保護 Solana 生態系統 (2) — 程序間調用

0. 回顧

保護 Solana 生態系 (1) — Hello Solana

1. 概述

在上一篇部落格文章中，我們介紹了如何部署程式以及與其互動。除了從客戶端呼叫程式的指令外，Solana 還允許程式透過稱為「跨程式調用」(Cross-Program Invocation, CPI) 的機制互相呼叫。在本篇文章中，我們將說明如何使用跨程式調用。測試程式碼位於此處。

2. 跨程式調用 (Cross Program Invocation)

跨程式調用通常透過 invoke 函數實現。在本節中，我們將透過在程式內部轉移 lamports 來演示 invoke 的用法。

在 Solana 中，有一個名為 System Program 的原生程式，用於創建新帳戶和轉移 lamports (SOL)。在此案例中，若要在程式（例如程式 A）內部轉移 lamports，程式 A 將會呼叫 System Program 中的 transfer() 函數。讓我們來看以下的具體範例。

2.1 程式碼回顧

第 3 行到第 10 行匯入了必要的函式庫。請注意，invoke() 函數位於 solana_program::program 函式庫中。

在 process_instruction 函數中，第 22 行到第 30 行提取了客戶端傳遞的三個帳戶。請注意，lamports 將會從 from_account 轉移至 to_account。從第 33 行到第 44 行，程式呼叫了 invoke() 函數。它接收兩個參數：第一個是要呼叫的目標指令，第二個是一組帳戶。在此範例中，目標指令是 transfer()，用於轉移 lamports。這些帳戶包含了指令所需的所有帳戶，即本例中的 from_account 和 to_account。

部署後的程式可以在以下連結找到。

https://explorer.solana.com/address/EPaLuYQ4c11BJAe9ucLbta3xGFb17Zy3cZh3UDPbXRG9?cluster=devnet

2.2 轉移 Lamports

如前所述，我們將交易發送至已部署的程式。該程式隨後會調用 System Program 將 lamports 轉移至目標地址。上述程式碼展示了客戶端如何建構交易。第 93 行至第 101 行提取了已部署程式的 programId。第 103 行至第 109 行生成發送者、接收者和 System Program 的地址。第 111 行至第 117 行建構交易。第 118 行將交易發送至 Solana 叢集。請注意，此交易中唯一的簽署者是發送者，這是在第 112 行設定的。發送者必須授權（即簽署）這筆從其帳戶扣款的交易，而接收者則無需簽署（第 113 行）。

該交易可透過以下連結查看。

https://explorer.solana.com/tx/4cxqnff8SakVcE9y5phmh6utcbBUGaLDPvqMRgSy9aPGdNVH6DCsQyJXCCzRGvW5CpygUi5pqhgBQxczXnWCoqPJ?cluster=devnet

3. Invoke 或 Invoke_signed

在 Solana 中，程式可以在執行期間生成帳戶，這些帳戶稱為程式衍生地址 (Program Derived Addresses, PDA)。如果程式調用的目標指令中包含 PDA 的簽署帳戶，則必須使用 invoke_signed() 而非 invoke()。我們將使用另一個範例來演示 invoke_signed() 的用法。現在，我們先來查看合約程式碼。

3.1 程式碼回顧

在此範例中，我們在程式（即程式 B）執行期間創建了一個 PDA。若要創建 PDA，必須在程式 B 中呼叫 System Program。

第 3 行至第 10 行匯入了必要的函式庫。請注意，這次匯入了 invoke_signed()（第 6 行）。

與第 2 節的範例類似，我們提取所需的帳戶（第 22 行 - 第 27 行），即 System Program 和 PDA。接著，我們使用 find_program_address() 函數生成 PDA 的地址以及用於將此 PDA 推離 ed25519 曲線的種子 (seed)（第 29 行 - 第 30 行）。這是為了確保該地址沒有對應的私鑰。在此範例中，客戶端和程式使用相同的種子（即 'You pass butter'）來生成 PDA。因此，其公鑰應該相同，這在第 31 行到第 34 行間進行了驗證。之後，我們從第 37 行到第 47 行使用 invoke_signed 發出 allocate() 指令。與 invoke() 函數不同，它多接收了一個參數，即用於創建 PDA 的種子以及 find_program_address() 函數使用的 bump seed。

為了創建/分配一個帳戶，帳戶本身需要提供簽名，在此範例中，PDA 即為簽署者。為了簽署 PDA，使用了 invoke_signed。具體來說，Solana 會使用種子和呼叫者（即程式 B）的 programId 來重新生成 PDA，並將其與給定的帳戶（第二個參數）進行比對。如果兩者相等，該 PDA 就會被簽署。

已部署的程式可透過下方連結查看。

https://explorer.solana.com/address/4h3RXGsouTRvUWNG1Dqq2tuuASTXFebHC3wFzv3tSFCK?cluster=devnet

3.2 創建 PDA

讓我們看看第二個範例的客戶端腳本。

在第 104 行，我們透過 findProgramAddress() 函數提取了 PDA 和 bump seed。從第 112 行到第 120 行，交易將被創建並發送。請注意，這裡 PDA 的屬性 (isSigner) 為 'false'（第 113 行），因為它無法由客戶端簽署。在執行期間，程式 B 將簽署該 PDA 並呼叫 System Program 中的 allocate 指令。

您可以在以下交易中找到分配的 PDA。

https://explorer.solana.com/tx/5fzdfzbD4281pY1HJm37f1fxSEMGmWtQmbmFPzEiP9v6hWF8GRRZmfcMDvPJugTrs3npnCsaWUGvw15URyBhx3LS?cluster=devnet

3.3 我們可以使用 Invoke() 嗎？

為了證明此處不能使用 invoke()，我們改用另一個程式（即程式 C）來呼叫 allocation 指令。

我們唯一做的修改是將 invoke_signed() 替換為 invoke()。我們注意到帳戶無法被創建。

錯誤顯示跨程式調用需要簽署者才能成功執行。這就是為什麼需要使用 invoke_signed() 函數。

4. 結論

在本文中，我們介紹了如何透過 invoke() 函數實作跨程式調用。同時也透過不同的範例說明了 invoke() 與 invoke_signed() 之間的差異。請持續關注，後續將會發布此系列的更多文章。