(課程影片與縮圖將由微軟內容團隊於合併後新增,符合第14/15課程模式。)
本課程將涵蓋:
完成本課程後,您將學會:
假設您已為 Contoso Travel 部署 AI 代理。該代理會讀取客戶請求,用航班 API 查詢選項,並代表客戶預訂座位。上一季,該代理處理了 50,000 筆訂位。
今天有位稽核員到訪。他們問一個簡單問題:「請展示您的代理做了什麼。」
您交出日誌檔。稽核員看過之後問更難問題:「我怎麼知道這些日誌沒有被修改過?」
這就是稽核軌跡的問題。現今大多數代理部署依賴:
這些都無法解決稽核員的問題,除非稽核員信任某人(您、您的雲端服務商、資料庫供應商)。內部使用時,這種信任通常可接受,但在受規管工作負載(金融、醫療保健、EU AI法案)下則不可。
加密收據透過讓每個代理行為可獨立驗證來解決此問題。稽核員不需信任您,只需要您的公開金鑰和收據本身。
收據是一個記錄代理所做工作的 JSON 物件,並以數位簽章簽署。
flowchart LR
A[代理調用工具] --> B[構建收據負載]
B --> C[標準化 JSON RFC 8785]
C --> D[SHA-256 哈希]
D --> E[Ed25519 簽名]
E --> F[帶簽名的收據]
F --> G[審核員離線驗證]
G --> H{簽名有效?}
H -- yes --> I[防篡改證明]
H -- no --> J[收據被拒絕]
一個最簡單的收據如下:
{
"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..."
}
}
三個屬性發揮作用:
簽章。收據由代理閘道使用 Ed25519 私鑰簽署。任何擁有對應公開金鑰者可離線驗證簽章。任何欄位被竄改都會使簽章失效。
標準編碼。簽章前,收據使用 JSON 標準化方案(JCS, RFC 8785)序列化。確保不同實作產生相同邏輯收據時會有完全相同的位元組輸出。若不標準化,會因 JSON 序列器不同而產生不同簽章。
哈希串鏈。previous_receipt_hash 欄位將每筆收據串接到前一筆。移除或重新排序某一收據會破壞其後所有收據。即使個別簽章被繞過,鏈上仍能發現竄改。
這些屬性合力提供三項保障:
產生收據不必使用特殊函式庫。加密原語廣泛可用,邏輯僅數十行 Python。
實作練習可參考 code_samples/18-signed-receipts.ipynb,以下是摘要:
import json
import hashlib
import base64
from nacl import signing
from jcs import canonicalize # RFC 8785 規範化 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()}"
# 產生或載入簽名金鑰(生產環境中,存放於金鑰庫)
signing_key = signing.SigningKey.generate()
verify_key = signing_key.verify_key
# 建立收據有效載荷(尚未簽署)
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,
}
# 規範化、雜湊、簽名。
canonical_bytes = canonicalize(payload)
message_hash = hashlib.sha256(canonical_bytes).digest()
signature_bytes = signing_key.sign(message_hash).signature
# 附加結構化簽名物件。
receipt = {
**payload,
"signature": {
"alg": "EdDSA",
"sig": b64url_nopad(signature_bytes),
"public_key": b64url_nopad(bytes(verify_key)),
},
}
那是整個簽署流程。筆記本中會詳細說明每個步驟。
驗證為反向操作:
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:
# 簽名是一個結構化物件:{"alg", "sig", "public_key"}。
sig_obj = receipt.get("signature")
if not sig_obj or sig_obj.get("alg") != "EdDSA":
return False
# 重新構建實際被簽署的載荷(除簽名外的所有內容)。
payload = {k: v for k, v in receipt.items() if k != "signature"}
canonical_bytes = canonicalize(payload)
message_hash = hashlib.sha256(canonical_bytes).digest()
try:
verify_key = signing.VerifyKey(b64url_decode(sig_obj["public_key"]))
verify_key.verify(message_hash, b64url_decode(sig_obj["sig"]))
return True
except BadSignatureError:
return False
此函式接受收據並回傳簽章有效則為 True,否則 False。無需網路請求、服務依賴或信任第三方。
筆記本演示如何偵測竄改:
tool_args_hash 欄位的一個位元組。這是收據具備防竄改性的實作證明:任何細微改動都會破壞簽章。
單一簽署收據保護一個行動,一串收據保護一連串行動。
flowchart LR
R0[收據 0<br/>創世] --> R1[收據 1]
R1 --> R2[收據 2]
R2 --> R3[收據 3]
R1 -. previous_receipt_hash .-> R0
R2 -. previous_receipt_hash .-> R1
R3 -. previous_receipt_hash .-> R2
每個收據紀錄前一收據的雜湊。若想偷偷移除第二筆收據,攻擊者必須:
previous_receipt_hash 欄位(破壞第三筆收據的簽章),或若私鑰存在硬體金鑰庫且您隨每筆收據發佈公開金鑰,任何攻擊都難以不被察覺。
筆記本示範:
previous_receipt_hash 與前筆收據的實際雜湊吻合。如此便能產製外部稽核者無須信任您的可驗證稽核軌跡。
本節為本課程最重要部分。收據很強大,但其能力有限。
收據證明三件事:
收據不證明:
policy_id 所指政策是否真正評估,或若評估是否允許此行動。收據紀錄主張,非強制執行。此界線重要有二:
常見誤解是認為「有收據」等於「有治理」。事實非也。收據是基礎。治理系統是你構建在其上的整體。
上列第3項值得特別章節說明:行動收據表示「此金鑰簽署此內容」,從未表示「人類授權」。對於高風險行動(退款、刪除、電匯),治理框架逐漸要求該缺失聲明,且可利用本課中的原語產生。
後續筆記本 code_samples/human-authorization-receipts.ipynb 新增第二種收據類型 human.approval.v1,採與本課收據相同封套格式(帶型別負載,按標準化 SHA-256 用 Ed25519 簽署,signature 在簽署外)。命名審批者簽署完整標準化行動及其摘要後執行;代理行動收據攜帶相同行動摘要與 parent_approval_ref(批准收據的 receipt_hash),與鏈中的 previous_receipt_hash 採用相同慣例。單一 verify_chain 於分別固定金鑰登錄(審批者金鑰與代理金鑰)下驗證兩負載,程式碼共用但權限分離。
精準描述此屬性:該人類批准此精確行動,代理精確執行此批准行動。 筆記本的拒絕機制令此屬性成為事實而非只陳述:
每種失敗均有明確拒絕原因,促使稽核能辨別權限是否過期或執行行動是否被改變。筆記本教導規則:單一簽署批准不等同授權。僅當兩收據執行時仍綁定同一標準化行動,授權成立。此課跟隨的 Internet-Draft(draft-farley-acta-signed-receipts)中之聯合簽名路徑是此模式的標準軌道版本。
本課 Python 程式碼設計極簡,方便閱讀並深入理解。生產環境中,有兩種選擇:
直接構建於加密原語上。 上述約50行程式碼足以應用於多數場景。PyNaCl(Ed25519)與 jcs 套件(標準 JSON)均為維護良好且經審核的函式庫。
採用生產級收據函式庫。 多個開源專案實作相同模式並提供額外功能(密鑰輪替、批次驗證、JWK 集分發、政策引擎整合):
draft-farley-acta-signed-receipts, 修訂版02),目前進行標準化流程,及共享合規套件(agent-governance-testvectors),供獨立實作互相驗證產生字節相同的標準輸出。protect-mcp(npm)與 @veritasacta/verify(npm)套件提供基於 Node 的收據簽署與離線驗證實作,旨在為任何 MCP 伺服器封裝防竄改稽核軌跡,包括一種持有並等待共同簽署的流程,其中暫停動作會發出與行動摘要綁定的批准收據(桌面流程中由 WebAuthn 支持),與上述人類授權筆記本中的批准收據模式相同。pip install nobulex)提供相同行為的 Ed25519 + JCS 簽署模式,並具備 LangChain 與 CrewAI 整合,包含公開的交叉驗證測試向量與通過 OWASP PR #2210 貢獻的合規性對照。自行打造或使用函式庫的抉擇,類似於自己寫 JWT 函式庫與使用已測試函式庫的決定:兩者皆合理;函式庫可節省時間並降低審核範圍;自行撰寫則確保對每個原語都深刻理解。本課採自底層撰寫路徑,為兩種選擇奠定基礎。
在進入練習前測試您的理解能力。
1. 收據由代理私鑰 Ed25519 簽署。稽核員僅持有公開金鑰。稽核員可否離線驗證收據?
2. 攻擊者修改收據中的 policy_id 欄位,使其宣稱受更寬鬆政策管控。簽章是對原始負載的簽署。驗證時會發生什麼?
3. 為什麼收據包含 tool_args_hash 和 result_hash,而不是原始參數和結果?
4. previous_receipt_hash 欄位將每個收據連結到其前一個收據。如果攻擊者靜默地刪除鏈中間的一個收據,什麼將變得無效?
5. 收據驗證成功。這是否證明代理的行為是正確、合理或合規?
打開 code_samples/18-signed-receipts.ipynb 並完成以下四個部分:
擴展挑戰 1: 擴展收據架構,增加你選擇的欄位(例如,請求 ID 用於追蹤),更新標準簽名邏輯以包含該欄位,並確認收據仍能通過驗證。然後簽名後修改該欄位,確認驗證失敗。這讓你了解標準編碼的每個位元組如何影響簽名。
擴展挑戰 2: 對兩個收據的標準位元組(按確定性順序串接)執行 SHA-256 雜湊,並將結果摘要作為第三個收據的新欄位嵌入,然後簽名。驗證三個收據仍能通過驗證。你剛完成一步包含證明:任何持有第三個收據的人都能證明前兩個收據在簽名時存在,且不需揭露內容。這是選擇性披露收據在大規模中使用的模式(Merkle 承諾,RFC 6962)。
密碼學收據為 AI 代理提供審計軌跡,具備:
它們不是輸入驗證、政策執行或身份基礎設施的替代品,而是這些層的基礎。當你在受規管的工作負載、多組織工作流程或無法假定未來審計員信任你的環境布署代理時,收據是讓審計軌跡誠實可信的方式。
最重要的結論:收據證明誰、何時宣稱了什麼。但它不證明所宣稱的內容是真實或正確。務必牢記這個區別。這是誠實出處系統與誤導性系統的分水嶺。
當你準備從此課程畢業、部署帶收據簽名的代理到真實環境時:
https://your-org.example.com/.well-known/agent-keys.json。加入 Microsoft Foundry Discord,與其他學習者交流,參加問答時間,解決你的 AI 代理問題。
本課程涵蓋單一收據簽名與哈希鏈序列。相同原語組合成以下更進階模式,可隨治理態勢成長時遇到:
authorization_*)與執行後(result_*)兩半,簽名獨立,適用於授權決定與觀察結果由不同角色或時間產生。此模式可附加組合於本課程教學的收據格式上。result_hash 的位元組。實際有效負載常比單一次工具呼叫結果更豐富:執行前推理(模型預測、考慮選項、證據及其完整性、風險態勢、問責鏈條、門控結果)都可封裝在有效負載中,僅由單一收據封印。保持收據格式簡潔,同時讓有效負載架構可隨領域發展。signature.alg 欄位可帶入需要轉移時的 ML-DSA-65(NIST 後量子簽名標準)。規劃轉移期內收據同時雙重簽署。免責聲明: 本文件由 AI 翻譯服務 Co-op Translator 翻譯而成。雖然我們致力於確保準確性,但請注意,機器自動翻譯可能包含錯誤或不準確之處。原始文件的母語版本應被視為權威來源。對於重要資訊,建議進行專業人工翻譯。我們不對因使用本翻譯而產生的任何誤解或誤釋承擔責任。