一名以太坊开发者眼中的 Solana

18 Dec 2024

我从 2017 年开始在以太坊平台上开发，不得不说 Solidity 在当时是一个非常出色的设计。它简单的语法使学习变得容易，像 Remix 这样的工具简化了测试和部署。对于更复杂的项目，Truffle 和 Hardhat 等框架也能满足需求。然而，Solidity 并不完美，升级难度大以及有限的处理能力使其不太适合大规模项目。

我从 2023 年开始学习 Solana 开发。Solana 与以太坊有着完全不同的设计，对于一名以太坊开发者来说，学习 Solana 是一个相当有挑战的旅程。在这篇文章中，我们将讨论以太坊与 Solana 之间最显著的区别：账户模型、程序系统以及代币程序。

Solana 的账户模型

以太坊采用的是基于账户的设计，分为两种账户类型：外部账户（EOA）和合约账户（CA）。账户的以太余额存储在账户的 Balance 字段中，而合约账户还存储合约代码和合约状态。合约账户的地址由部署者的 EOA 和 nonce 计算得出。这也是为什么在以太坊上升级一个合约如此困难的原因。

Solana 的账户模型与以太坊完全不同：

1. 每个账户都有一个程序“所有者”。只有所有者才能修改账户数据或扣除账户中的 lamport 余额。
2. 程序（智能合约）的代码和状态存储在不同的账户中。
3. 数据账户是由程序创建的，用于存储和管理程序状态。

当在 Solana 上部署新程序时，实际上会创建三个独立的账户：

1. 程序账户（Program Account）：代表链上程序的主要账户。
2. 程序可执行数据账户（Program Executable Data Account）：存储程序的可执行字节码。
3. 缓冲区账户（Buffer Account）：一个临时账户，用于在程序部署或升级过程中存储字节码。完成后，数据会被转移到程序可执行数据账户，缓冲区账户随之关闭。

Solana 的程序是“无状态的”，这意味着程序账户只包含程序的可执行字节码。要存储和修改额外的数据，必须创建新的账户，这些账户通常被称为“数据账户”。

链上程序可以由指定为“升级权限”（Upgrade Authority）的账户直接修改，这通常是最初部署程序的账户。这意味着部署者可以在不更改程序地址的情况下升级程序！如果升级权限被撤销并设置为 None，程序将变为不可更改。

程序系统

如果你读完了上一章，可能已经和我有同样的想法：在 Solana 中，账户并不是一等公民，程序才是一等公民。

在以太坊中，账户是“一等公民”。一个账户存储着以太余额、合约字节码和状态。换句话说，账户是以太坊的一切。

然而，在 Solana 中，情况有所不同。账户只是程序的附属品。所有账户都由系统程序创建，而智能合约只是程序的一种类型。换句话说，在 Solana 中，程序才是一切。

什么是程序

程序是包含可执行代码的链上账户。Solana 系统中有许多内置程序，用户也可以在 Solana 上部署自己的程序（智能合约）。

内置程序

程序名称	用途
System Program	创建账户、分配存储、分配账户所有权和转账 SOL。程序 ID: 11111111111111111111111111111111
BPF Loader	部署、升级和执行链上的程序。程序 ID: BPFLoaderUpgradeab1e11111111111111111111111
Stake Program	创建和管理代表验证节点委托的质押和奖励账户。程序 ID: Stake11111111111111111111111111111111111111
Vote Program	创建和管理跟踪验证节点投票状态和奖励的账户。程序 ID: Vote111111111111111111111111111111111111111
Config Program	向链上添加配置信息。程序 ID: Config1111111111111111111111111111111111111

Solana 程序库（SPL）是一个链上程序的集合。

程序名称	用途
Token Program	创建和管理符合 SPL 标准的代币。程序 ID: TokenkegQfeZyiNwAJbNbGKPFXCWuBvf9Ss623VQ5DA
Token Swap Program	Solana 区块链上类似 Uniswap 的代币交换程序，为代币程序实现多种自动化做市商（AMM）曲线。
Token Upgrade Program	提供一个无状态协议，用于永久性地将代币从一个铸币（Mint）转换为另一个铸币。
Name Service Program	一个 SPL 程序，用于发布和管理以下内容的所有权：域名、Solana 公钥、URL、Twitter 账号、IPFS CID 等。
Feature Proposal Program	提供一个流程，通过基于验证者权益权重的社区投票激活 Solana 网络功能。
Memo Program	一个简单的程序，用于验证 UTF-8 编码字符的字符串，并确认提供的任何账户都是交易的签署者。

代币程序

在以太坊中，如果你想发行代币，需要部署一个合约，即使这个合约中的 99% 的代码与其他代币合约类似。而在 Solana 中，如果你想发行代币，只需向 SPL Token Program 发送一条指令，就可以创建一个新代币。

在以太坊中，用户的代币余额存储在代币合约的 balanceOf 映射中。在 Solana 中，用户的代币余额存储在关联代币账户（Associated Token Account）中。如果用户持有两种不同的代币，他们需要两个单独的关联代币账户，每个账户分别管理一种代币的余额。

在以太坊中，升级合约是一个很大的挑战，因为部署新合约会产生一个新合约地址。而在 Solana 中，这个过程要容易得多——升级权限账户可以在不更改程序地址的情况下升级程序。

在以太坊中，数据和代码都存储在合约账户下，除非你使用透明代理（Transparent Proxy）。透明代理使得在以太坊上升级合约成为可能，但这一过程非常复杂，而且你需要对数据布局格外小心。在 Solana 中，数据和代码是分开存储的，这使得升级过程更加简单明了。