Solana[part3]_solana账户&简单的交互

Solana[part3]_solana账户&简单的交互

solana 账户

  • 数据账户，用来存储数据
    • 系统所有账户
    • 程序派生账户（PDA）
  • 程序账户，用来存储可执行程序（智能合约），其数据字段为程序的字节码，executable 标志为 true
  • 原生账户，指 Solana 上的原生程序，例如：system（系统程序，处理账户创建、转账等基础操作），stake（质押程序），以及 vote（投票程序）

账户结构体

Account

Account 结构体主要用于客户端（如 RPC 调用）获取账户的完整数据，包含账户的所有核心属性。

代码示例：

use solana_sdk::account::Account;

// 账户结构体定义（简化版）
pub struct Account {
    // 账户中的lamports数量（Sol的最小单位）
    pub lamports: u64,
    // 账户存储的二进制数据
    pub data: Vec<u8>,
    // 账户所有者的公钥（通常是程序的公钥）
    pub owner: Pubkey,
    // 标识该账户是否为可执行程序（程序账户为true，数据账户为false）
    pub executable: bool,
    // 下一次需要支付租金的 epoch
    pub rent_epoch: Epoch,
}

Account Info

AccountInfo 是智能合约程序中用于访问账户的结构体，包含更多与程序执行相关的元数据（如签名状态、可写性），通常通过参数传递给程序入口函数。

代码示例：

use solana_program::account_info::AccountInfo;

// 账户信息结构体（简化版）
pub struct AccountInfo<'a> {
    // 账户的公钥
    pub key: &'a Pubkey,
    // 标识该账户是否为交易签名者
    pub is_signer: bool,
    // 标识该账户在本次交易中是否可写
    pub is_writable: bool,
    // 账户中lamports的可变引用
    pub lamports: Rc<RefCell<&'a mut u64>>,
    // 账户数据的可变引用
    pub data: Rc<RefCell<&'a mut [u8]>>,
    // 账户所有者的公钥
    pub owner: &'a Pubkey,
    // 标识该账户是否为可执行程序
    pub executable: bool,
    // 租金相关的epoch信息
    pub rent_epoch: Epoch,
}

对比

特性 Account（客户端） AccountInfo（程序内）
使用场景 客户端查询账户数据（如 RPC 返回） 智能合约中操作账户（函数参数）
核心数据 包含账户完整静态数据 包含数据的可变引用及操作权限标记
签名 / 可写标记 无（客户端无需关心交易执行时的权限） 有（is_signer/is_writable，用于程序验证）
数据访问方式 不可变（客户端只读） 可变引用（程序可修改数据）

要点

  • 账户是用来存放数据的基本单元，所有链上数据均存储在账户中
  • 每个账户都有一个独一无二的地址（公钥），由 32 字节组成
  • 每个账户大小不能超过 10MB，且大小是静态的（创建后无法动态扩容，需提前规划）
  • 账户数据存储需要付租金：如果账户余额低于租金阈值，会被系统回收；若存入足够 lamports（约 2 年租金），可成为rent-exempt（免租金）状态
  • 默认的账户所有者是系统程序（11111111111111111111111111111111），只有所有者程序有权修改账户数据

程序派生账户（PDA）

相关文档：https://solana.com/zh/docs/core/pda

程序派生账户（PDA）是由智能合约程序通过特定算法生成的特殊账户，无对应私钥，仅由生成它的程序控制。

注意事项

  1. 不能直接签名交易
    PDA 没有私钥，无法像普通账户那样签名交易，只能由其关联的程序控制操作（确保安全性）。
  2. 地址碰撞的可能性
    理论上，相同程序 ID 和种子可能生成相同 PDA 地址（概率极低）。需通过唯一种子（如用户公钥 + 时间戳）避免碰撞。
  3. 种子长度限制
    种子组合的总长度不能超过 32 字节，超过时需哈希处理（如用sha256压缩）。
  4. 生成成本
    PDA 通过find_program_address函数生成（内部调用sha256哈希），频繁生成会增加链上计算成本。
  5. 单一程序访问
    仅生成 PDA 的程序可修改其数据，跨程序共享需特殊设计（如权限委托）。
  6. 存储限制
    作为数据账户时，大小受 10MB 限制，超大数据需拆分到多个 PDA。

应用场景

  1. 用户状态管理：存储用户在 DApp 中的资产、等级等数据
  2. 去中心化金融 (DeFi) 协议：存储流动性池、借贷记录等
  3. NFT 元数据存储：关联 NFT 的属性、创作者信息等
  4. DAO 投票系统：记录提案、投票结果等
  5. 时间锁合约：存储待执行的定时交易
  6. 多签钱包：存储签名阈值、授权列表等
  7. 去中心化身份验证：存储用户身份凭证

生成 PDA 的代码示例

use solana_program::{program_pack::Pack, pubkey::Pubkey};

// 生成PDA
fn create_pda(program_id: &Pubkey, seeds: &[&[u8]]) -> (Pubkey, u8) {
    // 生成PDA地址和bump（用于确保地址不在Ed25519曲线内）
    Pubkey::find_program_address(seeds, program_id)
}

// 示例：用用户公钥和"profile"作为种子生成PDA
let user_pubkey = Pubkey::from_str("...").unwrap();
let seeds = &[b"profile", user_pubkey.as_ref()];
let (pda_address, bump) = create_pda(&program_id, seeds);
println!("PDA地址: {}", pda_address);
println!("Bump值: {}", bump);

Rust库

  • solana_client：客户端库，用于与 Solana RPC 节点交互（查询余额、发送交易等）
  • solana_sdk：核心 SDK，定义账户、交易、签名等基础结构
  • solana_program：智能合约开发库，包含程序开发所需的账户操作、指令处理等工具

实战

  1. 启动本地环境 solana-test-validator

    ➜  ~ solana-test-validator
Ledger location: test-ledger
Log: test-ledger/validator.log
⠁ Initializing...                                                               Waiting for fees to stabilize 1...
Identity: GmyJV396jL2hnhcooyMs9U8UeWrBSadDYGbLrd8PvAL6
Genesis Hash: ATymZxWB3G7W8Qyjp7AVBLVN2ZLk1ssiWsTNsehNFczA
Version: 2.2.21
Shred Version: 31032
Gossip Address: 127.0.0.1:1024
TPU Address: 127.0.0.1:1027
JSON RPC URL: http://127.0.0.1:8899
WebSocket PubSub URL: ws://127.0.0.1:8900
⠒ 03:14:40 | Processed Slot: 21992 | Confirmed Slot: 21992 | Finalized Slot: 219

  2. 配置本地环境

    # 查看当前配置
solana config get

# 切换到本地测试网
solana config set --url http://127.0.0.1:8899

# 确认配置生效
solana config get
# 输出应显示RPC URL为本地地址

  3. 创建本地账户

    # 生成新账户（保存到文件）
solana-keygen new --outfile my-wallet.json

# 查看账户公钥
solana address --keypair my-wallet.json

  4. 给账户空投 SOL

    # 向账户空投1 SOL（1 SOL = 1e9 lamports）
solana airdrop 1 <你的账户公钥> --url http://127.0.0.1:8899

# 检查余额
solana balance <你的账户公钥>

  5. 使用sdk

    • 获取账户信息

      use solana_client::rpc_client::RpcClient;
   use solana_sdk::{pubkey::Pubkey, signature};
   use std::str::FromStr;
   fn main() {
       // 创建solana连接
       let rpc_url = "http://127.0.0.1:8899";
       let client = RpcClient::new(rpc_url);
   
       // 指定你要查询的余额账户公钥
       // 接收空投账户
       let account_pubkey = Pubkey::from_str("FcKkQZRxD5P6JwGv58vGRAcX3CkjbX8oqFiygz6ohceU").unwrap();
   
       // 获取账户余额
       match client.get_balance(&account_pubkey) {
           Ok(balance) => {
               println!("账户余额为: {}", balance);
           }
           Err(err) => {
               eprintln!("获取账户余额时出错: {}", err);
           }
       }
   }

    • 空投sol

      use solana_client::rpc_client::RpcClient;
   use solana_sdk::{pubkey::Pubkey, signature};
   use std::str::FromStr;
   fn main() {
       // 创建solana连接
       let rpc_url = "http://127.0.0.1:8899";
       let client = RpcClient::new(rpc_url);
   
       // 指定你要查询的余额账户公钥
       // 接收空投账户
       let account_pubkey = Pubkey::from_str("FcKkQZRxD5P6JwGv58vGRAcX3CkjbX8oqFiygz6ohceU").unwrap();
   
       // 定义空投数量
       let amount = 1 * 1_000_000_000;
   
       match client.request_airdrop(&account_pubkey, amount) {
           Ok(signature) => {
               println!("空投成功，签名为: {}", signature);
           }
           Err(err) => {
               eprintln!("空投时出错: {}", err);
           }
       }
   
       // 获取账户余额
       match client.get_balance(&account_pubkey) {
           Ok(balance) => {
               println!("账户余额为: {}", balance);
           }
           Err(err) => {
               eprintln!("获取账户余额时出错: {}", err);
           }
       }
   }
   ----------------
   空投成功，签名为: 36wYSruZNjLDiBvxG2XGNJDEDi2fmSZs9ViwYMAhEPJdpoTJMtdg5gvgRCC4VpXuDogC8YuDywCLE1ffcCDCVVnQ
   账户余额为: 500000000000000000

    • 转移sol

      use solana_client::rpc_client::RpcClient;
   use solana_sdk::signature::Signer;
   use solana_sdk::signature::read_keypair_file;
   use solana_sdk::system_instruction::transfer;
   use solana_sdk::transaction;
   use solana_sdk::{pubkey::Pubkey, signature};
   use std::str::FromStr;
   fn main() {
       // 创建solana连接s
       let rpc_url = "http://127.0.0.1:8899";
       let client = RpcClient::new(rpc_url);
   
   
       // 设置接收方
       let receive = Pubkey::from_str("6qkpaXM6Q9z9rsJQ4qpHV8soGmw2uVTFdJ8KvHR32GDe").unwrap();
   
       // 设置发送方，需要通过签名获取
       let sender = read_keypair_file("/Users/tinachan/.config/solana/id.json")
           .expect("failed to read keypair file");
   
       // 定义空投数量 最小单位是lamports
       let amount = 1 * 1_000_000_000;
   
       // 创建转账的指令
       let transfer = transfer(&sender.pubkey(), &receive, amount);
   
       // 创建交易
       let recent_blockhash = client.get_latest_blockhash().unwrap();
       let transaction = transaction::Transaction::new_signed_with_payer(
           &[transfer],
           Some(&sender.pubkey()),
           &[&sender],
           recent_blockhash,
       );
       let result = client.send_and_confirm_transaction(&transaction);
       match result {
           Ok(signature) => {
               println!("交易成功，签名为: {}", signature);
           }
           Err(err) => {
               eprintln!("交易时出错: {}", err);
           }
       }
       
   }
   ----------------
   交易成功，签名为: 5yPGuuN7hbVqv1wTvsSryYG6rfaW6FNWTyih2PpwpSPxywjZ6LLMBGxdTjo59ZDdt8DfPShiq4KU4KXXvPBbevLc

    总结：（代补充）

    ​

  6. 通过JsonRpc获取账户信息 https://solana.com/zh/docs/rpc/http/getaccountinfo

    • 查看官网文档，挑选getaccountinfo来玩玩

      curl https://api.devnet.solana.com -s -X \
  POST -H "Content-Type: application/json" -d ' 
  {
    "jsonrpc": "2.0",
    "id": 1,
    "method": "getAccountInfo",
    "params": [
      "vines1vzrYbzLMRdu58ou5XTby4qAqVRLmqo36NKPTg",
      {
        "commitment": "finalized",
        "encoding": "base58"
      }
    ]
  }
'

    • 替换自己的账户pubkey以及本地运行链接

      ➜  sol git:(master) ✗ curl http://127.0.0.1:8899 -s -X \
  POST -H "Content-Type: application/json" -d '
  {
    "jsonrpc": "2.0",
    "id": 1,
    "method": "getAccountInfo",
    "params": [
      "6qkpaXM6Q9z9rsJQ4qpHV8soGmw2uVTFdJ8KvHR32GDe",
      {
        "commitment": "finalized",
        "encoding": "base58"
      }
    ]
  }
'
{"jsonrpc":"2.0","result":{"context":{"apiVersion":"2.2.21","slot":33045},"value":{"data":["","base58"],"executable":false,"lamports":1000000000,"owner":"11111111111111111111111111111111","rentEpoch":18446744073709551615,"space":0}},"id":1}