ETF的介绍和创建指令实现

代码提交地址：https://github.com/SoniaChan33/iswap/commit/25b017929923a3d1e46d853f3a12da05f0b77172

一、项目概述

iSwap项目中的ETF创建功能用于在Solana区块链上生成自定义ETF（交易所交易基金），核心目标是实现ETF相关账户的创建与管理，包括ETF信息存储账户、资产关联账户（ATA）、ETF代币铸造账户（Mint）及元数据（Metadata）账户，确保所有操作的原子性与链上数据一致性。

二、核心链上组件（Rust程序）

链上逻辑通过Solana程序（智能合约）实现，负责ETF相关账户的初始化、数据存储及跨程序调用（CPI）。

1. 账户结构定义（etf_token.rs）

定义了链上存储ETF数据的核心账户结构，用于持久化ETF的关键信息。

EtfToken 账户

存储ETF的整体信息，包括铸造账户地址、创建者、创建时间、描述及资产列表：

#[account]
#[derive(InitSpace)]
pub struct EtfToken {
    pub mint_account: Pubkey,       // ETF代币的Mint账户地址
    pub creator: Pubkey,            // ETF创建者地址
    pub create_at: i64,             // 创建时间（Unix时间戳）
    #[max_len(50)]
    pub descriptor: String,         // ETF描述信息（最大长度50）
    #[max_len(10)]
    pub assets: Vec<EtfAsset>,      // 包含的资产列表（最多10个资产）
}

• 种子前缀：SEEDS_PREFIX = "ETF_TOKEN"（用于PDA派生）
• 初始化方法：new 方法接收参数并返回实例，自动填充创建时间（通过Clock获取）。

EtfAsset 账户

存储ETF中单个资产的信息（代币地址及权重）：

#[account]
#[derive(InitSpace)]
pub struct EtfAsset {
    pub token: Pubkey,  // 资产代币的Mint地址
    pub weight: u16,    // 资产在ETF中的权重（数值类型为无符号16位整数）
}

• 初始化方法：new 方法接收代币地址和权重，返回实例。

2. ETF创建指令（etf_create.rs）

实现ETF创建的核心逻辑，包括账户初始化、元数据创建及数据存储。

输入参数 EtfTokenArgs

客户端传入的ETF配置信息，用于初始化链上数据：

#[account]
pub struct EtfTokenArgs {
    pub name: String,        // ETF名称
    pub symbol: String,      // ETF符号（唯一标识，用于派生地址）
    pub description: String, // ETF描述
    pub url: String,         // ETF元数据URL（如官网、详情页）
    pub assets: Vec<EtfAsset>, // 包含的资产列表
}

账户约束 EtfTokenCreate

定义指令所需的账户及约束条件，确保账户合法性：

#[derive(Accounts)]
#[instruction(args: EtfTokenArgs)]
pub struct EtfTokenCreate<'info> {
    // ETF信息账户（PDA），若不存在则初始化
    #[account(
        init_if_needed,
        payer = authority,
        space = 8 + EtfToken::INIT_SPACE,  // 8字节为账户 discriminator
        seeds = [EtfToken::SEEDS_PREFIX.as_bytes(), etf_token_mint_account.key().as_ref()],
        bump
    )]
    pub etf_token_info: Account<'info, EtfToken>,

    // ETF元数据账户（关联Mint，通过元数据程序规则派生）
    #[account(
        mut,
        seeds = [b"metadata", token_metadata_program.key().as_ref(), etf_token_mint_account.key().as_ref()],
        bump,
        seeds::program = token_metadata_program.key()
    )]
    pub etf_metadata_account: UncheckedAccount<'info>,

    // ETF代币Mint账户（PDA），若不存在则初始化
    #[account(
        init_if_needed,
        payer = authority,
        seeds = [EtfToken::SEEDS_PREFIX.as_bytes(), args.symbol.as_bytes()],
        bump,
        mint::decimals = 9,  // 固定小数位为9
        mint::authority = etf_token_info.key()  // 权限归属于ETF信息账户
    )]
    pub etf_token_mint_account: Account<'info, Mint>,

    #[account(mut)]
    pub authority: Signer<'info>,  // 交易签名者（创建者钱包）
    pub rent: Sysvar<'info, Rent>, // Solana租金系统变量
    pub token_program: Program<'info, Token>, // SPL Token程序
    pub system_program: Program<'info, System>, // 系统程序
    pub token_metadata_program: Program<'info, Metadata>, // MPL元数据程序
}

指令逻辑 etf_token_create

1. 派生PDA签名种子：使用etf_token_info的种子和bump生成签名种子（用于CPI授权）。
2. 创建元数据账户：通过CPI调用MPL元数据程序，创建关联ETF Mint的元数据账户，包含名称、符号、URL等信息。
3. 初始化ETF信息账户：将EtfTokenArgs转换为EtfToken实例，存储创建者、Mint地址、时间等数据。

三、客户端核心逻辑（TypeScript）

客户端负责构建交易、派生地址、处理账户交互，最终调用链上程序完成ETF创建。

1. 基础配置（const.ts）

提供程序实例、Provider及默认钱包，作为客户端与链上交互的基础：

import * as anchor from "@coral-xyz/anchor";
import { Iswap } from "../../target/types/iswap";

// 初始化Provider（连接Solana网络）
let provider = anchor.AnchorProvider.env();
anchor.setProvider(provider);

// 程序实例（关联iSwap程序）
const program = anchor.workspace.Iswap as anchor.Program<Iswap>;

// 默认钱包（本地钱包）
export function useDefaultWallet() {
    const wallet = anchor.Wallet.local();
    return wallet;
}

export { program, provider };

2. 地址派生（address.ts）

通过种子规则派生ETF相关账户的PDA地址，确保客户端与链上程序地址一致。

deriveEtfTokenMintAccount

根据ETF符号（symbol）派生Mint账户地址：

export function deriveEtfTokenMintAccount(symbol: string) {
    return anchor.web3.PublicKey.findProgramAddressSync(
        [Buffer.from("etf_token"), Buffer.from(symbol)], // 种子：前缀 + symbol
        program.programId
    );
}

deriveEtfInfoAccount

根据Mint账户地址派生ETF信息账户（etf_token_info）地址：

export function deriveEtfInfoAccount(symbol: string) {
    const [mintAccount,] = deriveEtfTokenMintAccount(symbol);
    return anchor.web3.PublicKey.findProgramAddressSync(
        [Buffer.from("etf_token"), mintAccount.toBuffer()], // 种子：前缀 + Mint地址
        program.programId
    );
}

3. ETF创建函数（etf_token.ts）

createETF函数是客户端创建ETF的入口，负责构建交易并发送至链上：

核心流程：

1. 派生账户地址：通过deriveEtfInfoAccount获取etf_token_info账户地址。
2. 创建资产ATA账户：为ETF包含的每个资产创建关联Token账户（ATA），若账户不存在则添加创建指令（确保ETF能持有资产）。
3. 构建交易：
   • 添加ATA创建指令（若需要）。
   • 添加调用链上etfCreate方法的指令（传入名称、符号、资产等参数）。
4. 发送交易：使用Provider发送交易，由创建者钱包签名。

export async function createETF(wallet: anchor.Wallet, name: string, symbol: string, description: string, url: string, assets: { token: PublicKey, weight: number }[]) {
    // 派生ETF信息账户地址
    const [etfTokenInfoAddress,] = deriveEtfInfoAccount(symbol);

    // 初始化交易
    let tx = new anchor.web3.Transaction();

    // 为每个资产创建ATA（若不存在）
    for (const { token } of assets) {
        const address = await getAssociatedTokenAddressSync(token, etfTokenInfoAddress, true);
        try {
            await getAccount(provider.connection, address); // 检查账户是否存在
        } catch (e) {
            if (e instanceof TokenAccountNotFoundError) {
                // 添加创建ATA的指令
                tx.add(createAssociatedTokenAccountInstruction(
                    wallet.payer.publicKey, //  payer
                    address,                // ATA地址
                    etfTokenInfoAddress,    // 所有者（ETF信息账户）
                    token                   // 资产代币Mint
                ));
            }
        }
    }

    // 添加调用链上程序的指令
    tx.add(await program.methods.etfCreate({
        name, symbol, description, url, assets
    }).transaction());

    // 发送并确认交易
    return await anchor.web3.sendAndConfirmTransaction(
        provider.connection,
        tx,
        [wallet.payer] // 签名者
    );
}

4. 示例调用（index.ts）

演示如何使用createETF函数创建ETF，包含参数示例：

(async () => {
    const defaultWallet = useDefaultWallet(); // 使用默认钱包
    // ETF基本信息
    const [name, symbol, description, url] = [
        "MyETF3",
        "MYETF3",
        "This is my ETF3",
        "https://my-etf.com",
    ];
    // 包含的资产（代币地址+权重）
    const assets = [
        {
            token: new anchor.web3.PublicKey("FGNSbKTiKd4d1Zv97c2iQACADB8N7MnDnDsv5auHGAHo"),
            weight: 90,
        },
        {
            token: new anchor.web3.PublicKey("GTzKipZ6PcTEV2iV4LP1Yowwc4QPt1hvKmk6vuqY8ywp"),
            weight: 10,
        },
    ];
    // 调用创建函数并打印交易哈希
    const tx = await createETF(defaultWallet, name, symbol, description, url, assets);
    console.log(tx);
})();

四、完整流程总结

1. 客户端准备：用户指定ETF参数（名称、符号、资产等），通过useDefaultWallet获取签名钱包。
2. 地址派生：客户端通过deriveEtfTokenMintAccount和deriveEtfInfoAccount计算Mint和信息账户的PDA地址。
3. 交易构建：
   • 检查并创建资产ATA账户（确保ETF可持有资产）。
   • 构建调用链上etfCreate指令的交易。
4. 链上处理：
   • 程序验证账户约束，初始化Mint账户（若不存在）。
   • 通过CPI创建元数据账户，关联Mint。
   • 初始化etf_token_info账户，存储ETF数据。
5. 交易确认：客户端接收交易哈希，完成ETF创建。

五、关键技术点

• PDA（Program Derived Address）：用于生成Mint和信息账户地址，确保地址唯一性和程序控制权。
• ATA（Associated Token Account）：为ETF自动创建资产持有账户，遵循SPL Token标准。
• CPI（Cross-Program Invocation）：调用MPL元数据程序创建元数据，实现模块化功能复用。
• 原子性交易：所有操作（ATA创建、程序调用）在同一交易中完成，确保要么全部成功，要么全部失败。