部署Solidity智能合约到Solana

• 译文出自：登链翻译计划[1]
• 译者：翻译小组[2]
• 校对：Tiny 熊[3]

部署Solidity智能合约到Solana

什么是Solana，你如何将Solidity智能合约部署到Solana？

Solana是一个新的区块链，专注于性能。它支持像Ethereum那样的智能合约，他们称之为程序。你可以使用Rust开发[4]这些程序，但现在有一个新的项目，将Solidity编译为Solana程序。换句话说，你现在就可以把你用Solidity写的合约部署到Solana上了。

当然，Solana上的交易成本只是以太坊上的一小部分。那么，这一切是如何进行的呢？

交易排序（历史证明）

Solana最大的特点是它的历史证明（PoH），它是基于一串sha256哈希值作为时间的证明。其背后的想法是，要计算hash300，必须先按顺序计算hash1，然后hash2，以此类推。这是因为哈希值的输出是无法预测的，每个中间结果都会自动成为下一个中间结果的输入。

最新一代的CPU在计算sha256时速度非常快，但同样必须按顺序进行。而这就是为什么人们可以肯定不会有一个定制的ASIC，它的速度是100倍。

因此，当一个节点收到用hash300签名的交易时，它将知道这些交易将被放在hash200之后，但在hash400之前（假设100个hash为延迟）。这与ETH2.0使用的可验证延迟函数（VDFs）的概念很相似。区别在于证明的验证，对于VDF来说，验证的步骤要比创建证明复杂得多，而对于PoH来说，需要重新计算每个哈希值。那么，如何才能有效地完成PoH验证？

幸运的是，PoH证明验证，与PoH证明创建不同，可以并行化。证明必须包含每个中间哈希值，然后每个中间哈希值的计算可以被并行验证。这在现代GPU上是可以非常有效地实现的。当然，这样做的缺点是证明尺寸非常大，而且对Solana验证器的硬件要求普遍较高。好处是性能，因为它减少了信息传递的开销+延迟，因为提供了一个预先确定的交易顺序。

新的交易捆绑在一个批次中，并乐观地[5]通过UDP从当前的领导者流向所有其他验证者，其中每个验证者收到捆绑的不同数据部分。在下一个步骤中，验证者相互之间共享缺失的数据集，所有这些都是并发的、不间断的、流式的，从而获得非常高的性能。

在Solana上达成的共识（权益证明）

但PoH并不能解决共识问题，为此Solana使用了PBFT（实用拜占庭容错[6]）的一个版本，它与Cosmos的Tendermint共识算法（这里[7]是一个很好的视频概述）称为Tower BFT[8]。但是，由于Solana可以使用PoH作为其区块链时钟，PBFT的共识超时可以直接用这个编码。

所有先前的PBFT投票的超时时间随着每一个新的投票而翻倍。想象一下，在过去的12秒内，每个验证者都投了32次票的场景。12秒前的最后一票现在有2³²个时段的超时，或大约54年的PoH时间。或者换句话说，你必须在CPU上计算sha256哈希值54年，才能够回滚那次投票。

Solana的其他功能包括。

• Turbine[9] -- 一个区块传播协议
• Gulf Stream[10] -- 无Mempool的交易转发协议
• Sealevel[11] -- 并发的智能合约运行时间
• Pipelining[12]--用于验证优化的交易处理单元
• Cloudbreak[13]--横向扩展的账户数据库
• Replicators[14] — 分布式账本存储

如果你想了解更多，请查看Solana的文档[15]、白皮书[16]和博客文章[17]。

部署ERC-20 代币到Solana

部署Solidity编写的ERC-20到Solana需要安装以下所有工具并运行部署脚本：

1. 安装Solang

安装Solang的最佳方式是使用VS Code 插件[18]。它将自动安装正确的solang二进制文件和依赖项。或者，你可以直接[19]下载二进制文件，然后手动[20]安装依赖项。VS Code插件也将为你提供Solang的编译能力，由于支持的功能不同，普通的Solidity插件并不十分准确。

为了使扩展正常工作，你需要执行下面几个步骤：

1. 确保在插件设置中选择Solana作为目标

2. 禁用工作区的solidity插件

现在让我们拿一个ERC20合约[21]来实验，这里的代码是Openzeppelin的1：1拷贝。

你还需要初始化软件包并安装所需的依赖项。

$ npm init
$ npm install @solana/solidity @solana/web3.js

2. 安装Solana工具套件

接下来是安装Solana测试套件[22]，如果你是在Mac OS上运行，只要运行以下命令：

$ sh -c "$(curl -sSfL https://release.solana.com/v1.8.5/install)"

3. 创建ERC-20合约

现在让我们在包根中取一个ERC20合约[23]作为ERC20.sol，这里的代码几乎是Openzeppelin的1：1拷贝。

4. 编译Solidity -> Solana

接下来是安装Solana测试套件[24]。如果你在Mac OS上运行，只要运行以下命令：

$ solang ERC20.sol --target solana --output build

这将产生

• build/ERC20.abi：就像你从Ethereum知道的那样，它是合约的ABI。
• build/bundle.so: 这里的新内容是编译后的Solana程序[25]。

5. 部署ERC-20合约

现在创建以下deploy-erc20.js脚本：

const { Connection, LAMPORTS_PER_SOL, Keypair } = require('@solana/web3.js')
const { Contract, publicKeyToHex } = require('@solana/solidity')
const { readFileSync } = require('fs')

const ERC20_ABI = JSON.parse(readFileSync('./build/ERC20.abi', 'utf8'))
const BUNDLE_SO = readFileSync('./build/bundle.so')

;(async function () {
    console.log('Connecting to your local Solana node ...')
    const connection = new Connection(
        // works only for localhost at the time of writing
        // see https://github.com/solana-labs/solana-solidity.js/issues/8
        'http://localhost:8899', // "https://api.devnet.solana.com",
        'confirmed'
    )

    const payer = Keypair.generate()
    while (true) {
        console.log('Airdropping (from faucet) SOL to a new wallet ...')
        await connection.requestAirdrop(payer.publicKey, 1 * LAMPORTS_PER_SOL)
        await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 1000))
        if (await connection.getBalance(payer.publicKey)) break
    }

    const address = publicKeyToHex(payer.publicKey)
    const program = Keypair.generate()
    const storage = Keypair.generate()

    const contract = new Contract(connection, program.publicKey, storage.publicKey, ERC20_ABI, payer)

    console.log('Deploying the Solang-compiled ERC20 program ...')
    await contract.load(program, BUNDLE_SO)

    console.log('Program deployment finished, deploying ERC20 ...')
    await contract.deploy('ERC20', ['MyToken', 'MTO', '1000000000000000000'], program, storage, 4096 * 8)

    console.log('Contract deployment finished, invoking contract functions ...')
    const symbol = await contract.symbol()
    const balance = await contract.balanceOf(address)

    console.log(`ERC20 contract for ${symbol} deployed!`)
    console.log(`Wallet at ${address} has a balance of ${balance}.`)

    contract.addEventListener(function (event) {
        console.log(`${event.name} event emitted!`)
        console.log(
            `${event.args[0]} sent ${event.args[2]} tokens to
       ${event.args[1]}`
        )
    })

    console.log('Sending tokens will emit a "Transfer" event ...')
    const recipient = Keypair.generate()
    await contract.transfer(publicKeyToHex(recipient.publicKey), '1000000000000000000')

    process.exit(0)
})()

在这里，我们使用了

• Solana Web3[26]
• Solana Solidty[27]。

如果你是Dapp开发者并想连接一个钱包，可以看一下Solana钱包适配器[28]。

现在我们准备运行自己的本地Solana链。

$ solana-test-validator --reset --quiet

并在一个单独的标签中运行我们的脚本。

$ node deploy-erc20.js

刚刚命令将ERC-20代币部署到的本地Solana链上! 🎉🎉🎉

那么Solang到底是什么？

用他们自己的话说。通过Solang，你可以为Solana[29]、Parity Substrate[30]和Ethereum ewasm[31]编译用Solidity[32]编写的智能合约。它使用llvm[33]编译器框架来产生WebAssembly（wasm）或BPF合约代码。

它与Moonbeam[34]和Evmos[35]等克隆EVM的项目相比如何？由于EVM的克隆保留了运行EVM的所有开销，Solang的解决方案应该更有效率，因为它是在链上原生运行的，但也有一些注意事项：

Solang的目标是与Solidity[36] 0.7兼容，但有一些关键的区别：

• 库总是静态地链接到合约代码中。
• Solang生成WebAssembly或BPF，而不是EVM。这意味着不支持使用EVM指令的assembly {}语句。
• Solana不存在gas。有不得超过的计算预算，但没有基于使用的计算单元的收费。
  • 不能在Solana上为外部调用设置gas。
  • tx.gasprice不可用。
  • gasleft()不可用。
• block.number给出的是槽号而不是块的高度。
• 你可以使用print()[37]打印输出以进行调试。
• selfdestruct和tx.origin不可用。
• Solana地址是base58编码的，而不是16进制的。可以用特殊的语法来指定一个地址常量

address"<account>"

address foo = address"5GBWmgdFAMqm8ZgAHGobqDqX6tjLxJhv53ygjNtaaAn3sjeZ"

• 新账户的大小可以用space指定。默认情况下，新账户的大小为1 kilobyte（1024字节），加上任何固定大小字段所需的大小。当你指定空格时，这是在固定尺寸字段（如状态中的字符串）之外的空间。所以，如果你指定space: 0，那么没有任何空间分配给动态的字段。

contract Hatchling {
    string name;

    constructor(string id) payable {
        require(id != "", "name must be provided");
        name = id;
    }
}

contract Adult {
    function test() public {
        Hatchling h = new Hatchling{space: 10240}("luna");
    }
}

• 那么，这是否可以使用了？
  • 我不确定它是否可以用于生产环境，但即使不是，也肯定很快就可以了。
• 我们编译的ERC-20合约是否与Solana 上的其他的SPL代币兼容吗？
  • 我也不确定，如果你知道答案，请留言。 来源：https://soliditydeveloper.com/solana

参考资料

[1]登链翻译计划: https://github.com/lbc-team/Pioneer

[2]翻译小组: https://learnblockchain.cn/people/412

[3]Tiny 熊: https://learnblockchain.cn/people/15

[4]开发: https://docs.solana.com/developing/on-chain-programs/developing-rust

[5]乐观地: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.1.1.65.4735

[6]实用拜占庭容错: http://pmg.csail.mit.edu/papers/osdi99.pdf

[7]这里: https://www.youtube.com/watch?v=IafgKJN3nwU

[8]Tower BFT: https://medium.com/solana-labs/tower-bft-solanas-high-performance-implementation-of-pbft-464725911e79

[9]Turbine: https://medium.com/solana-labs/turbine-solanas-block-propagation-protocol-solves-the-scalability-trilemma-2ddba46a51db

[10]Gulf Stream: https://medium.com/solana-labs/gulf-stream-solanas-mempool-less-transaction-forwarding-protocol-d342e72186ad

[11]Sealevel: https://medium.com/solana-labs/sealevel-parallel-processing-thousands-of-smart-contracts-d814b378192

[12]Pipelining: https://solana.com/pipelining-in-solana-the-transaction-processing-unit/

[13]Cloudbreak: https://medium.com/solana-labs/cloudbreak-solanas-horizontally-scaled-state-architecture-9a86679dcbb1

[14]Replicators: https://medium.com/solana-labs/replicators-solanas-solution-to-petabytes-of-blockchain-data-storage-ef79db053fa1

[15]文档: https://docs.solana.com/

[16]白皮书: https://solana.com/solana-whitepaper.pdf

[17]博客文章: https://medium.com/solana-labs

[18]VS Code 插件: https://solang.readthedocs.io/en/latest/extension.html

[19]直接: https://github.com/hyperledger-labs/solang/releases/

[20]手动: https://solang.readthedocs.io/en/latest/installing.html#installing-the-llvm-libraries

[21]ERC20合约: https://gist.github.com/gorgos/92ecded4a501e329dbf16a66517f1908

[22]安装Solana测试套件: https://docs.solana.com/cli/install-solana-cli-tools#use-solanas-install-tool

[23]ERC20合约: https://gist.github.com/gorgos/92ecded4a501e329dbf16a66517f1908

[24]安装Solana测试套件: https://docs.solana.com/cli/install-solana-cli-tools#use-solanas-install-tool

[25]Solana程序: https://docs.solana.com/cli/deploy-a-program

[26]Solana Web3: https://github.com/solana-labs/solana-web3.js

[27]Solana Solidty: https://github.com/solana-labs/solana-solidity.js

[28]Solana钱包适配器: https://github.com/solana-labs/wallet-adapter

[29]Solana: https://www.solana.com/

[30]Parity Substrate: https://substrate.dev/

[31]Ethereum ewasm: https://github.com/ewasm/design

[32]Solidity: https://en.wikipedia.org/wiki/Solidity

[33]llvm: https://www.llvm.org/

[34]Moonbeam: https://moonbeam.network/

[35]Evmos: https://soliditydeveloper.com/evmos

[36]Solidity: https://learnblockchain.cn/docs/solidity/0.7.5/

[37]print(): https://solang.readthedocs.io/en/latest/language.html#print-string