Canton 的解决方案

Canton 对区块链「透明 vs 隐私」根本张力的架构性解答。

Canton 如何在不牺牲诚信的情况下实现隐私

Canton 通过三个架构支柱解决了隐私与完整性的权衡问题，这三个架构支柱共同提供强大的隐私保证和区块链级完整性。

第一支柱：子交易隐私

Canton 的核心创新是子交易隐私。这在两个层面上起作用：

1. 交易隔离：不同的交易完全分开——无关方甚至不知道其他交易的存在
2. 查看分解：在单个交易中，不同方只能看到其相关部分

视图如何工作

当交易涉及多方时，Canton 不会将整个交易发送给每个人。相反：

1. 分解：根据利益相关者关系将交易拆分为视图
2. 加密：每个视图都针对其特定接收者进行加密
3. 分发：同步器仅向每个参与者分发授权视图
4. 验证：每个参与者独立验证他们的观点
5. 确认：参与者仅根据自己的观点进行确认

flowchart LR
    subgraph TX[Transaction]
        direction TB
        A1[Alice → Bob]
        A2[Bob → Charlie]
    end

    TX --> DECOMP[Decompose]

    DECOMP --> VA[Alice's View<br>Sees: Alice → Bob]
    DECOMP --> VB[Bob's View<br>Sees: Both]
    DECOMP --> VC[Charlie's View<br>Sees: Bob → Charlie]

在此示例中，单个原子交易将价值从 Alice 转移到 Bob 再转移到 Charlie。但爱丽丝从未了解查理，查理也从未了解爱丽丝。

各方看到的内容

这不仅仅是隐藏数据，它还为信息流提供了数学上强制的边界。

支柱 2：利益相关者共识证明

传统区块链要求所有验证器验证所有交易。 Canton 采用了不同的方法：只有交易中的利益相关者需要确认。

为什么这有效

考虑一下：为什么验证者需要验证他们不参与的交易？

在传统区块链中，验证者会验证所有内容以防止双花并确保规则得到遵守。但如果只有 Alice 和 Bob 受到交易的影响，则只有 Alice 和 Bob 需要验证它。只要：

• Alice的验证者确认Alice授权了该交易
• Bob 的验证者确认 Bob 收到了他应该收到的信息
• 双方同意交易有效

那么交易就有效了。 Charlie 的验证器不需要看到它、验证它，甚至不需要知道它的存在。

sequenceDiagram
    participant Alice as Alice's Validator
    participant Sync as 同步器
    participant Bob as Bob's Validator

    Alice->>Sync: Submit encrypted transaction
    Sync->>Sync: Order and timestamp
    Sync->>Alice: Deliver Alice's view
    Sync->>Bob: Deliver Bob's view
    Alice->>Sync: Confirmation
    Bob->>Sync: Confirmation
    Sync->>Alice: Commit
    Sync->>Bob: Commit

    Note over Alice,Bob: Only involved parties<br/>participate in consensus

缺乏全球知名度的诚信

这种方法保持了完整性，因为：

• 防止双花：Alice 的验证器跟踪 Alice 的合约；不能花费不存在的东西；以信誉良好的代币为例，发行需要获得发行人的批准。
• 授权执行：只有被声明为控制者的各方才能行使选择权
• 一致性：同步器确保所有各方看到一致的事件顺序
• 原子性：要么所有相关方都确认，要么交易被拒绝

第三支柱：不可见的同步同步器（排序器+中介节点）同步交易排序和确认，而无需查看交易内容。

同步器的作用

同步器不能做什么

flowchart TB
    subgraph Participants
        PA[Participant A<br>Stores contracts for parties A hosts]
        PB[Participant B<br>Stores contracts for parties B hosts]
    end

    subgraph 同步器
        SEQ[Sequencer<br>Orders encrypted messages]
        MED[Mediator<br>Collects confirmations]
    end

    PA <--> SEQ
    PB <--> SEQ
    SEQ <--> MED

    Note1[同步器 sees:<br>- Encrypted blobs<br>- Timestamps<br>- Confirmation results]
    Note2[Participants store:<br>- Decrypted contract data<br>- Only for their parties]

信任模型

同步器的有限能力是一个特性，而不是限制：

• 您无需信任同步器 与您的数据 — 它无法读取您的数据
• 您确实信任同步器的订购和可用性
• 同步器无法作弊，因为它看不到正在同步的内容

这种关注点分离意味着：

• 隐私是通过加密方式而不是通过策略来强制执行的
• 同步器操作员无法提取交易情报
• 添加更多同步器操作符不会扩大数据暴露

支柱如何协同工作

这三大支柱是相互依存的：

他们共同创建了一个系统：

1.各方仅收到自己的观点 2.各方仅验证自己的观点 3. 同步器永远看不到任何视图 4. 如果所有利益相关者都确认，交易将自动提交

现实世界的影响

该架构支持传统区块链上不可行的用例：

机密多方工作流程

多个组织可以共享一个工作流程，每个组织只能看到自己的部分：

flowchart LR
    Bank[Bank] --> |sees loan terms| Workflow
    Borrower[Borrower] --> |sees their obligations| Workflow
    Auditor[Auditor] --> |sees compliance data| Workflow

    Workflow[Loan Agreement]

    Note[Each party sees different<br/>aspects of the same contract]

隐私保护和解

交易双方在观察者看不到价格的情况下进行结算：

• 买家看到：收到资产、付款
• 卖方看到：资产已转移，付款已收到
• 市场：看不到价格或派对

监管合规性

满足数据保护要求，同时维护共享事实：

• 数据保留在有权方手中
• 为具有审计权的人提供审计追踪
• 最大限度地减少跨境数据流动

后续步骤

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。