Solana 系统变量详解

在 Solana 中，系统变量（sysvars）是只读的系统账户，为程序提供区块链状态和网络信息的访问权限。它们类似于以太坊的全局变量，但每个系统变量拥有唯一的公钥地址，类似以太坊的预编译合约。

在 Anchor 中，访问系统变量有两种方式：

1. 使用 Anchor 提供的 get 方法。
2. 在 #[derive(Accounts)] 中通过公钥地址将其作为账户引用。

并非所有系统变量都支持 get 方法，且部分已被弃用（下文将注明）。对于无 get 方法的系统变量，需通过公钥访问。

以下是常见的 Solana 系统变量：

• Clock：提供时间相关信息，如当前时间戳和槽号。
• EpochSchedule：包含纪元（epoch）调度信息。
• Rent：提供租金率和免租最低余额要求。
• Fees：记录当前槽的费用计算器。
• EpochRewards：保存纪元奖励分配记录。
• RecentBlockhashes：记录最近区块哈希。
• SlotHashes：记录最近槽哈希历史。
• SlotHistory：记录最近纪元可用槽。
• StakeHistory：记录网络质押激活和停用历史。
• Instructions：提供当前交易的序列化指令。
• LastRestartSlot：记录上次 Solana 重启的槽号。

Solana 中的槽与区块

槽（slot）是约 400 毫秒的时间窗口，领导者在此期间可生成区块。一个槽通常对应一个区块（包含交易列表），但若领导者未生成区块，槽可能为空。通过 Solana 浏览器 查看，槽与区块的哈希始终不同。

使用 get 方法访问系统变量

支持 get 方法的系统变量包括 Clock、EpochSchedule 和 Rent。Fees 和 EpochRewards 虽在 Solana 文档中列为可访问，但在最新 Anchor 版本中已弃用。

创建新 Anchor 项目：

anchor init sysvars
cd sysvars
anchor build

Clock 系统变量

更新 lib.rs：

use anchor_lang::prelude::*;

declare_id!("DfnoLKzEct937xzk3a3gW2WSwD2tGidFNq9xxuN76QvL");

#[program]
pub mod sysvars {
    use super::*;

    pub fn initialize(ctx: Context<Initialize>) -> Result<()> {
        let clock = Clock::get()?;
        msg!("clock: {:?}",clock);
        Ok(())
    }
}

#[derive(Accounts)]
pub struct Initialize {}

运行 anchor test，日志显示 Clock 的字段（如 unix_timestamp、slot 等）。

Transaction executed in slot 6:
  Signature: 2VNMBwFkpvbiL1cdn2K1Xb2gUX4Zt9EnwxFTSabAS3WYxPUFhhuZqygu3bH4NTNfkhm7y6Cgw4dLU5sWaFbjHph1
  Status: Ok
  Log Messages:
    Program DfnoLKzEct937xzk3a3gW2WSwD2tGidFNq9xxuN76QvL invoke [1]
    Program log: Instruction: Initialize
    Program log: clock: Clock { slot: 6, epoch_start_timestamp: 1741833575, epoch: 0, leader_schedule_epoch: 1, unix_timestamp: 1741833577 }
    Program DfnoLKzEct937xzk3a3gW2WSwD2tGidFNq9xxuN76QvL consumed 3853 of 200000 compute units
    Program DfnoLKzEct937xzk3a3gW2WSwD2tGidFNq9xxuN76QvL success

EpochSchedule 系统变量

纪元（epoch）约为两天，质押或赎回 SOL 需在纪元边界生效（详见 Solana 质押）。

更新 initialize：

pub fn initialize(ctx: Context<Initialize>) -> Result<()> {
    let epoch_schedule = EpochSchedule::get()?;
    msg!("epoch schedule: {:?}",epoch_schedule);
    Ok(())
}

日志示例：

Transaction executed in slot 3:
  Signature: 5K8Nd27QHGABWSHSHqHLQri4mQYviHcb5PtkBXYzERLXLfcMbrZD7fJZLvJHVVXmVEuB4Ly8htUptMsM2UFwnq4w
  Status: Ok
  Log Messages:
    Program DfnoLKzEct937xzk3a3gW2WSwD2tGidFNq9xxuN76QvL invoke [1]
    Program log: Instruction: Initialize
    Program log: epoch schedule: EpochSchedule { slots_per_epoch: 432000, leader_schedule_slot_offset: 432000, warmup: false, first_normal_epoch: 0, first_normal_slot: 0 }
    Program DfnoLKzEct937xzk3a3gW2WSwD2tGidFNq9xxuN76QvL consumed 3447 of 200000 compute units
    Program DfnoLKzEct937xzk3a3gW2WSwD2tGidFNq9xxuN76QvL success

• slots_per_epoch：432,000（每个纪元的槽数）
• leader_schedule_slot_offset：432,000 （领导者调度槽偏移，即下一纪元领导者计划的参考槽位）
• warmup：布尔值，指示网络热身阶段
• first_normal_epoch 和 first_normal_slot：首个正常纪元及其槽号（本地测试为 0，主网更高）

Rent 系统变量

更新 initialize：

pub fn initialize(ctx: Context<Initialize>) -> Result<()> {
    let rent_var = Rent::get()?;
    msg!("Rent {:?}",rent_var);
    Ok(())
}

日志示例：

Transaction executed in slot 3:
  Signature: 5Fy1zqmj1UaU4ggaFipm4c6CNrGWUADBuebMHzmc9WfwAhoBteMg1g4rP42pbAWYoydyJnMXVgR1ftijcVRXLU4u
  Status: Ok
  Log Messages:
    Program DfnoLKzEct937xzk3a3gW2WSwD2tGidFNq9xxuN76QvL invoke [1]
    Program log: Instruction: Initialize
    Program log: Rent Rent { lamports_per_byte_year: 3480, exemption_threshold: 2.0, burn_percent: 50 }
    Program DfnoLKzEct937xzk3a3gW2WSwD2tGidFNq9xxuN76QvL consumed 3497 of 200000 compute units
    Program DfnoLKzEct937xzk3a3gW2WSwD2tGidFNq9xxuN76QvL success

• lamports_per_byte_year：每年每字节的租金（3480 lamports）
• exemption_threshold：免租余额乘数（2）
• burn_percent：燃烧比例（50%）

租金详情将在后续文章中展开。

使用公钥地址访问系统变量

对于无 get 方法的系统变量，需通过公钥在 #[derive(Accounts)] 中引用。

StakeHistory 系统变量

记录网络质...