(课程视频和缩略图将在合并后由微软内容团队添加,遵循第14 / 15课的模式。)
本课将涵盖:
完成本课后,您将了解如何:
假设您已为 Contoso Travel 部署了一个 AI 代理。该代理读取客户请求,调用航班 API 查找选项,并代表客户预订座位。上个季度,该代理处理了5万个预订。
今天一位审计员来了。他们提出一个简单的问题:“告诉我代理做了什么。”
您交出日志文件。审计员查看后提出更难的问题:“我怎么知道这些日志没有被篡改?”
这就是审计轨迹的问题。当前大多数代理部署依赖于:
这些都无法在不要求审计员信任某人的情况下回答问题(您、您的云服务提供商或数据库供应商)。对于内部使用,这种信任通常可以接受。对于受监管的工作负载(金融、医疗、受欧盟AI法案约束的任何内容),则不行。
加密收据通过使每个代理行为独立可验证来解决这个问题。审计员无需信任您,只需您的公钥和收据本身即可。
收据是一个JSON对象,记录代理所做的事情,并带有数字签名。
flowchart LR
A[代理调用工具] --> B[构建收据负载]
B --> C[JSON 规范化 RFC 8785]
C --> E[使用 Ed25519 签署规范化字节]
E --> F[带有签名的收据]
F --> G[审计员离线验证]
G --> H{签名有效?}
H -- yes --> I[篡改证明]
H -- no --> J[收据被拒绝]
一个最简收据如下:
{
"type": "agent.tool_call.v1",
"agent_id": "contoso-travel-bot",
"tool_name": "lookup_flights",
"tool_args_hash": "sha256:a3f9c1...",
"result_hash": "sha256:7b2e1d...",
"policy_id": "contoso-travel-policy-v3",
"timestamp": "2026-04-25T14:30:00Z",
"sequence": 47,
"previous_receipt_hash": "sha256:9d4e6a...",
"signature": {
"alg": "EdDSA",
"sig": "c5af83...",
"public_key": "8f3b2c..."
}
}
三个属性起作用:
签名。收据由代理网关使用 Ed25519 私钥签名。任何拥有对应公钥的人都可以离线验证签名。篡改任何字段都会使签名无效。
规范编码。签名前,收据使用 JSON 规范化方案(JCS,RFC 8785)序列化。这确保两个实现只要逻辑收据相同,生成的字节输出就完全相同。没有规范化,不同的 JSON 序列化器会为相同内容生成不同签名。
哈希串联。previous_receipt_hash 字段将每个收据链接到前一个。删除或重新排序其中一个收据会破坏之后的所有收据。即使单个签名被绕过,也能在链的层面检测到篡改。
这些属性共同提供三个保证:
生成收据不需要特殊库。加密原语广泛可用,逻辑只需几十行 Python 代码。
code_samples/18-signed-receipts.ipynb 中的动手练习演示了完整流程。总结版如下:
import json
import hashlib
import base64
from nacl import signing
from jcs import canonicalize # RFC 8785 规范 JSON
def b64url_nopad(data: bytes) -> str:
return base64.urlsafe_b64encode(data).decode("ascii").rstrip("=")
def sha256_canonical(obj) -> str:
"""SHA-256 of a Python object's JCS-canonical JSON form."""
return f"sha256:{hashlib.sha256(canonicalize(obj)).hexdigest()}"
# 生成或加载签名密钥(在生产环境中,存储在密钥库中)
signing_key = signing.SigningKey.generate()
verify_key = signing_key.verify_key
# 构建收据负载(尚无签名)
tool_args = {"origin": "SYD", "destination": "LAX"}
tool_result = [{"flight": "QF11", "price": 1850, "stops": 0}]
payload = {
"type": "agent.tool_call.v1",
"agent_id": "contoso-travel-bot",
"tool_name": "lookup_flights",
"tool_args_hash": sha256_canonical(tool_args),
"result_hash": sha256_canonical(tool_result),
"policy_id": "contoso-travel-policy-v3",
"timestamp": "2026-04-25T14:30:00Z",
"sequence": 0,
"previous_receipt_hash": None,
}
# 直接规范化并签署 JCS 字节。PureEdDSA 内部进行哈希处理。
canonical_bytes = canonicalize(payload)
signature_bytes = signing_key.sign(canonical_bytes).signature
# 附加一个结构化签名对象。
receipt = {
**payload,
"signature": {
"alg": "EdDSA",
"sig": b64url_nopad(signature_bytes),
"public_key": b64url_nopad(bytes(verify_key)),
},
}
这就是整个签名流程。笔记本中的练习详细讲解每个步骤。
验证是逆向操作:
import base64
import hashlib
from nacl import signing
from nacl.exceptions import BadSignatureError
from jcs import canonicalize
def b64url_decode(s: str) -> bytes:
padding = "=" * ((4 - len(s) % 4) % 4)
return base64.urlsafe_b64decode(s + padding)
def verify_receipt(receipt: dict) -> bool:
# 签名是一个结构化对象:{"alg", "sig", "public_key"}。
sig_obj = receipt.get("signature")
if not sig_obj or sig_obj.get("alg") != "EdDSA":
return False
# 重建实际被签名的载荷(除签名外的所有内容)。
payload = {k: v for k, v in receipt.items() if k != "signature"}
canonical_bytes = canonicalize(payload)
try:
verify_key = signing.VerifyKey(b64url_decode(sig_obj["public_key"]))
verify_key.verify(canonical_bytes, b64url_decode(sig_obj["sig"]))
return True
except BadSignatureError:
return False
该函数接受收据,如果签名有效则返回True,否则返回False。无需网络调用,无需服务依赖,不需要信任第三方。
为了展示篡改检测,笔记本演示了:
tool_args_hash字段的一个字节。这是收据防篡改的实际证明:任何修改,无论多小,都破坏签名。
单个签名收据保护一次行动。收据链保护一系列行动。
flowchart LR
R0[收据 0<br/>创世] --> R1[收据 1]
R1 --> R2[收据 2]
R2 --> R3[收据 3]
R1 -. previous_receipt_hash .-> R0
R2 -. previous_receipt_hash .-> R1
R3 -. previous_receipt_hash .-> R2
每个收据记录前一个收据的哈希。要悄无声息地删除收据2,攻击者需要:
previous_receipt_hash字段(破坏收据3的签名),或者如果私钥保存在硬件密钥库中,且您在每个收据上发布公钥,则未经检测这两种攻击都不可行。
笔记本演示了:
previous_receipt_hash是否匹配前一个收据的实际哈希。这就是如何制作外部审计员能够验证的审计轨迹,而无需信任您本人。
这是本课最重要的部分。收据功能强大,但其能力有限。
收据可以证明三件事:
收据不能证明:
policy_id引用的政策是否真的评估过,或者如果检查过会否批准此行为。收据记录的是所声称的内容,而非执行的强制内容。这个边界重要原因有二:
常见误区是认为“有收据”即意味着“已治理”。并非如此。收据是基础,治理是你在此基础上构建的系统。
上述第3点值得单独讲述:行动收据说“此密钥签署了此内容”,却永远不说“有人类授权此操作”。对于高风险操作(退款、删除、汇款),治理框架越来越多地要求缺失的那句话,这可以用本课中已经构建的相同原语生成。
后续笔记本code_samples/human-authorization-receipts.ipynb增加了第二种收据类型human.approval.v1,与本课收据使用相同的封套格式(类型化负载以 Ed25519 签名,基于规范化 JCS 字节,signature 对象在签名字节之外)。指定审批人先对完整的规范动作及其摘要签名;代理的行动收据携带相同动作摘要和parent_approval_ref,即审批收据哈希,遵循你上面构建的链中previous_receipt_hash的相同约定。一个verify_chain分别使用两个固定密钥注册表(审批人密钥与代理密钥)验证两个工件,代码路径共用但权限从不共享。
这个属性的谨慎表述是:人类批准了这个确切操作,代理恰好执行了该批准动作。 笔记本中因拒绝机制使该属性真实而非仅仅声明:
每个失败都会给出不同的拒绝原因,审计员读拒绝时可以判断权限是过期了还是执行动作变了。笔记本教的规则是:单独签名的审批不是授权。授权只有在执行时两个收据仍绑定同一规范动作时才存在。人类审批收据是本课定义的一种教育组合,而非draft-farley-acta-signed-receipts定义的收据类型。
本课中的 Python 代码故意写得极简,方便你逐行阅读并完全理解。生产环境中,你有两个选择:
直接基于加密原语构建。 你刚才看到的50行代码已适用于许多场景。PyNaCl(Ed25519)和jcs包(规范化 JSON)是维护良好且已审计的库。
使用生产级收据库。 几个开源项目实现了相同模式并附加更多功能(密钥轮换、批量验证、JWK 集分发、与政策引擎集成):
draft-farley-acta-signed-receipts,修订版02)中的 JCS 和签名范围约定。教程中的教育收据与草案里的{payload, signature}封套不同,且未呈现为符合规范的实现。草案公开了共享的合规测试套件(agent-governance-testvectors),面向其线格式的实现。protect-mcp(npm)和@veritasacta/verify(npm)包提供针对 Node 的收据签名和离线验证,实现用于为 MCP 服务器构建防篡改审计轨迹,包括基于 WebAuthn 的桌面流程中“持有待共同签署”审批收据发放,与人类授权笔记本中相同的审批收据模式。pip install nobulex) 提供了相同的 Ed25519 + JCS 签名模式,集成了 LangChain 和 CrewAI,包含开放的交叉验证测试向量及通过 OWASP PR #2210 贡献的合规映射。选择自写还是用库,与选择自写 JWT 库或用测试库类似:两者合理;库节省时间,减少审计面;自写需理解每个原语。本课教授自写路径,奠定任一选择的基础。
在进入练习之前测试理解。
1. 收据用代理的 Ed25519 私钥签署。审计员只有公钥,能否离线验证收据?
2. 攻击者修改收据的policy_id字段,声称它受更宽松政策管辖。签名覆盖的是原始负载。验证时会怎样?
3. 为什么收据包含 tool_args_hash 和 result_hash,而不是原始参数和结果?
4. previous_receipt_hash 字段将每个收据与其前驱链接。如果攻击者悄悄删除链中间的一个收据,会导致什么无效?
5. 收据验证通过。这能证明代理的行为是正确、合理或符合政策吗?
打开 code_samples/18-signed-receipts.ipynb 并完成所有四个部分:
扩展挑战1: 扩展收据模式,新增你选择的字段(例如,用于追踪的请求 ID),更新规范签名逻辑以包含该字段,并确认收据仍可通过验证。然后在签名后修改该字段,确认验证失败。此练习迫使你理解规范编码的每一个字节如何影响签名。
扩展挑战2: 对你的两个收据的规范字节进行 SHA-256 哈希(按确定顺序连接),并将结果摘要作为第三个收据的新字段嵌入,然后签名。验证这三个收据均可完整回环。你刚刚构建了一个一步包含证明:任何持有第三个收据的人都能证明前两个收据在签名时存在,而无需暴露它们的内容。这是规模化选择性披露收据(Merkle 承诺,RFC 6962)使用的模式。
密码学收据为 AI 代理提供了一个审计轨迹,它是:
它们不能替代输入验证、政策执行或身份基础设施,而是这些层的基础。当你部署代理到监管工作负载、多组织工作流、或任何不能假设未来审计者信任你的环境时,收据是你让审计轨迹诚实可信的方法。
最重要的启示:收据证明了是谁何时说了什么,但不证明所说内容的真实性或正确性。务必牢记这一点。这是诚实的溯源体系与误导体系的区别。
准备好从本课毕业,部署签收据的代理于真实环境时:
https://your-org.example.com/.well-known/agent-keys.json。加入 Microsoft Foundry Discord,与其他学习者会面,参加办公时间,获取你的 AI 代理问题的答案。
本课涵盖单一收据签名和哈希链序列。以下更高级模式也是成熟治理姿态中常见的组合:
authorization_*)和执行后(result_*)两半并分别签名,适用于授权决策和观察结果由不同实体或在不同时间生成的情况。该模式可叠加于本课所示的收据格式之上。result_hash 的任意字节。现实负载通常比单次工具调用结果更丰富:决策前的推理(模型预测、考虑选项、证据及其完整性、风险态势、责任链、门控结果)都可以包含其中,由单一收据封装。这样保持收据格式极简,同时允许按领域演进负载模式。signature.alg 字段可载入 ML-DSA-65(NIST 后量子签名标准),当需要迁移时使用。规划一个收据双签名期限。免责声明: 本文件由 AI 翻译服务 Co-op Translator 翻译完成。尽管我们力求准确,但请注意,自动翻译可能包含错误或不准确之处。原始语言版文件应视为权威来源。对于重要信息,建议使用专业人工翻译。我们对因使用本翻译而产生的任何误解或误释不承担责任。