Solana - Switchboard 预言机使用

链上程序无法直接访问链下数据。它们依赖预言机获取资产价格、事件结果或 API 响应等信息。没有这些预言机，程序的范围将仅限于已存储在链上的状态。

Switchboard 是一个多链去中心化预言机网络，最初构建于 Solana 之上，旨在为智能合约提供可靠的链下数据，例如价格、天气和事件数据。在本教程中，我们将构建一个 Solana 程序，该程序从 Switchboard 读取当前的 SOL/USD 价格。

本教程将完成三件事：

1. 构建并部署一个从 Switchboard 读取数据的 Solana 程序。
2. 为我们的程序初始化和配置一个新的 Switchboard 价格源。
3. 编写一个客户端脚本，与我们在 Devnet 上的程序进行交互以显示价格。

在我们构建 Solana 程序之前，让我们先了解 Switchboard 的工作原理。

Switchboard 的工作原理

Switchboard 使用以下 4 个关键组件来允许 Solana 程序读取链下数据：

1. Jobs：Switchboard 中的一个 Job 是一系列按顺序执行的任务集合。每个任务执行一个特定操作。例如，一个任务可以从外部 API 端点获取数据，而另一个任务解析响应。
2. Data Sources：这些是链下数据来源，例如 Binance、Coinbase 和 Pyth。Switchboard 的 Jobs 从这些来源获取数据。
3. Oracles：这些是执行你的 Jobs 的 Switchboard 网络节点。每个预言机从所有配置的数据源获取数据，对其进行聚合，并将一个 i128 值提交到链上的 Feed。
4. Feed：Feed 是存储预言机提交结果的链上账户。当你的程序读取 Feed 时，它会接收到由单个预言机结果产生的聚合值，Switchboard SDK 会将其转换为 Decimal 类型以进行十进制运算。

总而言之，以上组件的工作原理如下：

• 你定义 Jobs 来指定从哪里获取数据（数据源）。
• 预言机节点执行这些 Jobs，并将结果提交到链上的 Feed 账户中。
• Feed 将预言机提交的结果聚合为一个 i128 值。
• 你的程序从 Feed 读取数据。

在本教程中，我们将学习这些过程是如何工作的。让我们开始实施价格源。

先决条件

要跟进本教程，你需要一个正常运行的 Solana 开发环境，并安装了以下工具：

• Solana CLI 和 Anchor：编写、构建和部署 Solana 程序所需。如果你尚未设置，请阅读本系列的第一篇文章。
• Bun：作为运行客户端脚本的包管理器。在你的终端上运行 curl -fsSL https://bun.sh/install | bash 命令来安装 bun。

我们将使用独立的脚本而不是单元测试来与已部署的程序进行交互。这是因为价格源会在 Devnet 上更新，我们希望展示实时预言机数据如何流入链上逻辑。

通过在终端运行以下命令，将 Solana 集群设置为 Devnet：

solana config set --url https://api.devnet.solana.com

你还需要一些 Devnet 上的 SOL 来支付交易费用。你可以使用 solana airdrop 从水龙头请求测试 SOL：

solana airdrop 2 # 请求 2 个 Devnet SOL。

你每次只能在 Devnet 水龙头请求 2 个 SOL。你可以先请求 2 个，等待片刻后再请求另一个，因为它有速率限制。

Solana Slots

在 Solana 中，时间以 slot 为单位衡量，slot 是网络时间中链条前进的顺序间隔；slot 号随着网络进程而增加，并被用作链上事件排序的简单时钟。这与以太坊的 Block number (block.number) 相似，仅因为它们都代表时间的推移和事件的排序。

请记住 slot 这个概念，Switchboard 用它来衡量数据的陈旧性，我们将在本文后面看到它的用法。

程序设置

我们将首先创建一个 Anchor 项目，该项目定义将从 Switchboard 拉取价格数据的 Solana 程序。

anchor init switchboard-demo
cd switchboard-demo

更新你的 Anchor.toml 提供程序中的 cluster 字段以使用 Devnet，因为我们将在 Devnet 上工作：

[provider]
cluster = "Devnet"
wallet = "~/.config/solana/id.json"

接下来，我们将 switchboard-on-demand crate 添加到 programs/switchboard-demon/src/Cargo.toml 文件的依赖项部分。这是我们将使用的 Switchboard crate。

[dependencies]
anchor-lang = "0.31.1"
switchboard-on-demand = "0.5.3"

在 programs/switchboard-demo/src/lib.rs 内部，我们编写一个程序，它：

1. 将 Switchboard 按需 Feed 账户数据读取为原始字节。
2. 将 Feed 的原始字节解析为 switchboard-on-demand crate 中的 PullFeedAccountData 结构。
3. 在解析后的 Feed 上调用 get_value 方法，并传入以下参数以验证和提取最新价格：
   • max_stale_slots：设置自 Feed 账户上次更新以来的 Solana slot 最大数量。如果 Feed 比此值更旧，feed.get_value 将失败。
   • min_samples：设置有效价格所需的预言机提交的最小数量。
   • only_positive：当为 true 时，拒绝非正值（≤ 0）。适用于价格或数量必须始终为正的情况。
4. 使用 msg! 记录 SOL/USD 价格。

use anchor_lang::prelude::*;
use switchboard_on_demand::{
    on_demand::accounts::pull_feed::PullFeedAccountData,
    prelude::rust_decimal,
};
use rust_decimal::Decimal;

declare_id!("iSYBH57FJPsqKnVxz8pyqPvCLEBH63y95Vgk346utR2");

#[program]
pub mod switch_on_demand_price_feed {
    use super::*;

    pub fn read_price(ctx: Context<ReadPrice>) -> Result<()> {
        // 步骤 1：读取 FEED 账户的原始二进制数据（字节）
        let data_slice = ctx.accounts.feed.data.borrow();

        // 步骤 2：解析 FEED 账户数据
        let feed = PullFeedAccountData::parse(data_slice).unwrap();

        // 步骤 3：检索 FEED 值，带有 SLOT、采样约束，
        //         以及确定接收值是正数还是负数的参数
        let price: Decimal = feed.get_value(
            &Clock::get()?,
            /*max_stale_slots=*/ 100,
            /*min_samples=*/ 3,
            /*only_positive=*/ true,
        ).unwrap();

        // 步骤 4：使用 `msg!` 记录 SOL/USD 价格。
        msg!("SOL/USD price: {}", price);
        Ok(())
    }
}

#[derive(Accounts)]
pub struct ReadPrice<'info> {
    /// CHECK: 这是一个 Switchboard 链上 Feed (PullFeedAccount)
    pub feed: AccountInfo<'info>,
}

请注意第 3 步中关于 slot 陈旧性和采样约束的注释。每次 Switchboard 在链上写入新值时，它都会记录 slot 号。当你调用 feed.get_value(&Clock::get()?, max_stale_slots, ...) 时，Switchboard 会将当前 slot 与 Feed 的上次更新 slot 进行比较。

如果差异超过 max_stale_slots（在我们的代码中为 100），get_value 将返回错误。指令将失败，交易将被拒绝。

此外，min_samples 参数确保我们聚合了足够多的预言机响应以提高准确性。在我们的示例中，我们将其设置为 3，这意味着结果必须包含至少 3 个预言机响应的数据。在本文后面讨论链下初始化时，我们将看到如何配置这些预言机。

接下来，通过运行以下命令构建并部署程序：

anchor build && anchor deploy

成功部署将返回程序 Id 和签名，如下所示：

我们的链上程序现已部署，可以记录 SOL/USD 的价格，但我们还不能使用它，因为虽然程序已准备好从 feed 账户读取价格，但它还没有一个特定的 Feed 可供读取。接下来，我们将通过设置链下 Feed 来解决这个问题。

链下 Feed 设置

回想一下，Feed 是存储预言机提交结果的链上账户。

设置 Feed 涉及两个步骤，我们将在接下来介绍：

1. Feed 配置和初始化
2. Feed 更新

1/2 Feed 配置和初始化

Feed 配置定义了你的预言机的数据源和聚合规则（例如链上的 max_stale_slots）。你指定要查询哪些外部 API 或链上预言机、需要多少响应以及源之间可接受的差异。此配置在任何数据上链之前以 JavaScript 对象形式存在。

Feed 初始化将配置转换为实际的链上账户。初始化交易存储 Feed 的元数据，将其绑定到预言机节点池（在 Switchboard 中称为“oracle queue”），并生成程序在请求价格数据时必须引用的公钥。

与 Chainlink 预言机不同，Switchboard Feed 不会自动更新。它使用拉取模型。你的程序必须通过链下脚本触发一个 Job 来获取新数据并更新链上 Feed。

每个 Job 都包含：

1. Tasks 数组：一个包含按顺序执行操作的任务列表。
2. Task 类型：Tasks 数组中不同的任务类型，例如：
   • httpTask：从 URL 获取 Feed 数据。
   • jsonParseTask：使用路径查询从 httpTask 返回的 JSON 响应中提取特定值。

以下示例展示了一个包含两个任务的 Job：一个从 Coinbase API 获取汇率数据，另一个解析响应。

通常，你会自己实现这些 Jobs，每个 Job 使用一个函数。但是，为了简单起见，在此示例中我们不会手动实现获取逻辑。

Switchboard 团队已经提供了一个公共的 utils.ts 文件，其中包含常见的 Job 获取实现。我们将改用这些。打开 GitHub 上的 utils 文件，复制内容，并将其粘贴到 /scripts/utils.ts 中。

设置多个数据源

上图显示了一个只有一个源的任务。在真实程序中，你需要多个源，这意味着你将有多个 Jobs。多个源可以防止单点故障，并让 Feed 通过方差检查过滤掉异常值。

创建初始化脚本

在 /scripts 文件夹中创建一个 initializeFeeds.ts 文件，并运行以下命令来安装与 Switchboard 网络交...