Rust で Solana 用のスマート コントラクトを作成するにはどうすればよいですか?

Solana のランタイム環境を理解する

1. Solana は、Sealevel ランタイムを使用した並列トランザクション処理に依存する高スループットのブロックチェーン上でプログラムを実行します。

2. Solana にデプロイされたプログラムはステートレスであり、コンピューティング ユニットに厳しい制限がある制約された実行環境で実行されます。

3. Rust は、メモリの安全性、ゼロコストの抽象化、および強力なエコシステムのサポートにより、Solana プログラムを作成するための主要な言語です。

4. すべての Solana プログラムは、solana-sdk および solana-program クレートを介してコンパイルした後、BPF (Berkeley Packet Filter) 命令セットに準拠する必要があります。

5. アカウント データのレイアウトは厳密なシリアル化ルールに従っています。カスタム構造体には、確定的なエンコーディングを保証するために #[derive(BorshSerialize, BorshDeserialize)] が必要です。

開発ツールチェーンのセットアップ

1. 公式インストーラー スクリプトを使用して Solana CLI をインストールし、ローカル テスト バリデータを管理し、プログラムを展開します。

2. Cargo-build-bpf を使用して、Rust コードを Solana のランタイムと互換性のある BPF バイトコードにコンパイルします。

3. ターゲット クラスターのランタイムに一致するバージョン調整を使用して、solana-program クレートを依存関係として統合します。

4. .cargo/config.toml を構成して、target = 'bpfel-unknown-elf' と BPF リンクのリンカー設定を適用します。

5. Solana プログラムには従来のバイナリのようなエントリ ポイントがないため、main 関数を持たない新しい Rust ライブラリ クレートを初期化します。

基本的なプログラムのエントリポイントの構築

1. solana-program クレートの #[program] マクロを使用してエントリ ポイントを定義し、ボイラープレート ディスパッチ ロジックを生成します。

2. #[account(...)] 属性で注釈が付けられたパブリック関数として命令ハンドラーを実装し、必要なアカウント制約を宣言します。

3. コンテキストを使用する実行中にタイプセーフな方法でアカウント、プログラム ID、命令データにアクセスします。

4. 状態の変更を実行する前に、アカウントの所有権、変更可能性、署名者のステータス、家賃免除を明示的に検証します。

5. ProgramResult<()> を返します。Ok(()) は成功を示し、Err(ProgramError::Custom(x)) はプログラムで定義されたカスタム エラー コードを許可します。

アカウントと状態ストレージの管理

1. すべての永続データはプログラムが所有するアカウントに存在するため、最初の命令中に明示的な割り当てと初期化が必要です。

2. AccountInfo::try_borrow_mut_data() を使用して可変バイト バッファにアクセスし、Borsh を使用して構造化データをシリアル化します。

3. シードとプログラム ID を使用して PDA (プログラム派生アドレス) を派生し、署名者が制御しない確定的なアドレスを生成します。

4. 実行時のエラーを防ぐために、作成時に Systemstruction::create_account を使用してアカウント サイズ要件を強制します。

5. バンプ シードとアカウント データ内に保存されているカウンターの増加を使用して、複数の命令にわたってアカウントの変更を追跡します。

テストと導入のワークフロー

1. solana_program_test を使用してプログラム クレート内に単体テストを作成し、模擬アカウントによるオンチェーン実行をシミュレートします。

2. solana-test-validator を使用してローカル テスト バリデータを起動し、運用環境に近い環境での展開と対話の動作を検証します。

3. solana プログラムのデプロイを使用してコンパイルされた BPF バイトコードをデプロイし、solana プログラムのショーで登録が成功したことを確認します。

4. フロントエンド アプリケーションまたは spl-token などの CLI ツールで web3.js または @solana/web3.js を使用して、デプロイされたプログラムと対話します。

5. トランザクション ログを監視し、Solana Explorer または RPC 呼び出しを介して予算の使用状況を計算し、非効率または元に戻した箇所を特定します。

よくある質問

Q: Solana プログラムが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?実行はただちに停止し、トランザクションは ComputeBudgetExceeded エラーで失敗します。状態の変更は持続せず、料金は引き続き差し引かれます。

Q: Rust スマート コントラクト内から別のプログラムを呼び出すことはできますか?はい、クロスプログラム呼び出し (CPI) を通じて可能です。命令構造体を構築し、Program::invoke または Program::invoke_signed を使用して呼び出す必要があります。

Q: デシリアライズ時にプログラムが InvalidAccountData で失敗するのはなぜですか?これは、Borsh 逆シリアル化で不正なバイトまたは切り捨てられたバイトが発生した場合に発生します。アカウントのデータ長が予想される構造体のサイズと一致していることを確認し、すべてのフィールドを適切に初期化してください。

Q: CPI 呼び出しによって返されたエラーはどのように処理すればよいですか? CPI 呼び出しは ProgramResult<()> を返します。エラーを明示的にチェックし、それらを伝播または処理する必要があります。これを怠ると、サイレント状態の不一致が発生する可能性があります。