Solana内部机制第二部分：Solana程序是如何部署和升级的

当你将智能合约部署到 Solana 主网 时，Solana 内部发生了什么？Solana 程序可以被修改或关闭吗？如何升级一个 Solana 程序？谁有权修改 Solana 程序？

本文重点关注 Solana 程序的可升级性，并突显一些细节。

以下是一些要点总结：

• Solana 程序可以被修改和升级（默认情况下）
• BPFLoaderUpgradeab1e 加载器是每个可升级 Solana 程序账户的所有者
• Solana 程序数据（即智能合约代码）存储在一个单独的缓冲账户中，并且具有最大大小限制。
• 升级权限拥有超级权限，必须得到安全管理
• 可升级 Solana 程序的用户应当谨慎，以避免 Rug pull
• 对 Solana 程序的更新可能引入新的安全漏洞，必须经过审核

Solana 程序账户

每个用户部署的智能合约都有一个 Solana 程序账户，该账户具有多个重要属性：program_id、owner、program_data、authority 等等。

图1. jet-v1 的程序账户信息 (链接)

注意，这些信息属性并不存储在单个可执行程序中。程序数据和权限实际上存储在一个从 program_id 派生的单独账户（programdata）中。有关更多细节，请查看 这篇文章（来源：starry.sol 和 tmpjail）

program_id 是 Solana 程序的地址。我们以 jet-v1 （program_id JPv1rCqrhagNNmJVM5J1he7msQ5ybtvE1nNuHpDHMNU）举例。图1显示了来自 explorer.solana.com 的屏幕截图。

需要注意几个事项：

• 其 Solana 程序是可升级的
• 其 所有者是 BPFLoaderUpgradeab1e（BPFLoaderUpgradeab1e11111111111111111111111）
• 具有 升级权限 CkkWJtdPoq22CVdfWBhV5vo9MXNVaPXJAjrVmsRpYGC1
• 其 executable_data 账户 地址是 45X4uzRnRvZoiG6X5ho6V8FJUU7HVxDApuyoL8mwgiP9

executable_data 账户 包含 jet-v1 的实际 BPF 字节码，其数据长度为 1827341 字节（>1.8MB），如下面的图2所示。

图2. jet-v1 的 executable_data 账户信息（链接）

要在终端中显示 jet-v1 的 Solana 程序账户的详细信息，请运行：

要在终端中显示 jet-v1 的 Solana executable_data 账户的详细信息，请运行：

关于部署 Solana 程序

根据 Solana 文档，要部署 Solana 程序，例如 jet-v1，只需运行以下命令，该命令将在 Solana 集群上传已编译的 BPF 字节码（即 ELF 共享对象 jet.so）：

然而，在 solana program deploy 后，部署一个 Solana 程序是相当复杂的，可能需要许多交易：

1. 初始化一个程序账户（第一次交易）
2. 将 BPF 字节码上传到程序账户的数据缓冲区（一次或多次交易）
3. 通过标记程序账户为可执行来完成部署（最后交易）

步骤 1：初始化程序账户

步骤 1 通过提交一个包含 system_instruction::create_account 指令的交易来完成：

• config.signers[0].pubkey() 是 program_id 替代要创建的智能合约。可以通过 --program-id <PROGRAM_ID> 指定，否则从默认位置加载的密钥对中获取。

• buffer_pubkey 是数据缓冲区的地址，即 executabledata 账户。可以通过 **--buffer <BUFFER_SIGNER >_ 指定，或者由 create_ephemeral_keypair()** 自动生成：

• minimum_balance 是为了租户豁免而转移到程序账户的最小 lamports 数量。它由 minimum_balance = rpc_client.get_minimum_balance_for_rent_exemption(program_data.len()) 计算得出。

• buffer_data_len 是数据长度，即 BPF 字节码的字节数。Solana BPF 程序中的最大指令数存在限制：

• loader_id 指定程序账户的所有者。可以是 BPFLoader2（最新的 Solana BPF 加载器）、BPFLoader（原始且现已弃用的 Solana BPF 加载器）。

程序账户的所有者也可以是 BPFLoaderUpgradeab1e。实际上，默认情况下所有用户部署的 Solana 程序都是用 BPFLoaderUpgradeab1e 部署的，因此是可升级的 .

注意： 在此上下文中 loader_id 不能是 BPFLoaderUpgradeab1e。 BPFLoaderUpgradeab1e 的部署步骤与 BPFLoader2 和 BPFLoader 不同，因为所有步骤都发生在 单个 交易中 . 有关更详细的信息见“部署可升级的 Solana 程序”一节。（来源：BlockBandit 建议在此讨论 BPFLoaderUpgradeab1e 以避免混淆）

步骤 2：上传 BPF 字节码

步骤 2 首先通过验证 BPF 字节码（链下）完成，然后提交一次或多次交易，通过 LoaderInstruction::Write 指令，将字节码上传到数据缓冲账户：

注意，Solana 上的单个交易有最大大小限制：solana_sdk::packet::PACKET_DATA_SIZE（小于 1280 字节，由 IPv6 数据包限制决定）。

PACKET_DATA_SIZE 限制来自 Solana packet.rs

对于数据长度大于 PACKET_DATA_SIZE 的 BPF 字节码，必须将其拆分为多个小块，并为每个块提交一笔交易。

参数 offset 和字节到 loader_instruction::write 指定一个块的偏移量和最大块大小。

对于典型的 Solana 程序，此步骤可能需要几百次或几千次交易。例如，部署 jet-v1 大约需要 ~1500 笔交易（在 Solana 上平均不到一秒）。

步骤 3：完成部署

此步骤通过 LoaderInstruction::Finalize 指令提交一笔交易：

该指令将调用 Solana 运行时中的 bpf_loader（带有 loader_id），将程序的可执行标志设置为 true：

部署可升级的 Solana 程序

默认情况下，所有用户部署的 Solana 程序都是通过 BPFLoaderUpgrad eab1e（即 bpf_loader_upgradeable::id()）加载器进行部署的。

该部署通过 单个交易 提交 UpgradeableLoaderInstruction::DeployWithMaxDataLen 指令：

该指令将在 Solana 运行时中调用 BPFLoaderUpgradeab1e 加载器，创建一个 ProgramData 账户以存储缓冲数据，并最终将程序设置为可执行。

为了为未来的升级分配空间，ProgramData 账户的 max_data_len 设置为 BPF 字节码大小的两倍。

关于升级 Solana 程序

Solana 程序默认可以升级。即，可以将新的共享对象（BPF 字节码）重新部署到相同的 Solana 程序账户。

这可以由程序的升级权限进行，该权限可以在原始部署期间通过 --upgrade-authority <UPGRADE_AUTHORITY_SIGNER> 指定，否则设置为默认配置的密钥对。

程序的升级权限也可以通过 UpgradeableLoaderInstruction::SetAuthority 指令（在由当前升级权限签署的交易中）更改为 new_authority。

当 Solana 程序通过升级权限重新部署时，它首先为新的 BPF 字节码创建一个新的数据缓冲账户，然后调用 UpgradeableLoaderInstruction::Upgrade 指令，更新 ProgramData 账户以存储新的缓冲数据。

将 Solana 程序设置为永久不可变

Solana 还提供选项 --final 使用 BPFLoader2 在部署时 （当提供了 --final 时，程序将不可升级）。**

如果需要对已完成的程序进行任何更改（功能、补丁等），必须将新程序部署到新的程序 ID。

关于关闭 Solana 程序

Solana 程序和缓冲账户都可以由其升级权限关闭，并将其 lamport 余额转移到接收者的账户。

要关闭一个程序账户：

内部，它调用 UpgradeableLoaderInstruction::Close 指令，该指令更新账户 lamports 并将 close_account 的状态设置为 UpgradeableLoaderState::Uninitialized。

最后提示：谨慎升级 Solana 程序

与以太坊相比，智能合约的可升级性是 Solana 的一大特色。这一设计使得 Solana 应用程序更容易集成新功能。然而，也有一些注意事项：

1. 升级权限拥有超级权限

升级权限必须得到安全管理。如果升级权限变得恶意或私钥被攻击者获得，则 Solana 程序可以被直接关闭或随时更改，以锁定或窃取用户的资金。

2. 可升级 Solana 程序的用户应当得到通知

如果你正在使用一个可升级的程序，找到一种方法在程序升级时得到通知，以避免恶意行为如 Rug pull。

3. 对 Solana 程序的更新必须谨慎

即使是微小的程序更改也可能引入新的安全漏洞，必须经过仔细测试和审核。

作为一个例子，最近由于一次临时升级以包含新功能，jet-v1 中发现了一个关键漏洞。幸运的是，这个漏洞首先由一个白帽子发现和报告。关于详细情况，请见 这条推文。

关于 sec3（前称 Soteria）

sec3 是一家安全研究公司，旨在为数百万用户准备 Solana 项目。sec3 的 Launch Audit 是一项严格的、由研究人员主导的代码检查，调查并证明主网级智能合约的质量；sec3 的持续审计软件平台 X-ray 与 GitHub 集成，逐步扫描拉取请求，帮助项目在部署之前巩固代码；sec3 的部署后安全解决方案 WatchTower 确保资金的安全。sec3 正在为 Web3 项目构建基于技术的可扩展解决方案，以确保协议在扩展时保持安全。

要了解更多关于 sec3 的信息，请访问 https://www.sec3.dev

• 原文链接： sec3.dev/blog/solana-int...
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