Rust智能合约养成日记（1）-ODAILY

1.EVMorWASM？

随着Ethereum的普及，我们在谈论智能合约时，往往默认都是利用Solidity语言开发，基于EVM的智能合约。然而，由于Ethereum本身出块时间慢，交易所需手续费高的一些缺点，越来越多的优化技术和新的公链得以推出。而WASM则是其中的一个代表性技术。作为一种全新的二进制语法，WASM有着诸多的优点，如指令体积小，运行速度快，并且内存安全。因此，运行在WASM上的智能合约可以大大减少占用的区块链资源，明显的提升出块速度和效率，并且运行时更加稳定，使得用户获得更好的使用体验。WASM支持多种不同的前端开发语言，包括Rust、C、C++、TypeScript、AssemblyScript等。考虑到适配以及工具链，并且语言本身的安全性，Rust是非常好的选择之一。

2.BlockSec的选择

BlockSec的使命是让整个Defi生态更加的安全。因此，我们除了提供审计服务之外，也希望可以从安全开发的角度给予社区更多的支持。基于Rust和WASM的诸多优点，我们决定专门针对这一技术栈给大家带来一系列的分享，也希望大家可以持续的关注我们。我们调研了如今一些比较流行的公链项目，其中NEAR公链也采用了同样的技术栈。NEAR原生支持WASM合约，并且支持Rust语言和AssemblyScript开发智能合约。因此，我们将以NEAR公链为基础，展开我们的分享与讨论。

Trillium Gold Mines首席执行官Russell Starr：比特币和黄金是互补性投资:Trillium Gold Mines首席执行官Russell Starr发表文章表示，“与其将加密货币和黄金视为竞争对手，一个可以接受的类比是将加密货币视为合法的后代，或衍生品。它们与其他资产的相关性都很低，而且对通货膨胀敏感，是法币发行的最佳多元化和替代品。黄金是一种可靠的、古老的安全价值储存，而加密货币则是正在成长和发展的新一代，反应迅速，但缺乏长寿的智慧。”（Coindesk）[2021/4/21 20:42:10]

3.用Rust开发智能合约

Rust语言由Mozilla主导开发，程序编译后的运行速度惊人，且有相当高的内存利用率，并且支持函数式和面向对象的编程风格。也许很多同学还对Rust这门语言比较陌生。不过不用担心，从本期博客开始，BlockSec会跟大家一起拨开Rust的迷雾，让每个人都能利用Rust开发出高效，安全的智能合约。

4.环境配置

4.1IDE使用

当我们在学习利用一门新的语言去开发时，选择一个优秀的IDE一定是有必要的。在此，BlockSec推荐大家使用VisualStudioCode配合Rust的插件(例如Rust-analyzer)，几乎可以满足大家的日常所需。如果大家有条件，也可以尝试一下JetbrainsClion+Rust插件,学生可以免费使用哦。

Crust Maxwell预览网下轮升级将于3月中旬进行:3月8日，波卡生态去中心化存储项目Crust Network发布项目周报。根据周报，Crust Maxwell预览网将在未来进行几次升级，下一轮升级预计在3月中旬进行。升级将增加一些新功能。[2021/3/8 18:24:00]

4.2安装Rust工具链

当有了一个优秀的IDE后，我们自然还需要下载安装Rust。Rust提供了非常简单便捷的安装方法。在Linux系统中,我们只需要运行如下一行代码，即可自动下载安装Rust。

$curl--proto'=https'--tlsv1.2-sSfhttps://sh.rustup.rs|sh

安装完毕后，我们可以通过执行$rustup--version来检查安装是否成功。rustup作为Rust工具链的管理器，提供了安装、删除、更新、选择和管理这些工具链及其相关部件的方法。再此我们需要通过执行如下命令，将WASM(WebAssembly)目标添加到工具链:

$rustuptargetaddwasm32-unknown-unknown

5.第一个Rust合约

Trustology CEO：FCA已采取更全面的方法监管英国数字资产市场:据此前报道，英国金融行为监管局（FCA）提醒在英国开展加密资产活动的企业，它们必须在6月30日之前提交完整的注册申请才能展开后续业务。

对此，英国加密托管解决方案提供商Trustology首席执行官Alex Batlin表示，作为其最新合规措施的一部分，FCA已经采取更广泛、更全面的方法来监管其本地数字资产市场，尤其是在更深入地审视该地区运营的各种加密公司的信息安全和功能业务设置时，“FCA所寻求的不仅仅是遵守AML，还包括您是否有足够的业务偿付能力条款、IT安全控制和风险管理框架，包括灾难恢复和保险。”（Cointelegraph）[2020/6/28]

终于，我们到了正题。在这里，我们将通过深入剖析一个个智能合约的项目，带大家了解并且掌握如何利用Rust编写智能合约。如果大家对Rust语言本身感兴趣，网上有很多的教程，大家也可以参考。

5.1Rust的包管理器

随着整个开源社区对Rust的支持，各种各样的第三方库层出不穷。为了更好的管理这些库，Cargo应运而生。上述的安装命令，也会同时帮大家安装Cargo。Cargo可协助开发者处理诸多任务，例如创建新的Rust项目，下载并编译Rust项目所依赖的库，以及完整地构建整个项目等。

动态 | 加密公司Prime Trust与Fireblocks公司合作确保数字货币交易安全:加密货币托管公司Prime Trust与富达支持的加密安全公司Fireblocks合作将采用多方计算（MPC）和正在申请专利的芯片隔离技术（SGX）来保护数字货币资产的交易。据悉，Fireblocks技术为加密货币提供了’安全的高速公路’，消除了私钥被盗或者凭证/ API密钥和存款地址的损害”。（The Block）[2019/8/9]

5.2创建第一个Rust合约项目

当我们准备好开发环境后，首先利用Cargo新建一个合约项目，并命名为StatusMessage。

$cargoinit--libStatusMessage

该项目的目录树如下：

StatusMessage/├──Cargo.toml└──src└──lib.rs

5.3声明一个合约

一个智能合约(SmartContract)往往需要维护一组合约状态数据。如下一段编写于src/lib.rs的代码声明了一个简单的合约，叫做StatusMessage。

1#2#3pubstructStatusMessage{4records:LookupMap<String,String>,5}

金色财经现场报道TrustNote创始人周政军：区块链可以使线上的资产数字化:金色财经现场报道， 在2018中国区块链高峰论坛以“区块链将带给我们怎样的未来”的圆桌论坛上，TrustNote创始人周政军表示，“区块链可以使线上的资产数字化，区块链的确是在提升互联网数据资产价值，可以使每个参与的人获得奖励。”[2018/5/20]

接下来，我们将仔细的分析上述的五行代码。第1，2行以#开头，类似注解。事实上，这是Rust中的一种宏的表现形式。它会接收第3-5行作为输入，根据宏的定义，产生输出。例如，第一行中的#事实上是在near-sdk-macros-version包中通过nearbindgen函数定义，这是利用宏自动生成注入代码的地方(Macros-Auto-GeneratedInjectedCode，简称M.A.G.I.C.)。

如果不理解，没关系。我们只需要知道第1，2行的作用即可。具体的来说，被#注解的struct将会成为NEAR上的一个智能合约。而其他的struct只是普通的struct。因此是由NEAR开发并且提供给开发者使用的包。而第2行中的#则是用来做序列化和反序列化，从而将合约的状态可以在链上以二进制格式传输。第3-5行即为一个名为StatusMessage的结构体，其维护了一个智能合约的状态。而状态的内容在第4行中被描述。这一结构体中只含有一个成员变量，名为records。其类型为LookupMap，这里可以简单的看作一个字典类型。key和value都是普通的字符串类型。

5.4设定合约默认值

当我们声明了一个合约后，我们往往需要定义其默认值。如下代码设定了合约StatusMessage的默认值。

1implDefaultforStatusMessage{2fndefault()->Self{3Self{4records:LookupMap::new(b"r".to_vec()),5}6}7}

其中，第1行声明了这是对于StatusMessage默认值的一个实现。第2行声明该方法名称为default，返回值为Self。Self在Rust中即表示当前的模块作用域，具体来说，即代表一个StatusMessage实例。而第3-5行即为该实例的定义。由于该实例仅包含records一个类型为LookupMap的变量。通过传入一个二进制数组b"r".tovec(),即可将LookupMap初始化。其中LookupMap的new方法由NEAR自己定义，b"r".tovec()表明存储于该LookupMap中键的前缀。

5.5定义合约方法

当我们用一个结构体定义了合约的状态后，我们还需要定义一系列方法，从而可以通过外部交易，去调用这些暴露出来的方法。如下是两个定义的方法，分别可以修改和获得当前合约中的records值。注意，定义合约的方法时，也需要我们加上#，如第1行所示:

1#2implStatusMessage{3pubfnset_status(&mutself,message:String){4letaccount_id=env::signer_account_id();5self.records.insert(&account_id,&message);6}78pubfnget_status(&self,account_id:String)->Option<String>{9returnself.records.get(&account_id);10}11}

第2行impl关键字表明，我们在对StatusMessage做具体的实现。

第3-6行定义了方法setstatus。该函数用来设置当前合约的状态。其中第三个声明了方法名和变量。该函数共有两个变量，分别为&mutself和message:String。&mut表示对self的引用，并且可能修改self的内容。而message:String表明了message的类型为String。同时该函数用关键字pub修饰，注意，只有被pubfn修饰的函数才可以被外部的交易调用，表明其是public。

第4行会定义一个局部变量accountid,其值通过env::signeraccountid()中获取，表明发起这笔交易签名的用户id。

第5行将accountid做为键，message做为值插入到records中。注意，message是一个String类型的变量，由用户传入。而&message则表示对message的引用。

第8-10行则声明了另外一个函数名为getstatus。不同于setstatus，getstatus会返回一个None或者是String类型的值，这里我们用Option表示。

第9行则是通过查询用户给定的account_id，得到对应的message。

本期总结和预告

这是BlockSec针对Rust合约开发的第一期blog，本期我们讲述了Rust合约的背景，以及如何基于NEAR链去创建一个简单的合约。下一期我们将进一步描述如何利用Rust对我们创建的合约编写单元测试用例，从而调试我们的合约。

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