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Solana Java Sdk

Solana for java

参考链接

链共识机制

  • Solana 中应用的共识机制包括 Proof of History（POH) +Tower BFT+Proof of Replicate（复制证明）。POH 可将事件的时间编码排序输入到分布式账本中，随后利用 Tower BFT 共识机制来确认 POH 顺序的一致性。可将 Solana 将出块和验证分为两个不同的阶段，由一个节点（leader）负责收集交易并排序出块，其它节点负责验证。

链结构说明

  • Solana 中没有分片等结构，每笔交易都包含了前一笔交易都 hash，因此类似于每笔交易都是一个区块。

链角色说明

  • 领导者

    1. Solana领导者的任务是生产新区块，它们每四个块（1.6秒）旋转一次。处于领导地位的节点将所有交易放入该节点正在生产的四个区块中。该节点将这些包含事务的块显示给名为Solana Clusters的相关节点组。集群使用数字时间戳作为参考来验证交易，并将记录快速传递给其他节点；

    2. 在工作历史证明的支持下，领导者会不断轮换，无论网络状况如何，整个网络都无需任何验证者交流，遇到错误也不会停止，而是马上在新的区块高度上开始接下来的行动。这意味着Solana的网络成为了“永动机”。因为领导者和验证者都是可轮换的；

    3. 同时，Solana领导者的轮换决策是异步进行的。

    4. 视图 领导者

  • 验证者

    1. 验证节点参与交易验证；
    2. 验证者在投票时不断更新自己的根叉；
    3. 每次槽高度越过一个纪元（EPOCH）边界时，验证者都会更新其领导者时间表。

链的治理模型

使用委托权益证明共识算法，激励代币持有者验证交易。SOL三个常用治理模型：

  • Staking 质押过程
    1. 质押竞选成为Leader,通过质押的数量的占比来轮换，所以这成了一个内卷的游戏；
    2. SOL 每年 -15% 代币通货膨胀，将 95% 膨胀的代币 分配给质押者；
  • Fee
    1. Solana 中的交易费用会根据系统负载动态调整。50% 的费用被烧掉，这间接使 SOL 持有者受益，因为这降低了 SOL 的整体供应量。其余部分由提议包含交易的区块的验证者保留；
  • DAO

链的算法调研

  • 公私钥

    1. 算法 ed25519

  • 地址

    1. 地址生成过程 未命名文件没看见看见

  • 签名

    1. 签名就是ED25519的签名，没有特殊化，具体主要看代码演示过程 sign

  • Hash 算法说明

    1. 使用的散列算法是 SHA-256

  • 手续费模型

    1. Solana 中的交易费用会根据系统负载动态调整。

  • 暂不支持交易加速

  • 如何防止假充值

    1. 目前扫链没有进行中的中间状态，当交易 finalized 才给出交易结果；

  • 扫块注意问题

    1. 暂时没有特别注意的状态

  • sol 和 spl 交易类型分类：

    1. sol 转账，目标地址为 spl token account 也可正常上链，但 token account 上的 sol 无法正常转出，通过 closing-accounts 关闭账号，从而实现对账号中余额的回收；
    2. spl 交易目标类型只能是 spl token account，如果目标是 sol account 无法上链，交易失败；
    3. spl token account 地址派生算法（可离线计算默认关联账户）；
    4. 目标spl token account 不存在，对手续费无影响，但创建关联账户时需要转账 0.002 SQL 保持关联账户激活状态，有相关 rpc 可判断目标 spl token account 是否存在；
    5. sol account + spl token + nonce(0~255) 可计算出多个 关联账户；
    6. 全部转出 sol: total - fee;
    7. 全部转出 spl token: spl total + 足够手续费;

  • 如何和 sol 自定义合约交互（example-helloworld）

    1. 合约示例
    2. 合约代码
    3. 其他教程

SDK 需求

SDK API

 /**
 * Chain
 */
public interface Chain {
   /**
    * 检测地址有效性
    * @param address 
    * @return
    */
    boolean checkAddress(String address); 
    /**
     * 随机生成密钥 以及 地址
     * @return
     */  
    WalletPair genPair();
    /**
     *  pub2Address
     * @param publicKey 公钥
     * @return
     */
    String pub2Address(String publicKey);
    /**
     * 构建 TxPayload
     * @param input 
     * @return
     * @throws RpcException
     */
    TTransaction buildTxPayload(TSignInput input) throws RpcException;
    /**
     * 签名原始交易
     * @param secretKey 私钥
     * @param message 待签名数据
     * @return
     */
    String signTransaction(String secretKey,byte[] message);
    /**
     * 合并交易并序列化
     * @param transaction
     * @param signatures 签名后的数组
     * @return
     */
    SignResult combineTransaction(TTransaction transaction,List<String> signatures);
    /**
     * 提交交易上链
     * @param rawtx
     * @return
     * @throws RpcException
     */
    RpcResult submitTransaction(String rawtx) throws RpcException;
    /**
     * 获取 手续费 
     * @param input 暂时可为空
     * @return
     * @throws RpcException
     */
    RpcResult  getTxFees(RpcInput input) throws RpcException;
    /**
     * 获取 账户余额
     * @param input
     * @return
     * @throws RpcException
     */
    RpcResult  getBanlance(RpcInput input) throws RpcException;
    /**
     * 获取最新块高
     * @return
     * @throws RpcException
     */
    long  getLatestBlockHeight() throws RpcException;
    /**
     * 指定块高获取 交易块信息
     * @param blockHeight
     * @return
     * @throws RpcException
     */
    RpcBlock  getBlockHeightTransactions(long blockHeight) throws RpcException;
   /**
     * 获取特定 txhash 相关的交易
     * @param txHash
     * @return
     * @throws RpcException
     */
    List<RpcTransaction>  getTxHashTransaction(String txHash) throws RpcException;

}

离线交易序列化和签名

  1. 生成公私钥对 
    public class WalletPair {
String publicKey;
String secretKey;
String address;
}
public void generateAccountPairTest() {
    Chain solanaChain = new Solana(Cluster.MAINNET.getEndpoint(),"");
    WalletPair pair = solanaChain.genPair();
}
  2. 公钥derive地址 
    public void public2AddressTest() {
    Chain solanaChain = new Solana(Cluster.MAINNET.getEndpoint(),"");
    String publicKey = "CuBUgjUkk1F9zubiy2Ns19cnLpk9UNMCQx13zZ8QAtJR";
    String emptyAddress = solanaChain.pub2Address("CuBUgjUkk1F9zubiy2Ns19");
    String address = solanaChain.pub2Address(publicKey);
    assertEquals(null, emptyAddress);
    assertEquals("CuBUgjUkk1F9zubiy2Ns19cnLpk9UNMCQx13zZ8QAtJR", address);
}
  3. 交易签名分以下几种
    1. Sol Tranfer
    2. Token Tranfer
    3. CreateAccount And TokenTranfer 组装
    4. 复杂的合约交易
    case 1: Sol Tranfer     
case 2: Token Tranfer 
case 3: CreateAccount And Token Tranfer 
详见单元测试 buildTxPayload
  4. 进行私钥签名sign,返回签名后的数据 。 
    byte[]  message =  solTx.getTransaction().messageSerialize();
Logger.info("message  = " + Hex.toHexString(message));
String signature = solanaChain.signTransaction(HexSecretKey, message);
  5. 交易和私钥签名组装combine，返回最终上链的序列化数据。 
    List<String> signatures = new ArrayList<String>();
signatures.add(signature);
SignResult result =  solanaChain.combineTransaction(solTx, signatures);
  6. 计算submit交易hash：需要根据交易签名组装交易后，预计算出此交易的hash。 
     RpcResult res = solanaChain.submitTransaction(result.getRawTx());

封装和链交互接口

  1. 查询最新块高度

    Chain solanaChain = new Solana(Cluster.DEVNET.getEndpoint(),"");
("BlockHeight = " + solanaChain.getLatestBlockHeight());

  2. 指定高度查询区块信息，包含解析块交易，获取块交易中的主链币交易和Token交易，数据如下

    public abstract class RpcBlock {
/**块 时间 */
private long blockTime;
/**块高 */
private String blockHeight;
/**块哈希 */
private String blockhash;
/**交易列表 */
private List<RpcTransaction> transactions;
}

public abstract class RpcTransaction {
    /**
     * owner 下某合约币的关联账户
    */
    private  String fromAccount;
    /**
     * dest  下某合约币的关联账户
    */
   private String toAccount;
   /**
     * 交易类型
    */
   private TransactionType type;
    /**
     * from address
    */
    private String from;
     /**
     * to address
    */
    private String to;
    /**
     * 合约地址 address
    */
    private String contractAddress;
    /**
     * 转账数量
     */
    private String amount;
    /**
     * 转账数量 暂定整数 long
     */
    private String uiAmount;
     /**
     *  手续费
     */
    private String fee;
     /**
     *  手续费
     */
    private String uiFee;
     /**
     *  token 精度
     */
    private int decimal;
    /**
     *  txhash
     */
    private String txhash;
    /**
     *  status
     */
    private Commitment status;
}

  3. 根据交易Hash获取指定交易

    /**交易列表 */
List<RpcTransaction> transactions = getTxHashTransaction("2Z91u...c3Vy");

  4. 预估手续费

    public class FeeInfo {
public string fee;
public String uiFee;
}
详见单元测试: getFeeInfo()

  5. 转账前置参数

    public abstract class TSignInput{
    /**
     * owner 下某合约币的关联账户
    */
    private String fromAccount;
    /**
     * dest  下某合约币的关联账户, 可不传
    */
    private String toAccount;
    /**
     * 最近 blockHash
    */
    private String recentBlockHash;
    /**
     * from address
    */
    private String from;
     /**
     * to address
    */
    private String to;
     /**
     * 合约地址 address
    */
    private String contractAddress;
    /**
     * 转账数量
     */
    private String amount;
     /**
     *  手续费
     */
    private String fee;
     /**
     *  token 精度
     */
    private int decimal;
    /**
     * 操作类型
     */
    private ActionType actionType;
}

  6. 查询余额方法，包括主链币和合约token币

    public class BanlanceInfo {
public String amount;
public String uiAmount;
public int decimals;
}
主链币详见:getOwnerBanlance()
代币详见:getTokenBanlance()

  7. 提交上链方法

    RpcResult res = solanaChain.submitTransaction(result.getRawTx());
Logger.info("RpcResult = " + res.getTxHash());

  8. 检测地址

    public void checkAddressTest() {
    Chain solanaChain = new Solana(Cluster.MAINNET.getEndpoint(),"MAINNET");
    boolean isAddress1 = solanaChain.checkAddress("CuBUgjUkk1F9zubiy2Ns19cnLpk9UNMCQx13zZ8QAtJR");
    boolean isAddress2 = solanaChain.checkAddress("CuBUgjUkk1F9aubiy2Ns19cnLpk9UNMCQx13zZ8QAtJ");
    assertEquals(true, isAddress1);
    assertEquals(false, isAddress2);
}

节点搭建文档

  1. 节点性能要求高
  2. 节点:
    1. 全节点(全部节点数据,占用大量磁盘)
    2. Rpc 节点(推荐搭建,定时删除冗余数据)
    3. 验证节点(在 Rpc 基础上，可以参与交易验证)
  3. 节点启动参数说明 Solana启动验证节点教程
  4. 节点配置说明
    1. 配置推荐：64core 256mem 2x2080Ti
    2. 磁盘推荐： 1T GPT分区
  5. 节点运行是否正常，提供校验命令
    1. 查看端口
    solana 端口:  8899
root@solana:~#  lsof -i:8899
COMMAND     PID USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
solana-va 11967 root  116u  IPv4  54896      0t0  TCP *:8899 (LISTEN)
    1. 查看mainnet集群信息(包含我们自己的节点信息)
    root@solana:~#  curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d '{"jsonrpc":"2.0","id":1, "method":"getClusterNodes"}' http://api.mainnet-beta.solana.com

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