bytes
    secp_signature_instruction_index: u8,  // instruction index to find signature
    secp_pubkey_offset: u16,               // offset to ethereum_address pubkey of 20 bytes
    secp_pubkey_instruction_index: u8,     // instruction index to find pubkey
    secp_message_data_offset: u16,         // offset to start of message data
    secp_message_data_size: u16,           // size of message data
    secp_message_instruction_index: u8,    // instruction index to find message data
}

Псевдокод проверки восстановления:

process_instruction() {
  for i in 0..count {
      // i'th index values referenced:
      instructions = &transaction.message().instructions
      signature = instructions[secp_signature_instruction_index].data[secp_signature_offset..secp_signature_offset + 64]
      recovery_id = instructions[secp_signature_instruction_index].data[secp_signature_offset + 64]
      ref_eth_pubkey = instructions[secp_pubkey_instruction_index].data[secp_pubkey_offset..secp_pubkey_offset + 20]
      message_hash = keccak256(instructions[secp_message_instruction_index].data[secp_message_data_offset..secp_message_data_offset + secp_message_data_size])
      pubkey = ecrecover(signature, recovery_id, message_hash)
      eth_pubkey = keccak256(pubkey[1..])[12..]
      if eth_pubkey != ref_eth_pubkey {
          return Error
      }
  }
  return Success
}

Это позволяет пользователю указывать любые данные инструкции в транзакции для подписи и данных сообщения. Указав специальный sysvar инструкций, можно также получить данные из самой транзакции.

Стоимость транзакции будет рассчитываться как количество подписей для проверки, умноженное на множитель стоимости проверки подписи.

Программа Secp256r1

Программа secp256r1 обрабатывает инструкцию. Первый u8 - это количество подписей для проверки, за которым следует один байт заполнения. После этого сериализуется следующая структура, по одной для каждой подписи для проверки:

struct Secp256r1SignatureOffsets {
    signature_offset: u16,             // offset to compact secp256r1 signature of 64 bytes
    signature_instruction_index: u16,  // instruction index to find signature
    public_key_offset: u16,            // offset to compressed public key of 33 bytes
    public_key_instruction_index: u16, // instruction index to find public key
    message_data_offset: u16,          // offset to start of message data
    message_data_size: u16,            // size of message data
    message_instruction_index: u16,    // index of instruction data to get message data
}

Псевдокод проверки подписи:

process_instruction() {
    if data.len() < SIGNATURE_OFFSETS_START {
        return Error
    }

    num_signatures = data[0] as usize
    if num_signatures == 0 || num_signatures > 8 {
        return Error
    }

    expected_data_size = num_signatures * SIGNATURE_OFFSETS_SERIALIZED_SIZE + SIGNATURE_OFFSETS_START
    if data.len() < expected_data_size {
        return Error
    }

    for i in 0..num_signatures {
        offsets = parse_signature_offsets(data, i)

        signature = get_data_slice(data, instruction_datas, offsets.signature_instruction_index, offsets.signature_offset, SIGNATURE_SERIALIZED_SIZE)

        if s > half_curve_order {
            return Error
        }

        pubkey = get_data_slice(data, instruction_datas, offsets.public_key_instruction_index, offsets.public_key_offset, COMPRESSED_PUBKEY_SERIALIZED_SIZE)

        message = get_data_slice(data, instruction_datas, offsets.message_instruction_index, offsets.message_data_offset, offsets.message_data_size)

        if !verify_signature(signature, pubkey, message) {
            return Error
        }
    }

    return Success
}

Примечание: Низкие значения S применяются ко всем подписям, чтобы избежать случайной изменяемости подписи.

Основные программы

Генезис кластера Solana включает список специальных программ, которые предоставляют основные функции для сети. Исторически они назывались "родными" программами и распространялись вместе с кодом валидатора.