Solana程序第一部分：理解SPL代币铸造

Solana 代币程序（ 源代码）是最常执行的 Solana 智能合约之一。其程序 ID: TokenkegQfeZyiNwAJbNbGKPFXCWuBvf9Ss623VQ5DA

• 大多数用户部署的 Solana 智能合约（直接或间接）使用代币程序来铸造/转移/销毁代币（即，SPL 代币）。例如，如果你的 Solana 项目是一个去中心化交易所、稳定币、ICO 或跨链桥，你很可能依赖于代币程序。
• SPL 代币类似于 ERC20/ERC721 代币，但有一些复杂的差异。

在本文中，我们详述 SPL 代币并介绍在代币程序中最常用的指令的内部实现：

这些指令的实现包含三个重要的数据结构：

• Mint — 每个铸造账户的数据类型（例如，mint_info.data）
• Account — 每个代币账户的数据类型（例如，source_account_info.data）
• Multisig — 每个多重签名账户的数据类型（例如，owner_account_info.data）

InitializeMint 指令

InitializeMint 指令是 SPL 代币铸造过程中第一个调用的指令。它将调用函数 _process_initialize_mint 来初始化铸造账户（在第 36 行中，accounts 向量中的第一个账户提供的为 mint_info）：

铸造账户的数据被反序列化为 mint 的 Mint 数据类型，然后检查重新初始化错误：

Mint 结构有五个属性：

最后，通过设置其 mint_authority、decimals、将 is_initialized 标志设置为 true，以及一个可选的 freeze_authority 来初始化铸造账户。

注意，在上述初始化代码中，铸造的 supply 没有设置，但默认为 0。

InitializeAccount 指令

该指令将调用函数 _process_initialize_account 来初始化一个代币账户（在第 90 行，new_account_info 提供为 accounts 向量中的第一个账户）：

与 InitializeMint 类似，代币账户的数据被反序列化为 account 的 Token 数据类型，并检查重新初始化错误：

Token 结构具有八个属性：

最后，通过设置其 mint、owner、close_authority（默认为 None）、delegate（默认为 None）、delegated_amount（默认为 0）、state（已初始化）、is_native 标志和 amount（即该账户所持有的代币数量）来初始化代币账户：

注意，当代币铸造为本地铸造时，即 WSOL（包装的 SOL，程序 ID: So11111111111111111111111111111111111111112），is_native 为 true，amount 被初始化为代币账户中的 lamports 数量（减去租金）。

MintTo 指令

在铸造和代币账户被初始化后，可以通过调用 MintTo 指令来铸造代币，触发函数 process_mint_to：

MintTo 指令接受三个用户提供的账户：

• mint_info: 铸造账户（第 523 行）
• destination_account_info : 接收铸造代币的代币账户（第 524 行）
• owner_info : 铸造账户的权限（第 525 行）

它还接受两个用户提供的指令数据：

• amount : 要铸造的代币数量
• expected_decimals : 期望的铸造小数点（用于铸造验证）

注意，对于 MintTo 指令有几个有效性检查：

1. 目标账户未被冻结，且不是本地账户
2. 目标账户的铸造是有效的：这是铸造账户的密钥
3. 目标账户的所有者和铸造账户的所有者都是代币程序
4. 交易由铸造账户的权限签名

最后，如果处理 MintTo 指令成功，目标账户的代币金额（ destination_account.amount）和铸造的供应量（ mint.supply）将都增加 amount ：

Burn 指令

Burn 指令（大多数情况下）与 MintTo 相对。它调用函数 process_burn 从源代币账户销毁一定数量的代币：

如果 Burn 指令成功，源账户的代币数量（ source_account.amount）和铸造的供应量（ mint.supply）都将减少 amount ：

一个主要的区别是，签名的权限账户不是铸造的权限，而是源账户的所有者或委托者。对于后者，逻辑稍显复杂：

1. 检查源账户的委托者是否与用户提供的权限账户匹配（第 617 行），并且该账户已被签名（第 618–623 行）。
2. 检查被销毁的 amount 是否不超过源账户的 delegate_amount（第 625 行）
3. 将 delegate_amount 减少被销毁的 amount（第 628–631 行），如果 delegate_amount 变为零，则将源账户的 delegate 设置为 None（第 632–633 行）。

Transfer 指令

Transfer 指令将调用函数 process_transfer 将一定数量的代币从源账户转移到目标账户：

该函数有几个重要的有效性检查：

1. source_account 和 destination_account 均未被冻结
2. source_account 的铸造和 destination_account 的铸造相同
3. 转移的 amount 不超过 source_account 的代币数量
4. 权限（无论是 source_account 的所有者或与之匹配的委托者）已被签名

注意： source_account 可能与 destination_account 相同。如果是这样，则为自我转移，函数将简单地返回 Ok。换句话说，自我转移是代币程序允许的 。

最后，如果 Transfer 指令成功，source_account 的代币数量减少 amount，而 destination_account 的代币数量增加 amount ：

注意： 对于原生代币账户（即，代币铸造为 WSOL），为了能够通过代币程序直接转移 SOL，代币金额应“同步”到账户中 lamports 的数量。

因此，source_account 和 destination_account 的 lamports 也必须相应更新：

SyncNative 指令

对于原生代币账户，当代币金额小于账户中的 lamports 数量（可能由于将 lamports system_instruction 转移到代币账户造成），代币程序有 SyncNative 指令来同步这两个值：

在上面的代码中，本地账户的数量更新为账户中 lamports 的数量减去租金（ 第 768 行）。

Approve 指令

Approve 指令将调用函数 process_approve 为源账户设置一个委托账户及其委托金额，权限由源账户的权限提供：

注意，代币账户一次只允许一个委托。

Approve 指令将覆盖之前委托的设置和上一个 Approve 指令设置的委托金额。即使之前的委托金额没有被花费或只部分被花费，它仍将被覆盖。

Revoke 指令

Revoke 指令将调用函数 process_revoke 将源账户的委托设置为 None，并将委托金额设置为 0：

FreezeAccount 和 ThawAccount 指令

FreezeAccount 和 ThawAccount 指令将调用函数 process_toggle_freeze_account 来分别将源账户的状态设置为 Frozen 和 Initialized：

注意，该指令必须由铸造账户的 freeze_authority 签名（第 716 行 mint_info）。如果铸造的 free_authority 未设置，则将失败。

CloseAccount 指令

CloseAccount 指令将调用函数 process_close_account 来关闭一个代币账户（ source_account），并通过源账户的权限将其所有 lamports 转移到另一个代币账户（ destination_account）：

关闭代币账户包括三个步骤：

1. 将其所有 lamports 转移到目标账户（第 695-697 行）
2. 将其 lamports 设置为零（第 700 行）
3. 调用 sol_memset 来清除账户的数据（第 702 行）

注意，源账户必须与目标账户不同：

SetAuthority 指令

SetAuthority 指令用于为铸造或代币账户设置新的权限。权限可以是单个账户（钱包或 PDA）或多重签名账户（稍后将详细说明）。

要设置的权限类型由 authority_type 指定。共有四种不同类型：

1. AuthorityType::AccountOwner : 设置代币账户的所有者
2. AuthorityType::CloseAccount : 设置代币账户的 close_authority
3. AuthorityType::MintTokens : 设置铸造账户的 mint_authority
4. AuthorityType::FreezeAccount : 设置铸造账户的 free_authority

Multisig 结构

Multisig 账户有 Multisig 数据类型及四个属性：

• m — 所需签名者的数量
• n — 有效签名者的总数
• is_initialized — 初始化标志
• signers — 所有有效签名者公钥的数组

Multisig 账户可以通过 InitializeMultisig 指令初始化（第 175 行中的 multisig_info 账户）：

在初始化时，m 作为参数传入，n 为有效签名账户的长度（第 192 行，signer_infos 提供为 accounts 向量）：

我们将继续在下一些文章中介绍其他流行的 Solana 程序的技术细节（例如，token-swap、stake-pool、associated-token-account）。

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