Solana でのスマート コントラクトの構築: Rust の初心者ガイド

Solana の実行環境を理解する

1. Solana は、Sealevel と呼ばれる並列化されたランタイムを使用します。これにより、プログラムと呼ばれる数千のスマート コントラクトを異なるアカウント間で同時に実行できます。

2. イーサリアムの EVM とは異なり、Solana はグローバル ステート マシンに依存しません。代わりに、各プログラムは分離されたアカウント データで動作し、厳密な所有権と権限モデルを強制します。

3. Solana 上のプログラムは Berkeley Packet Filter (BPF) バイトコードにコンパイルされるため、開発者は Rust または C で記述し、このターゲット アーキテクチャにコンパイルする必要があります。

4. アカウント賃貸料の免除は必須です。すべてのオンチェーンアカウントは、ストレージ賃貸料をカバーするのに十分な SOL を保有している必要があります。そうでないと、台帳から削除される危険があります。

5. トランザクション手数料は確定的で非常に低く、ガス見積もりではなく消費されたコンピューティングユニットに基づいて計算されるため、コスト予測がより正確になります。

Rust開発スタックのセットアップ

1. 公式 Rust インストーラーを介して Rustup をインストールしてツールチェーンを管理し、 rusup target add bpfel-unknown-elfを使用して BPF ターゲットを追加します。

2. Solana CLI を使用して、ローカル バリデーターを構成し、キーペアを生成し、プログラムをデプロイします。solana-test-validatorなどのコマンドは、ローカル クラスターを即座に起動します。

3. アンカーは必須ではありませんが、広く採用されています。アカウントのシリアル化、CPI 処理、エラー定義などのボイラープレートを再利用可能なマクロと特性に抽象化します。

4. solana プログラムクレートは、Pubkey、AccountInfo、ProgramResult などのコア タイプを提供し、すべての Solana プログラムの基盤を形成します。

5. デバッグは、msg を介したログに大きく依存します。マクロ - これらはトランザクション ログに表示され、開発中の実行フローをトレースするために重要です。

初めてのオンチェーン プログラムを作成する

1. 最小限のプログラムで、entry_point!をエクスポートします。命令データとアカウント参照のスライスを受け入れ、ランタイムへの唯一のインターフェイスとして機能するマクロ。

2. 命令の逆シリアル化は明示的である必要があります。開発者は生のバイトを手動で解析するか、Anchor のstructData派生マクロを使用してシリアライザーを自動生成します。

3. プログラムに渡される各アカウントは、状態の変更が発生する前に、所有権、変更可能性、署名者のステータス、および家賃の免除について検証される必要があります。

4. プログラムは、任意のデータ構造を直接保存することはできません。多くの場合、Borsh または bincode を使用して、シリアル化されたバイトをアカウント データ バッファーに書き込むことによって状態を保持します。

5. クロスプログラム呼び出し (CPI) では、適切に署名されたアカウントを使用して命令構造体を構築する必要があります。必要な署名者を含めないと、トランザクションが即座に失敗します。

テストと導入のワークフロー

1. 単体テストはsolana-program-testを使用してオフチェーンで実行され、ネットワークとの対話なしでアカウントの作成、指示の送信、および状態アサーションをシミュレートします。

2. 統合テストは、コンパイルされたプログラムをローカル テスト バリデータにデプロイし、TypeScript で@solana/web3.jsを使用して実際のクライアント インタラクションをシミュレートします。

3. devnet にデプロイするには、SOL でプログラム アドレスに資金を提供し、ELF バイトコードをアップロードして一意の公開キーを割り当てるsolana プログラム デプロイを実行する必要があります。

4. アップグレード可能なプログラムはバッファ アカウントとアップグレード権限を使用して展開されます。この分離により、ユーザー データを移行せずにパッチ適用ロジックが可能になります。

5. バージョン管理は手動です。組み込みの契約バージョン レジストリがないため、開発者はバージョン識別子をアカウント データまたは指示識別子に埋め込みます。

よくある質問

Q: JavaScript または Python を使用して Solana スマート コントラクトを作成できますか? A: いいえ。Solana は BPF バイトコードのみを実行します。 Rust と C のみがこのターゲットに確実にコンパイルされます。高級言語はクライアント側のロジックまたは IDL 定義を生成できますが、オンチェーン プログラムを置き換えることはできません。

Q: アカウントを変更しようとすると、「別のプログラムが所有するアカウント」というメッセージが表示されるのはなぜですか? A: これは、アカウントの所有者フィールドが別のプログラムの公開鍵を指している場合に発生します。 CPI またはプログラム由来のアドレスを介して明示的に委任されない限り、所有するプログラムのみがそのアカウントに書き込むことができます。

Q: プログラムの実行中にコンピューティング バジェットを超過した場合はどうなりますか? A: トランザクションは直ちに停止し、すべての状態変更を元に戻し、「ComputationalBudgetExceeded」エラーを返します。開発者はループを最適化し、反復を制限し、無制限のメモリ割り当てを回避する必要があります。

Q: 別のプログラムを呼び出さずに、そのプログラムのアカウント データを読み取ることはできますか? A: はい。実行不可で公開読み取り可能としてマークされたアカウントは、 getAccountInfoなどの RPC エンドポイント経由で取得できます。ただし、実行可能プログラムと個人データには、適切な許可がなければアクセスできないままです。