SHiNE-server/shine-solana/shine/doc/formats/shine-user-pda-format-v.1.0.md

# Solana user_pda: итоговый целевой формат пользовательской записи

Документ описывает целевой формат пользовательской PDA-записи `user_pda` для Solana-программы `shine_users`.

Это не формат основного блокчейна SHiNE и не документация по `AddBlock`. Основной блокчейн SHiNE описан отдельно в `Dev_Docs/Blockchain/`.

Статус документа: итоговый согласованный формат, к которому приведены `create_user_pda`, `update_user_pda` и тестовый сериализатор Solana-модуля.

## 1. Назначение user_pda

`user_pda` хранит публичное состояние пользователя в Solana:

- логин пользователя;
- неизменяемые параметры создания записи;
- корневой публичный ключ пользователя;
- ключ устройства;
- данные одного или нескольких пользовательских блокчейнов SHiNE;
- серверные данные пользователя, если пользователь выступает сервером;
- серверы доступа пользователя;
- счетчики/лимиты;
- подпись записи.

На первом этапе поддерживается один пользовательский блокчейн SHiNE, но формат блока блокчейна сразу допускает повторение таких блоков в будущем.

## 2. Адрес PDA

Адрес пользовательской PDA вычисляется по логину:

- seed prefix: `login=`;
- второй seed: нормализованный логин в нижнем регистре;
- program id: программа `shine_users`.

Один логин соответствует одной `user_pda`.

## 2.1. Кто оплачивает create/update PDA

- Инструкции `create_user_pda` и `update_user_pda` оплачиваются с `device_key`.
- `root_key` используется для подписи unsigned части записи через Ed25519 instruction и не является fee payer.
- Для server PDA это правило то же самое: пополнять SOL нужно на адрес `device_key`.

## 3. Общие правила кодирования

- Числа кодируются в Little Endian.
- `u8`, `u16`, `u32`, `u64` имеют обычный фиксированный размер.
- Публичный ключ Solana/Ed25519: 32 байта.
- Ed25519-подпись: 64 байта.
- SHA-256/Solana hash: 32 байта.
- Строка переменной длины: `len: u8` + `bytes[len]` в UTF-8.
- Arweave `tx_id`: строка переменной длины. Ожидаемая практическая длина base64url tx id - 43 байта, но формат хранит длину явно.
- Все типизированные блоки после фиксированного заголовка начинаются с `block_type: u8` и `block_version: u8`.
- Отдельный `block_len` у типизированных блоков не хранится: блоки парсятся по известным полям, счетчикам и строкам с `len: u8`.

## 4. Верхний формат записи

Первые 9 полей фиксированы и идут строго в указанном порядке. Это общий заголовок записи.

| N | Поле | Тип | Размер | Правило |
|---|------|-----|--------|---------|
| 1 | `magic` | bytes | 5 | Всегда `SHiNE`. |
| 2 | `format_major` | `u8` | 1 | Для первого формата: `1`. |
| 3 | `format_minor` | `u8` | 1 | Для первой версии нового формата: `0`. |
| 4 | `record_len` | `u16` | 2 | Длина полезной записи от `magic` до `signature` включительно, без padding. |
| 5 | `created_at_ms` | `u64` | 8 | Время создания записи, Unix time в миллисекундах. Не меняется. |
| 6 | `updated_at_ms` | `u64` | 8 | Время последнего обновления записи. |
| 7 | `record_number` | `u32` | 4 | Номер версии записи пользователя. При создании `0`, при обновлении +1. |
| 8 | `prev_record_hash` | bytes | 32 | Хэш unsigned-части предыдущей записи. При создании 32 нулевых байта. |
| 9 | `login` | string | `1 + len` | Логин пользователя. Не меняется. |

После первых 9 полей идет набор типизированных блоков:

```text
UserPdaRecordV1
- fixed_header: поля 1..9
- blocks_count: u8
- blocks: TypedBlock[blocks_count]
- signature: [u8; 64]
- padding: bytes до размера PDA, если нужен
```

`blocks_count` входит в unsigned-часть записи и подписывается.

## 5. Типы блоков

Зарезервированные значения `block_type`:

| block_type | Блок | Назначение |
|------------|------|------------|
| `1` | `RootKeyBlock` | Корневой ключ пользователя. |
| `2` | `DeviceKeyBlock` | Ключ устройства пользователя. |
| `3` | `BlockchainRegistryBlock` | Один или несколько блокчейнов пользователя. |
| `30` | `ServerProfileBlock` | Серверные данные пользователя. |
| `40` | `AccessServersBlock` | Серверы доступа/relay. |
| `55` | `SessionsBlock` | Опубликованные пользовательские сессии и саб-серверы. |
| `50` | `TrustedStateBlock` | Счетчик trusted-связей. |
| `255` | `ReservedBlock` | Зарезервировано, пока не используется. |

Правила:

- неизвестный `block_type` в `format_major = 1` считается ошибкой;
- обязательные блоки: `RootKeyBlock`, `DeviceKeyBlock`, `BlockchainRegistryBlock`;
- необязательные блоки: `ServerProfileBlock`, `AccessServersBlock`, `SessionsBlock`, `TrustedStateBlock`;
- каждый обязательный блок должен встречаться ровно один раз;
- порядок блоков в записи фиксируется для простоты проверки:
  `RootKey`, `DeviceKey`, `BlockchainRegistry`, `ServerProfile`, `AccessServers`, `Sessions`, `TrustedState`.

## 6. RootKeyBlock

Смена `root_key` пока не проектируется и не реализуется. Блок фиксирует только стадию `0`.

```text
RootKeyBlock
- block_type: u8 = 1
- block_version: u8 = 0
- root_key: [u8; 32]
```

Правила:

- при создании задается корневой публичный ключ пользователя;
- при обновлении `root_key` должен совпадать с предыдущей записью;
- ротация root-key будет отдельным форматом/сценарием в будущем.

## 7. DeviceKeyBlock

Смена `device_key` пока также не проектируется как отдельная ротация. В версии `0` хранится один ключ устройства.

```text
DeviceKeyBlock
- block_type: u8 = 2
- block_version: u8 = 0
- device_key: [u8; 32]
```

Правила:

- при создании задается текущий публичный ключ устройства;
- при обновлении ключ устройства может быть обновлен только если это отдельно разрешено бизнес-логикой инструкции;
- история устройств и несколько устройств в этом формате не хранятся.

## 8. BlockchainRegistryBlock

Блок хранит данные пользовательских блокчейнов SHiNE. Сейчас используется один блокчейн, но структура сразу сделана как список.

```text
BlockchainRegistryBlock
- block_type: u8 = 3
- block_version: u8 = 0
- blockchain_count: u8
- blockchain_records: BlockchainRecord[blockchain_count]
```

Правила:

- на первом этапе `blockchain_count = 1`;
- в будущем можно увеличить количество записей без изменения смысла `BlockchainRecord`;
- каждый `BlockchainRecord` описывает один пользовательский SHiNE-блокчейн.

## 9. BlockchainRecord

```text
BlockchainRecord
- blockchain_type: u8
- blockchain_name: string
- blockchain_public_key: [u8; 32]
- paid_limit_bytes: u64
- used_bytes: u64
- last_block_number: u32
- last_block_hash: [u8; 32]
- last_block_signature: [u8; 64]
- arweave_present: u8
- arweave_tx_id: string, только если arweave_present = 1
```

`blockchain_type`:

| Значение | Смысл |
|----------|-------|
| `1` | Основной пользовательский SHiNE-блокчейн. |

Поля:

- `blockchain_name` - строковое имя пользовательского блокчейна, например `login-001`. На первом этапе для основного блокчейна пользователя используется имя вида `<login>-001`, потому что это первый блокчейн этого пользователя.
- `blockchain_public_key` - публичный ключ блокчейна пользователя.
- `paid_limit_bytes` - оплаченный лимит хранения/записей в байтах.
- `used_bytes` - сколько байт уже занято в пользовательском SHiNE-блокчейне.
- `last_block_number` - номер последнего известного блока пользовательского блокчейна.
- `last_block_hash` - хэш последнего известного блока.
- `last_block_signature` - подпись хэша специального сообщения о вершине блокчейна ключом `blockchain_public_key`.
- `arweave_present` - `0`, если ссылки нет; `1`, если ссылка есть.
- `arweave_tx_id` - Arweave transaction id, где лежит выгруженный пользовательский канал/состояние.

Arweave `tx_id` - обычное поле внутри записи конкретного блокчейна. Solana-программа не проверяет, что такой Arweave transaction действительно существует и содержит корректные данные; это ответственность клиента/сервера/пользователя.

## 10. Правила обновления BlockchainRecord

При обновлении записи:

- `blockchain_type` для существующей записи не меняется;
- `blockchain_public_key` пока не ротируется автоматически; смена ключа требует отдельного согласованного сценария;
- `paid_limit_bytes` может только увеличиваться или оставаться прежним;
- при увеличении `paid_limit_bytes` пользователь платит комиссию в Solana по тарифам программы;
- `used_bytes` может только увеличиваться или оставаться прежним;
- `last_block_number` может только увеличиваться или оставаться прежним;
- `used_bytes <= paid_limit_bytes`;
- если `last_block_number` увеличился, то должны быть переданы новый `last_block_hash` и новая `last_block_signature`;
- `last_block_signature` проверяется через Ed25519-инструкцию Solana: подпись должна соответствовать хэшу сообщения `LastBlockState` и `blockchain_public_key`;
- в транзакции `create_user_pda` / `update_user_pda` две Ed25519-инструкции должны идти непосредственно перед вызовом `shine_users`: сначала подпись `root_key`, затем подпись `blockchain_public_key`;
- `arweave_tx_id` можно добавить или заменить на новый, если пользователь выгрузил более актуальное состояние в Arweave;
- уменьшать лимит, число блоков или занятый размер нельзя.

Сообщение `LastBlockState`, которое хэшируется и подписывается ключом `blockchain_public_key`:

```text
LastBlockState
- constant: bytes = "SHiNE_LAST_BLOCK"
- login: string
- blockchain_name: string
- last_block_number: u32
- last_block_hash: [u8; 32]
- used_bytes: u64
```

Алгоритм:

```text
message = SHA-256(LastBlockState bytes)
last_block_signature = Ed25519(blockchain_public_key, message)
```

Причина проверки подписи `LastBlockState`: `root_key` управляет Solana-записью пользователя, а `blockchain_public_key` подтверждает состояние конкретного пользовательского блокчейна. Подписывается не голый хэш, а связка логина, имени блокчейна, номера последнего блока, хэша последнего блока и занятого размера.

## 11. ServerProfileBlock

Блок присутствует, если пользователь выступает сервером.

```text
ServerProfileBlock
- block_type: u8 = 30
- block_version: u8 = 0
- is_server: u8
- address_format_type: u8, только если is_server = 1
- address_format_version: u8, только если is_server = 1
- server_address: string, только если is_server = 1
- sync_servers_count: u8, только если is_server = 1
- sync_servers: string[sync_servers_count], только если is_server = 1
```

Правила:

- `is_server = 0` означает, что серверных данных нет;
- `is_server = 1` означает, что пользователь публикует серверный профиль;
- `address_format_type` — тип формата адреса сервера: `1` = URL-строка (например `https://shineup.me/ws`);
- `address_format_version` — версия формата адреса, сейчас `0`;
- `sync_servers_count` максимум `32`;
- `server_address` - строковый адрес сервера в соответствии с `address_format_type`;
- `sync_servers` - логины SHiNE-пользователей, зарегистрированных как серверы, с которыми этот сервер синхронизирует блокчейн и личные сообщения. Solana-программа не обязана проверять, что эти логины действительно зарегистрированы как серверы.

## 12. AccessServersBlock

Блок хранит серверы доступа/relay для пользователя.

```text
AccessServersBlock
- block_type: u8 = 40
- block_version: u8 = 0
- access_servers_count: u8
- access_servers: string[access_servers_count]
```

Правила:

- блок может отсутствовать, если серверы доступа не заданы;
- список может обновляться при изменении маршрутизации пользователя;
- `access_servers` - логины пользователей системы, используемых как серверы доступа/relay. Solana-программа не обязана проверять, что эти логины действительно зарегистрированы как серверы;
- точная семантика выбора сервера доступа определяется клиентской/серверной логикой SHiNE.

## 13. SessionsBlock

Блок хранит опубликованные пользовательские сессии. На текущем этапе регистрация пользователя не добавляет туда записи автоматически, поэтому стандартный create/update продолжает работать с пустым списком.

```text
SessionsBlock
- block_type: u8 = 55
- block_version: u8 = 0
- sessions_mode: u8
- sessions_count: u8
- sessions: SessionRecord[sessions_count]
```

`sessions_mode`:

| Значение | Смысл |
|----------|-------|
| `1` | Можно использовать и сессии, зарегистрированные в PDA, и сессии, созданные вне PDA. |
| `10` | Зарезервировано на будущее: можно использовать только сессии, опубликованные в PDA. |

Сейчас рабочий режим по умолчанию: `sessions_mode = 1`. Серверная логика пока не реализует особое поведение для `10`; это задел под будущее расширение.

```text
SessionRecord
- session_type: u8
- session_version: u8
- session_name: string
- session_pub_key: [u8; 32]
```

`session_type`:

| Значение | Смысл |
|----------|-------|
| `1` | Обычная пользовательская сессия. |
| `100` | Саб-сервер пользователя. |

Правила:

- максимум `64` записей на пользователя;
- `session_name` не пустой, максимум `64` байта;
- `session_name` может содержать только символы `[A-Za-z0-9_]`;
- `session_version` сейчас должна быть равна `1`;
- внутри одного блока должны быть уникальны и `session_name`, и `session_pub_key`;
- на текущем этапе UI и регистрация не обязаны добавлять туда записи автоматически.

## 14. TrustedStateBlock

Пока trusted-логика не реализована полностью, поэтому блок хранит только счетчик.

```text
TrustedStateBlock
- block_type: u8 = 50
- block_version: u8 = 0
- trusted_count: u8 = 0
```

Пока блок с доверенными лицами не реализуется, потому что полный формат trusted-логики еще не составлен. В будущем trusted-связи, очереди, таймеры и подтверждения должны быть вынесены в отдельный формат.

## 15. Подпись user_pda

Подписывается не вся PDA целиком, а unsigned-часть записи:

- от `magic` до последнего байта последнего типизированного блока включительно;
- включая `record_len`, `blocks_count`, все заголовки блоков и тела блоков;
- без поля `signature`;
- без padding.

Алгоритм:

```text
message = hash(unsigned_record_bytes)
signature = Ed25519(root_key, message)
```

Solana-программа проверяет подпись через встроенную Ed25519-инструкцию. Подписантом должен быть `root_key` из `RootKeyBlock`.
Для `shine_users` эта инструкция должна стоять в транзакции сразу перед Ed25519-инструкцией `last_block_signature` и непосредственно перед самой `create/update`-инструкцией программы.

Смену формата подписи сейчас не трогаем.

## 16. Регистрация пользователя

При регистрации:

- PDA еще не должна существовать;
- логин проходит проверку формата и login guard;
- `record_number = 0`;
- `prev_record_hash = 0x00...00`;
- `created_at_ms = updated_at_ms`;
- обязательные блоки присутствуют;
- создается минимум один `BlockchainRecord`;
- новый `SessionsBlock` может присутствовать, но при обычной регистрации сейчас записывается пустой список с `sessions_mode = 1`;
- стартовый `paid_limit_bytes` равен стартовому бонусу плюс оплаченный дополнительный лимит;
- `used_bytes <= paid_limit_bytes`;
- пользователь платит регистрационную комиссию;
- если покупается дополнительный лимит, пользователь платит комиссию за этот лимит;
- вся unsigned-часть записи подписана `root_key`.

## 17. Обновление пользователя

При обновлении:

- PDA должна существовать;
- `login`, `created_at_ms`, `root_key` не меняются;
- `record_number = previous_record_number + 1`;
- `prev_record_hash` равен хэшу unsigned-части предыдущей записи;
- `updated_at_ms` обновляется;
- unsigned-часть новой записи подписана `root_key`;
- лимиты блокчейнов могут только увеличиваться;
- занятый размер и номер последнего блока не могут уменьшаться;
- при увеличении оплаченного лимита пользователь доплачивает комиссию;
- Arweave `tx_id` может быть пустым или обновленным, но его содержимое Solana не валидирует.

## 18. Отличия от старого линейного формата

Старый формат после `login` хранил поля линейно:

- `root_key_status`;
- `root_key`;
- `blockchain_key_status`;
- `blockchain_key`;
- `device_key_status`;
- `device_key`;
- `chain_number`;
- `balance`;
- серверные поля;
- access-серверы;
- `trusted_count`;
- `reserved`;
- `signature`.

Новый целевой формат сохраняет первые 9 фиксированных полей как заголовок, но дальше переходит на типизированные блоки:

- ключи становятся отдельными блоками;
- данные блокчейна становятся расширенным блоком со своим публичным ключом, лимитом, занятым размером, вершиной цепочки и Arweave `tx_id`;
- серверные данные и access-серверы отделяются от данных блокчейна;
- расширение формата делается добавлением новых версий блоков или новых `block_type`, а не вставкой полей в середину линейной записи.

## 18. Что пока не входит в формат

Пока не проектируем:

- ротацию `root_key`;
- сложную ротацию `device_key`;
- ротацию `blockchain_public_key`;
- проверку содержимого Arweave transaction;
- хранение полной истории пользовательского блокчейна внутри Solana;
- подключение Solana-модуля к сборке/деплою основного сервера SHiNE.