隐私模型详解

深入理解 Canton 独特的子交易隐私能力

Canton 的隐私模型是其定义性特征。本节说明子交易隐私如何工作、提供何种保证，以及隐私感知开发的常见模式。

区块链中的隐私问题

在多数区块链上，保证交易完整性需要全局可见性。每个验证者看到每笔交易以验证无双花且规则被遵守。

这带来固有张力：

传统区块链选择：完整性优于隐私。人人见一切。

为何阻碍企业采用

对受监管行业，全局可见性不可接受：

• 持仓可见：竞争对手可见交易策略
• 抢跑风险：观察者可利用交易信息
• 监管合规：数据不得分享给未授权方
• 保密协议：商业条款应限于当事方

Canton 方案：子交易隐私

Canton 通过子交易隐私化解完整性—隐私张力：将交易分解为视图，各方仅见其验证自身部分所需内容。

工作原理

当交易涉及多方时，Canton 不向所有人发送完整交易，而是：

1. 分解：按利益相关方关系将交易拆为视图
2. 加密：各视图加密给对应接收方
3. 分发：Synchronizer 仅向有权 Participant 投递视图
4. 验证：各 Participant 独立验证其视图
5. 确认：Participant 仅基于其视图确认

flowchart LR
    subgraph FT[Full Transaction]
        TX[Transaction:<br>Alice pays Bob,<br>Bob pays Charlie]
    end

    TX --> DECOMPOSE[Decompose into Views]

    DECOMPOSE --> VA[Alice's View<br>- Alice pays Bob<br>- encrypted rest]
    DECOMPOSE --> VB[Bob's View<br>- Alice pays Bob<br>- Bob pays Charlie]
    DECOMPOSE --> VC[Charlie's View<br>- encrypted context<br>- Bob pays Charlie]

换言之，Participant 仅见其按隐私模型有权查看的交易部分；对其无权部分，既不见交易载荷，也不见涉及 Participant 或 Party 等元数据。

Synchronizer 看不到任何明文——仅加密消息与确认结果。

各方可见内容

Synchronizer 同样看不到明文——仅加密消息与确认结果。

利益相关方可见性规则

Canton 可见性遵循两条核心原则：

原则 1：Party 可见其有利害关系的操作

原则 2：见操作者见其后果

若你见某操作，则见其产生的 create/archive。这可独立验证——你可据所见结果确认操作正确执行。

可见性示例

template Payment
  with
    sender : Party
    receiver : Party
    amount : Decimal
  where
    signatory sender
    observer receiver
    
    choice Accept : ContractId Receipt
      controller receiver
      do
        create Receipt with payer = sender, payee = receiver, amount

隐私保证

Canton 保证什么

隐私模式

模式 1：双边协议

仅两签名方可见合约。两方协议隐私最大化。

template BilateralContract
  with
    partyA : Party
    partyB : Party
    terms : Text
  where
    signatory partyA, partyB
    -- No observers: only signatories see this contract

适用： 两方需无第三方可见的私有协议。

可见性： 仅 partyA 与 partyB。

模式 2：通过 Observer 选择性披露

当第三方需可见但无需控制时，将其加为 observer。

template RegulatedAsset
  with
    owner : Party
    issuer : Party
    regulator : Party
    value : Decimal
  where
    signatory issuer
    observer owner, regulator

    choice Transfer : ContractId RegulatedAsset
      with
        newOwner : Party
      controller owner  -- owner can transfer unilaterally
      do
        create this with owner = newOwner

适用： 第三方需为合规、审计或信息而可见。

可见性： issuer（signatory）、owner 与 regulator（observers）。owner 亦为 Transfer 的 controller，可单方面执行。

模式 3：泄露（Divulgence）

合约用于交易时，交易当事方可能获知合约。此「divulgence」自动发生。

-- Contract held by Alice
template Asset with owner : Party where
  signatory owner

-- Alice uses her Asset in a transaction with Bob
template Trade
  with
    seller : Party  -- Alice
    buyer : Party   -- Bob
    assetId : ContractId Asset
  where
    signatory seller, buyer
    
    choice Execute : ()
      controller buyer
      do
        -- Bob sees the Asset contract through divulgence
        asset <- fetch assetId
        archive assetId
        -- ... transfer logic

结果： Execute 运行时，Bob（Trade 当事方）可见 Alice 的 Asset，即使他原非 observer。

谨慎使用： Divulgence 可能无意暴露信息。设计交易时须知晓何者被 divulge。

隐私与可审计性

Canton 可在不牺牲审计的前提下实现隐私。常见模式：

审计方作为 Observer

template AuditableTransaction
  with
    partyA : Party
    partyB : Party
    auditor : Party
    details : TransactionDetails
  where
    signatory partyA, partyB
    observer auditor  -- Auditor sees everything but cannot act

选择性审计权

template SelectivelyAuditable
  with
    owner : Party
    data : SensitiveData
    auditor : Party
  where
    signatory owner
    
    -- Non-consuming choice: reveals data without changing state
    nonconsuming choice Audit : AuditReport
      controller auditor
      do
        -- Auditor can request audit, seeing only what's returned
        return AuditReport with 
          timestamp = now
          summary = summarize data  -- Controlled disclosure

可审计性最佳实践

常见隐私错误

错误 1：Observer 过度共享

-- BAD: Adding unnecessary observers
template OverShared
  with
    owner : Party
    counterparty : Party
    allUsers : [Party]  -- Why do all users need to see this?
  where
    signatory owner
    observer counterparty, allUsers  -- Privacy leak!

问题： allUsers 中每个 Party 都可见此合约，即使不需要。

修复： 仅添加真正需要可见性的 observer。

错误 2：忽视 Divulgence

-- Transaction reveals more than intended
choice RevealingChoice : ()
  controller buyer
  do
    -- Fetching this contract divulges it to all transaction stakeholders
    sensitiveAsset <- fetch sensitiveAssetId
    -- buyer now knows about sensitiveAsset, even if not originally an observer

问题： 在交易中组合合约可能向非原利益相关方暴露信息。

修复： 理解哪些合约被 fetch 以及谁见该交易。

错误 3：时序攻击

问题： 即使不见内容，观察者仍可能从以下推断信息：

• 交易发生时间
• 交易规模
• 活动模式

修复：

• 考虑批处理敏感操作
• 在适当时加入噪声或随机化
• 设计工作流以减少时序信息泄露

隐私设计检查清单

设计 Canton 应用时自问：

下一步

• Global Synchronizer — 公共网络基础设施
• Developer Track Module 3 — 在代码中应用隐私模式
• Glossary — 含隐私相关术语

本文由 CC Privacy Club 根据 Canton Network 官方文档（CC-BY-4.0）整理翻译，仅供学习；实现细节以官方最新版本为准。