Solana - 如何使用Solidity和Solang创建和铸造SPL代币 - Quicknode

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发布于 2025-01-30 20:39
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这篇指南详细介绍了如何使用Solidity和Solang在Solana上创建和铸造SPL代币，涵盖了从基本知识到实际操作的完整过程，适合想要在Solana网络上利用其Solidity知识进行开发的程序员。内容包含了所需的工具、术语解释、创建与部署的详细步骤，并提供了代码示例和测试流程。

## 概述

准备好根据你的 Solidity 知识在 Solana 上发布代币吗？本指南介绍了使用 Solidity 和 Solang 在 Solana 上创建 SPL 代币的革命性方法。

#### **你将要做什么**

- 学习一些关于使用 Solang 的基础知识
- 使用 Solidity 和 Solang 创建一个可替代的 SPL 代币程序（相当于以太坊的 ERC20 和 ERC721 代币标准）
- 运行测试以确保程序按预期工作
- 将程序部署到 Solana 并铸造你的代币

#### **你需要的准备**

- 安装 [Nodejs](https://nodejs.org/en/)
- 安装 npm 或 yarn
- 安装最新版本的 [Rust 和 Cargo](https://doc.rust-lang.org/cargo/getting-started/installation.html)
- 安装最新版本的 [Solana CLI](https://docs.solana.com/cli/install-solana-cli-tools)
- 安装最新版本的 [Anchor CLI](https://book.anchor-lang.com/getting_started/installation.html)
- 安装最新版本的 [TypeScript](https://www.typescriptlang.org/download)

| 依赖项 | 版本 |
| --- | --- |
| node.js | 18.16.1 |
| anchor cli | 0.29 |
| solana cli | 1.16.5 |
| tsc | 5.0.2 |

为了确保你准备好开始，请验证你是否已安装 Solana 1.16+ 和 Anchor 0.28+。你可以通过运行以下命令来确认：

```
solana --version

```

```
anchor --version

```

现在，让我们开始吧！

## Solang 基础知识

Solang 是一个针对 Solana 区块链的 Solidity 编译器。它允许熟悉 Solidity 的开发人员使用他们熟悉的语言编写智能合约，然后将这些合约编译为可在 Solana 网络上运行的代码。

Solang 旨在与 Solidity 兼容，尽管由于 Solana 和以太坊之间的差异，并不是所有特性都受到支持。它与 Anchor 和 Solana CLI 等工具协作，为转向 Solana 的以太坊开发人员提供了顺畅的工作流程。

如果你对 Solana 和 Solidity 感兴趣并想了解更多关于 Solang 的信息，请查看 [我们的综合指南](https://learnblockchain.cn/article/11507)。

## 以太坊与 Solana 之间的术语差异

在使用 Solidity 和 Solang 为 Solana 开发时，了解关键术语差异是很重要的，概述如下。

此表仅仅是一个快速概览；如果你想深入了解 Solana，请查看我们的 [Solana 基础知识参考指南](https://learnblockchain.cn/article/11166)。

| **以太坊** | **Solana** | **描述** |
| --- | --- | --- |
| 地址 | 账户 | 在以太坊中，“地址”是一个存储位置。在 Solana 中，“账户”可以持有数据，并且更加动态。值得一提的是，Solana 账户不会以 `0x` 前缀开头。 |
| 智能合约 | 程序 | 在以太坊中，“智能合约”在 Solana 中称为“程序”。 |
| 主网，测试网 | 主网，开发网，测试网 | 在 Solana 中，开发人员使用开发网进行测试，而测试网则是为 Solana 核心开发人员准备的。 |
| 代币（ERC20、ERC721 等） | 代币（SPL 代币） | Solana 支持 SPL 代币，而以太坊支持 ERC20、ERC721 和其他代币标准。 |
| 开发工具（Hardhat、Foundry 等） | 开发工具（Solang、Anchor 等） | 以太坊和 Solana 的开发工具不同。 |
| 钱包（Metamask 等） | 钱包（Phantom 等） | 以太坊使用不同的钱包（如 Metamask）而 Solana 使用不同的钱包（如 Phantom）。 |
| 有状态合约 | 无状态程序 | 以太坊合约是有状态的，在合约内部存储状态。Solana 程序是无状态的，状态存储在账户中。 |
| 20字节公钥地址 | 32字节公钥地址 | Solana 账户地址使用 32 字节公钥，而以太坊使用 20 字节公钥。 |

## 设置你的 QuickNode 端点

在 Solana 上构建时，你需要一个 API 端点来连接网络。你可以使用公共节点或部署和管理自己的基础设施；但是，如果你希望响应时间更快 8 倍，可以让我们来处理繁重的任务。

查看超过 50% 的 Solana 项目为何选择 QuickNode，并在 [这里](https://www.quicknode.com/signup?utm_source=internal&utm_campaign=guides&utm_content=create-and-mint-an-spl-token-using-solang) 注册一个免费账户。我们将使用 Solana 开发网端点。

复制 HTTP 提供程序链接：

[![QuickNode Solana Node Endpoint](https://img.learnblockchain.cn/2025/03/03/solana-node-endpoint-fe0dff5a9fd05404d2611f76099f769f.png)](https://www.quicknode.com/signup?utm_source=internal&utm_campaign=guides&utm_content=create-and-mint-an-spl-token-using-solang)

## 将Token图标和元数据上传到 IPFS

在我们追求去中心化的过程中，使我们的代币图标和元数据可供公众访问至关重要，以确保在区块浏览器、钱包和交易所上的最佳展示。我们提倡使用 [IPFS](https://www.quicknode.com/guides/quicknode-products/ipfs/what-is-ipfs) 来固定和提供数据。为提供全面的指南，我们将涵盖两种方法—— _利用 QuickNode 的托管 IPFS 服务_ 和 _运行本地 IPFS 节点_。

- QuickNode IPFS
- 本地 IPFS 节点

tip

要了解更多关于 QuickNode IPFS 的价格信息，请查看我们的定价计划 [这里](https://www.quicknode.com/pricing?utm_source=internal&utm_campaign=guides&utm_content=create-and-mint-an-spl-token-using-solang)。

访问 [QuickNode 控制面板](https://dashboard.quicknode.com/endpoints?utm_source=internal&utm_campaign=guides&utm_content=create-and-mint-an-spl-token-using-solang) 并访问左侧边栏中的 **IPFS** 选项卡。

导航到 **Files** 选项卡，使用 **New** 按钮上传要上传的文件，或通过拖放你想要的文件来上传。首先上传代币图标图像，然后上传元数据 JSON 文件。

![Token Logo](https://img.learnblockchain.cn/2025/03/03/token-logo-3487822b07a94a4cec62f647e14a9a06.png)

上传后，单击 **Files** 选项卡中的文件名称，然后单击 **copy IPFS URL** 按钮。IPFS URL 应具有类似如下格式。

```
https://qn-shared.quicknode-ipfs.com/ipfs/QmS4UopJD2P843YWHJxxoqHdgK1YQfw2AF48fFJbSoCSr7

```

现在，让我们撰写我们的元数据。Solana 采用 [Metaplex 的可替代代币标准](https://docs.metaplex.com/programs/token-metadata/token-standard#the-fungible-standard)，需要 **name**、**symbol**、**description** 和 **image**。创建一个新的元数据 JSON 文件（例如，`token.json`），将 **IPFS_URL_OF_IMAGE** 替换为已上传的图像的 IPFS URL，然后保存它。保存后，将你的 JSON 文件上传到 IPFS，类似于之前的步骤。

token.json

```
{
	"name": "My Awesome Token",
	"symbol": "MAT",
	"description": "This token is awesome!",
	"image": "IPFS_URL_OF_IMAGE"
}

```

上传后，单击 **Files** 选项卡中的文件名称，复制 **IPFS URL** 以在铸造代币时使用。它的格式应与下面的类似。

```
https://qn-shared.quicknode-ipfs.com/ipfs/QmYCwFK1KJWCXBE1aiRzUP1BZruaPW2g3PyPF25QJzDpP5

```

现在，我们的文件通过 QuickNode 固定在 IPFS 上，让我们继续铸造我们的代币！

对于选择运行本地 IPFS 节点的用户，第一步是安装 IPFS 并发布文件。根据你的操作系统下载并安装 IPFS CLI，按照 IPFS 文档中的 [安装指南](https://docs.ipfs.tech/install/command-line/)，创建一个项目目录并导航到它。

在终端中初始化 IPFS 仓库：

```
ipfs init

```

在另一个终端窗口中，启动 IPFS 守护进程，作为你的本地 IPFS 节点：

```
ipfs daemon

```

可以使用你的图像或元数据，也可以使用提供的示例图像。

![Token Logo](https://img.learnblockchain.cn/2025/03/03/token-logo-3487822b07a94a4cec62f647e14a9a06.png)

将你选择的图像移动到项目目录（例如，`token-logo.png`）。返回先前的终端窗口并将图像发布到 IPFS：

```
ipfs add token-logo.png

```

成功上传后，你将收到类似于以下的输出：

![Local IPFS Output](https://img.learnblockchain.cn/2025/03/03/local-ipfs-output-94c99b7ee6243efe30ae9db483acd47c.png)

保存生成的哈希，添加后缀 [https://ipfs.io/ipfs/](https://ipfs.io/ipfs/)。IPFS URL 应具有类似如下格式。

```
https://ipfs.io/ipfs/QmS4UopJD2P843YWHJxxoqHdgK1YQfw2AF48fFJbSoCSr7

```

现在，让我们撰写我们的元数据。Solana 遵循 [Metaplex 的可替代代币标准](https://docs.metaplex.com/programs/token-metadata/token-standard#the-fungible-standard)，需要 **name**、**symbol**、**description** 和 **image**。创建一个新的元数据 JSON 文件（例如，`token.json`）。

token.json

```
{
	"name": "My Awesome Token",
	"symbol": "MAT",
	"description": "This token is awesome!",
	"image": "IPFS_URL_OF_IMAGE"
}

```

将你的元数据 JSON 移到项目目录中（例如，`token.json`）。发布图像到 IPFS：

```
ipfs add token.json

```

更新 **IPFS_URL_OF_IMAGE** 为已上传图像的完整 URL。保存并上传文件。

![Local IPFS JSON Output](https://img.learnblockchain.cn/2025/03/03/local-ipfs-json-output-eb8783ff16a596c295f303cf3fb561cf.png)

将 [https://ipfs.io/ipfs/](https://ipfs.io/ipfs/) 后缀添加到 `token.json` 的哈希。完整的 URL 看起来像下面的样子。

```
https://ipfs.io/ipfs/QmTFyKYDUgftB9Tu17zfmoAKLDX1HeZctq3MEyHhxDvaHm

```

此 URL 对于后续铸造代币非常重要。

现在我们的文件已在 IPFS 上，让我们继续铸造我们的代币！

## 设置开发环境

在深入之前，请确保你已安装所有列出的先决条件 [这里](https://www.quicknode.com/guides/solana-development/solidity/create-and-mint-an-spl-token-using-solang#what-you-will-need)。

### 第 1 步：启动你的项目

在你的项目目录中运行以下命令，为你的 SPL 代币启动一个新的 Solang 项目。

```
anchor init my-spl-token --solidity

```

该命令会设置一个名为 **my-spl-token** 的新文件夹，其中包含基本文件。 **--solidity** 标志表示使用 Solang 进行编译。导航到你的新项目并在你喜欢的代码编辑器中打开它。

```
cd my-spl-token

```

使用 yarn 或 npm 安装软件包。

- yarn
- npm

```
yarn add @coral-xyz/anchor @solana/spl-token

```

```
npm install @coral-xyz/anchor @solana/spl-token

```

### 第 2 步：创建钱包

要开始与 Solana 交互，你需要一个钱包。如果你还没有 Solana 钱包，请使用 Solana CLI 创建一个。此命令会生成一个新钱包，并将密钥对文件保存为 **id.json** 在你当前的目录中：

```
solana-keygen new --no-bip39-passphrase -o ./id.json

```

请安全保存你的助记词。同时保留你的公钥，因为你将在后面的部分中需要它。

> **注意：** 如果你已经有一个 Solana 钱包并且知道你的 JSON 密钥对文件，可以跳过此步骤。只需确保将项目的配置文件配置为指向现有钱包的 JSON 文件即可。此步骤确保你拥有与 Solana 网络交互的必要凭证，以便部署和测试你的 SPL 代币。

### 第 3 步：配置钱包

确保你的项目与你的钱包连接。为此，请在项目根目录下的 `Anchor.toml` 文件中修改 **\[provider\]** 部分，如下所示。

> 如果在上一步中未创建新钱包，因为你已经有一个 Solana 钱包，请相应地用你的 JSON 密钥对文件的路径替换 `./id.json`。

Anchor.toml

```
[toolchain]

[features]
seeds = false
skip-lint = false

[programs.localnet]
my_spl_token = "7HtSCtT6cKH4iZQEWuTFrUqm8nLd4Nxb8foXKdBhEpzU"

[registry]
url = "https://api.apr.dev"

[provider]
cluster = "devnet"
wallet = "./id.json"

[scripts]
test = "yarn run ts-mocha -p ./tsconfig.json -t 1000000 tests/**/*.ts"

```

通过运行以下代码确认你的钱包是否已正确配置。它应返回你钱包的公钥。请记住，因为你将需要它在开发网获取一些免费的 SOL。

```
solana address -k ./id.json

```

### 第 4 步：链接你的钱包

将 Solana CLI 链接到此钱包和开发网。

> 要使用你自己的 QuickNode Solana 开发网端点，只需将 `devnet` 替换为你端点的 URL。

```
solana config set -u devnet -k ./id.json

```

仔细检查你的配置，确保与 `Anchor.toml` 对齐。

```
solana config get

```

### 第 5 步：空投 SOL

要在开发网上获取一些免费的 SOL，请使用 [QuickNode 多链水龙头](https://faucet.quicknode.com/solana/devnet/drip?utm_source=internal&utm_campaign=guides&utm_content=create-and-mint-an-spl-token-using-solang)。只需输入你的 Solana 钱包公钥即可获取你的 SOL。你也可以使用以下命令。

```
solana airdrop 1

```

获取免费的 SOL 后，检查你的余额。此命令返回开发网上的 SOL 余额，因为我们在第 4 步中配置了开发网。

```
solana balance

```

## 使用 Solidity 创建你的 SPL 代币

目前，你已设置开发环境并创建了代币的元数据。现在，让我们专注于编码。

由于 SPL 代币程序是用 Rust 编写的，而不是 Solidity，因此需要一些库文件来建立 Solidity 代码与 SPL 代币程序之间的通信。因此，在跳入 SPL 代币代码之前，让我们将一些与 SPL 代币程序相关的库文件添加到项目中。

### 第 1 步：创建库文件

在项目目录中创建一个文件夹 `libraries`。然后，通过运行以下命令在 `libraries` 文件夹中创建三个库文件（ _mpl_metadata_、_spl_token_ 和 _system_instruction_）。

```
mkdir libraries
echo > libraries/mpl_metadata.sol
echo > libraries/spl_token.sol
echo > libraries/system_instruction.sol

```

现在，你的项目文件夹结构应类似于以下内容。

```
├── Anchor.toml
├── app
├── id.json
├── libraries
├── migrations
├── node_modules
├── package.json
├── solidity
├── target
├── tests
├── tsconfig.json
└── yarn.lock

```

#### MPL Metadata

打开 **`mpl_metadata.sol`** 文件并按如下方式修改。

libraries/mpl\_metadata.sol

```
import 'solana';

// 参考： https://github.com/metaplex-foundation/metaplex-program-library/blob/master/token-metadata/program/src/instruction/metadata.rs#L449
// Solidity 不支持 Rust 的 Option<> 类型，因此我们需要手动处理
// 需要为 Option<> 类型的每种组合创建一个结构体
// 如果 Option<> 类型的 bool 为 false，则注释掉对应的结构字段，否则指令会因“无效的账户数据”而失败
// TODO：找出更好的方法来处理 Option<> 类型

library MplMetadata {
	address constant systemAddress = address"11111111111111111111111111111111";

// 参考： https://github.com/metaplex-foundation/metaplex-program-library/blob/master/token-metadata/program/src/instruction/metadata.rs#L31
	struct CreateMetadataAccountArgsV3 {
        DataV2 data;
        bool isMutable;
        bool collectionDetailsPresent; // 在 Solidity 中处理 Rust Option<> 类型
        // CollectionDetails collectionDetails;
    }

// 参考： https://github.com/metaplex-foundation/metaplex-program-library/blob/master/token-metadata/program/src/state/data.rs#L22
    struct DataV2 {
        string name;
        string symbol;
        string uri;
        uint16 sellerFeeBasisPoints;
        bool creatorsPresent; // 在 Solidity 中处理 Rust Option<> 类型
        // Creator[] creators;
        bool collectionPresent; // 在 Solidity 中处理 Rust Option<> 类型
        // Collection collection;
        bool usesPresent; // 在 Solidity 中处理 Rust Option<> 类型
        // Uses uses;
    }

// 参考： https://github.com/metaplex-foundation/metaplex-program-library/blob/master/bubblegum/program/src/state/metaplex_adapter.rs#L10
    struct Creator {
        address creatorAddress;
        bool verified;
        uint8 share;
    }

// 参考： https://github.com/metaplex-foundation/metaplex-program-library/blob/master/bubblegum/program/src/state/metaplex_adapter.rs#L66
    struct Collection {
        bool verified;
        address key;
    }

// 参考： https://github.com/metaplex-foundation/metaplex-program-library/blob/master/token-metadata/program/src/state/collection.rs#L57
    struct CollectionDetails {
        CollectionDetailsType detailType;
        uint64 size;
    }
    enum CollectionDetailsType {
        V1
    }

// 参考： https://github.com/metaplex-foundation/metaplex-program-library/blob/master/bubblegum/program/src/state/metaplex_adapter.rs#L43
    struct Uses {
        UseMethod useMethod;
        uint64 remaining;
        uint64 total;
    }

// 参考： https://github.com/metaplex-foundation/metaplex-program-library/blob/master/bubblegum/program/src/state/metaplex_adapter.rs#L35
    enum UseMethod {
        Burn,
        Multiple,
        Single
    }

function create_metadata_account(
		address metadata,
		address mint,
		address mintAuthority,
		address payer,
		address updateAuthority,
		string name,
		string symbol,
		string uri,
        address rentAddress,
        address metadataProgramId
	) public {
        // // 如何将 Creator[] 数组添加到 DataV2 结构的示例
		// Creator[] memory creators = new Creator[](1);
        // creators[0] = Creator({
        //     creatorAddress: payer,
        //     verified: false,
        //     share: 100
        // });

DataV2 data = DataV2({
            name: name,
            symbol: symbol,
            uri: uri,
            sellerFeeBasisPoints: 0,
            creatorsPresent: false,
             // creators: creators,
            collectionPresent: false,
            // collection: Collection({
            //     verified: false,
            //     key: address(0)
            // }),
            usesPresent: false
            // uses: Uses({
            //     useMethod: UseMethod.Burn,
            //     remaining: 0,
            //     total: 0
            // })
        });

CreateMetadataAccountArgsV3 args = CreateMetadataAccountArgsV3({
            data: data,
            isMutable: true,
            collectionDetailsPresent: false
			// collectionDetails: CollectionDetails({
            //     detailType: CollectionDetailsType.V1,
            //     size: 0
            // })
        });

AccountMeta[7] metas = [\
            AccountMeta({pubkey: metadata, is_writable: true, is_signer: false}),\
            AccountMeta({pubkey: mint, is_writable: false, is_signer: false}),\
            AccountMeta({pubkey: mintAuthority, is_writable: false, is_signer: true}),\
            AccountMeta({pubkey: payer, is_writable: true, is_signer: true}),\
            AccountMeta({pubkey: updateAuthority, is_writable: false, is_signer: false}),\
            AccountMeta({pubkey: systemAddress, is_writable: false, is_signer: false}),\
            AccountMeta({pubkey: rentAddress, is_writable: false, is_signer: false})\
        ];

bytes1 discriminator = 33;
        bytes instructionData = abi.encode(discriminator, args);

metadataProgramId.call{accounts: metas}(instructionData);
    }
}

```

#### SPL Token

打开 **`spl_token.sol`** 文件并按如下方式修改。

libraries/spl\_token.sol

```
import 'solana';
import './system_instruction.sol';

library SplToken {
	address constant tokenProgramId = address"TokenkegQfeZyiNwAJbNbGKPFXCWuBvf9Ss623VQ5DA";
	address constant associatedTokenProgramId = address"ATokenGPvbdGVxr1b2hvZbsiqW5xWH25efTNsLJA8knL";
	address constant rentAddress = address"SysvarRent111111111111111111111111111111111";
	enum TokenInstruction {
		InitializeMint, // 0
		InitializeAccount, // 1
		InitializeMultisig, // 2
		Transfer, // 3
		Approve, // 4
		Revoke, // 5
		SetAuthority, // 6
		MintTo, // 7
		Burn, // 8
		CloseAccount, // 9
		FreezeAccount, // 10
		ThawAccount, // 11
		TransferChecked, // 12
		ApproveChecked, // 13
		MintToChecked, // 14
		BurnChecked, // 15
		InitializeAccount2, // 16
		SyncNative, // 17
		InitializeAccount3, // 18
		InitializeMultisig2, // 19
		InitializeMint2, // 20
		GetAccountDataSize, // 21
		InitializeImmutableOwner, // 22
		AmountToUiAmount, // 23
		UiAmountToAmount, // 24
		InitializeMintCloseAuthority, // 25
		TransferFeeExtension, // 26
		ConfidentialTransferExtension, // 27
		DefaultAccountStateExtension, // 28
		Reallocate, // 29
		MemoTransferExtension, // 30
		CreateNativeMint // 31
	}

/// 初始化一个新的代币账户。
	///
	/// @param tokenAccount 要初始化的代币账户的公钥
	/// @param mint 此新代币账户的铸币账户的公钥
	/// @param owner 此新代币账户的所有者的公钥
	function initialize_account(address tokenAccount, address mint, address owner) internal{
		bytes instr = new bytes(1);

instr[0] = uint8(TokenInstruction.InitializeAccount);
		AccountMeta[4] metas = [\
			AccountMeta({pubkey: tokenAccount, is_writable: true, is_signer: false}),\
			AccountMeta({pubkey: mint, is_writable: false, is_signer: false}),\
			AccountMeta({pubkey: owner, is_writable: false, is_signer: false}),\
			AccountMeta({pubkey: rentAddress, is_writable: false, is_signer: false})\
		];