Solana账户基础：第一部分 - 构建模块

Solana的账户系统构成了其高性能区块链架构的核心。在本综合指南中，我们将探讨Solana账户的工作原理、基本属性以及它们为什么对开发高效区块链应用至关重要。

本文假设你对Rust有一定的了解

什么是Solana账户？

Solana账户是一种基本的数据结构，用于在区块链上存储代币和数据。每个Solana网络中的账户都有一个唯一的32字节公钥地址，并且可以持有SOL代币、程序代码或应用程序数据。

将Solana账户视为容器。与只存放资金的普通银行账户不同，Solana账户可以同时存储数据和代币。挺酷的，对吧？每当你与Solana的去中心化应用进行交互时，实际上是在幕后与这些账户进行工作。

以下是Solana账户的基本结构：

pub struct Account {
    lamports: u64,      // 你的SOL代币（1 SOL = 10亿lamports
                          // 可以把它想象成`wei`）
    data: Vec<u8>,       // 你的账户存储其数据的地方（在一个向量中）
    owner: Pubkey,       // 控制此账户的程序
    executable: bool,    // 此账户可以作为程序运行吗？
    rent_epoch: u64,    // 租金到期时间（稍后会详细介绍！）
}

Solana账户的核心组成部分

公钥地址

每个Solana账户都有一个唯一的公钥，通过Ed25519密码学生成。此地址既作为标识符，也作为验证交易的公钥。

账户所有权

在Solana的架构中，程序拥有账户——而非用户。这种基本的设计选择确保了Solana的高安全性和高性能。只有所有者程序可以修改账户的数据，从而在协议层面上执行严格的访问控制。

我知道，这听起来奇怪，但请继续关注。可以这样理解：如果账户是保险箱，程序就是银行，而你是拥有钥匙的客户。

假设你想转移一些代币。你不能直接拿手进去移动它们——你需要请求代币程序（所有者）为你执行此操作。这可能看起来像是额外的工作，但实际上这对安全性来说非常聪明。

数据存储

账户直接在字节数组中存储数据，使得：

• 快速、直接访问数据
• 可预测的存储成本
• 高效的数据序列化
• 清晰的所有权边界

假设你正在Solana上构建一个简单的游戏。你可能需要一个存储你数据的账户，如下所示：

// 在PDA中存储的示例游戏状态
##[account]
pub struct GameAccount {
    player: Pubkey,          // 玩家钱包地址
    score: u64,             // 当前分数
    tokens_earned: u64,     // 游戏内奖励
    last_played: i64,      // 时间戳
}

如果你不熟悉Anchor基础知识，请忽略此处的语法，而更关注数据存储的概念。

理解Solana中的账户类型

系统账户

系统账户是Solana账户中最基本的一种。它们可以持有SOL代币并作为用户钱包。这些账户由系统程序拥有，构成了用户与Solana网络交互的基础。

一个有趣的事实是：每次你创建一个新的Solana钱包时，实际上是创建了一个由系统程序拥有的系统账户。

程序账户

程序账户在Solana区块链上存储可执行代码（智能合约）。这些账户的可执行标志被设置为真，且由BPF加载程序拥有。程序账户默认是不可变的，以确保代码的安全性。

为了更好地理解这些账户，可以将它们视为操作的“大脑”。我们开发者将代码上传到程序账户。当你在Solana上部署智能合约时，你实际上是在创建一个将包含你程序代码的程序账户。程序账户的优点在于它们的可执行标志被设置为真，意味着它们实际上可以运行代码！

程序派生地址（PDAs）

这就是Solana真正聪明的地方。PDA是从程序派生的特殊账户——就像程序的个人文件柜。它们非常适合于：

• 存储程序数据
• 创建可预测的地址
• 管理程序状态

PDA的一个好处是，没有人可以生成他们的私钥——它们是真正由程序控制的！你可以在这里阅读更多关于它们的内容

代币账户

如果你曾使用SPL代币（Solana等同于ERC-20的代币），那么你已经使用了代币账户。每个代币账户代表你特定代币的余额。这里有一个可能会让你感到惊讶的事实：你必须为每种持有的代币创建一个单独的代币账户！最重要的是，它们是由Token-Program拥有的，这是一个程序账户，并包含用于管理Token Accounts数据的代码。

数据账户

数据账户存储程序状态和用户数据。它们由各自的程序拥有，只能通过程序指令进行修改。这种设计确保了数据的完整性和受控访问。

这意味着这些账户不能被手动修改，因为里面存储着数据。根据Solana的架构，只有程序的代码才被允许对其进行更改。

例如：你有一个Struct来存储用户的股份数据详情。那么，你将把这个结构存储在DATA账户中，并且要修改该结构，只有你的程序指令（你编写的Rust代码）才能修改此数据。

总结不同账户类型的比较

租金系统：为什么你的账户需要“津贴”

现在，让我们谈谈Solana独有的内容——租金。就像在现实世界中，存储数据在Solana上是需要付费的。你的账户需要支付租金以保持在网络上的存活。但是不要担心！如果你在账户中保持足够的SOL（大约每千字节0.002 SOL），它就会变为“免租”——就像购房而不是租房。

租金计算遵循以下公式：

let rent_exempt_minimum = account_size * LAMPORTS_PER_BYTE * 2;

没有Anchor的账户管理最佳实践

Anchor是流行的Solana开发框架，简化了账户管理，同时强制执行最佳实践。在本文中，我们不会深入探讨Anchor，而是首先理解Solana的核心模型，因为这将使我们更快地理解Anchor。

如果你现在无法立即理解，不用担心。我们将很快推出一个独立的Anchor系列！

大小规划：

在初始化之前仔细计算账户大小：

// 计算带填充的账户大小
const ACCOUNT_DISCRIMINATOR: usize = 8;
const GAME_STATE_SIZE: usize =
    ACCOUNT_DISCRIMINATOR +  // 需要的前缀
    32 +                    // 公钥
    1 +                     // game_type
    2 +                     // current_round
    4 +                     // total_players
    1;                      // is_active

免租：

在创建期间始终使账户免租：

let rent = Rent::get()?;
let rent_exempt_lamports = rent.minimum_balance(GAME_STATE_SIZE);

所有者验证：

在你的程序中始终验证账户所有权：

if account.owner != program_id {
    return Err(ProgramError::IncorrectProgramId);
}

安全考虑

在处理Solana账户时，请考虑以下安全方面：

• 账户所有权验证
• 适当的权限检查
• 安全数据序列化
• 租金豁免状态

性能影响

Solana的账户模型通过以下方式促进了其高性能：

• 直接数据访问
• 并行事务处理
• 高效状态管理
• 清晰的所有权边界

后续步骤

了解Solana的账户系统对于构建高效的区块链应用至关重要。在第2部分和第3部分中，我们将进一步探索账户管理、交互及其实际应用。

开始在你的本地开发环境中实验这些概念。理解Solana账户的最佳方式是与之构建应用。

关键要点：Solana账户通过其独特的所有权模型和高效的数据存储系统，为区块链开发提供了灵活、安全的基础。

• 原文链接： tusharbhatia43.medium.co...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～