智能合约开发——Sui/Move vs. Solana/Rust

Posted 2023-01-27 mutourend

1. 引言

前序博客有：

• zkMove——针对Move合约生态的zkVM

定位为高性能L1的Aptos和Sui，均采用Move合约编程语言。Solana也定位为高性能L1，但其采用Rust合约编程语言。本文重点对比Sui/Move和Solana/Rust合约编程语言。【Aptos/Move为不同的Move变种，有细微的差别。不过只要原生支持Move bytecode，则所有主要Move优势适于所有Move变种。】

2. Solana编程模型

Solana的智能合约编程模型是基于programs和accounts。Solana中，通常将智能合约称为“programs”。

• 1）programs（智能合约）：定义交易中调用该program的处理逻辑。可在program调用中传入任意参数。program本身是stateless的，无法维护、读写任意状态。将program+account结合，可维护、读写状态。program调用由clients发起（通常是由web apps发起，也可自己手动发起直接调用）。
• 2）accounts：主要用于存储program state。programs会读写accounts，相应的数据可跨交易留存。每个account由其address（即为某Ed25519密钥对的公钥）唯一标识。accounts具有指定大小，且可存储任意数据。
  此外，还有与每个account相关联的metadata，其中包含有关account的重要信息。program本身（可执行文件）也存储在account中，并具有address（称为program ID）。没有固有的结构来解释数据——从运行时的角度来看，它只是一个指定大小的字节数组。
  可将Solana的account space看成是a global key-value store，其中key为account address，value为account data。program会对该key-value store进行读写。
  • account会维护balance和data，其中data为指定长度的byte数组。
  • account具有“owner” field，owner为the Public Key of the program that governs the state transitions for the account。

Solana中的program是无状态的，需依赖account中的data数组来实现state transition：

• 1）Programs can only change the data of accounts they own.
• 2）Programs can only debit accounts they own.
• 3）Any program can credit any account.
• 4）Any program can read any account.

program分为：

• System Program
• User-defined Program：名为“Loader Program”的System program会加载user-defined program，并将相应account中的data标记为executable。

默认情况下，所有的accounts初始owner都为System program：

• 1）System Program is the only program that can assign account ownership.
• 2）System Program is the only program that can allocate zero-initialized data.
• 3）Assignment of account ownership can only occur once in the lifetime of an account.

注意：Solana中，client在发起program call时，需提前指定该调用中所访问的accounts，并确定是读还是读写相应的account。这对交易处理性能来说至关重要。由于runtime现在知道了每笔交易总哪些accounts会被modify，可规划可并行执行的non-overlapping transactions，从而保证数据一致性。这也是Solana具有高吞吐量的关键原因之一。所谓的“EVM doesn’t scale”，是指EVM无法对交易进行并行处理。更多关于Solana交易处理runtime可参看Anatoly Yakovenko 2019年博客Sealevel — Parallel Processing Thousands of Smart Contracts。

2.1 Solana安全模型

2.1.1 account ownership

Solana的account具有ownership的概念。每个account严格有且仅有一个program拥有。即意味着只有拥有该account的program才可对其进行修改。其它program无法对该account修改。account ownership信息存储在account的metadata中，且无法由user programs修改。

参考资料

[1] Klas 2022年9月博客 Smart Contract Development — Move vs. Rust
[2] 2022年9月 twitter Smart Contract Development — Move vs. Rust
[3] Klas 2022年7月博客 Solana for Non Smart Contract Developers