(課程影片和縮圖將由 Microsoft 內容團隊於合併後新增,符合課程第 14 / 15 節的模式。)
本課程將涵蓋:
完成本課程後,你將知道如何:
想像你已部署一個為 Contoso Travel 服務的 AI 代理。該代理會讀取客戶請求,呼叫航班 API 查詢選項,並代表客戶預訂座位。上季度,該代理處理了 5 萬筆訂單。
今天一位稽核員來訪,他們問了一個簡單問題:「請告訴我你的代理做了什麼。」
你交出日誌檔。稽核員查看後問了個更難的問題:「我怎麼知道這些日誌沒有被修改?」
這就是審計軌跡的問題。今日多數代理部署依賴:
這些解決方案都無法答覆稽核員的問題,而不要求稽核員信任某方(你、你的雲端供應商、你的資料庫廠商)。對內部使用,這種信任通常可接受。但對規管工作負載(金融、醫療、受到歐盟 AI 法案規範的),則不可接受。
密碼收據解決此問題,讓每個代理行動都可獨立驗證。稽核員不需信任你,只要有你的公鑰和收據本身即可。
收據是記錄代理行動的 JSON 物件,並以數位簽章簽署。
flowchart LR
A[代理程式調用工具] --> B[建立收據有效載荷]
B --> C[標準化 JSON RFC 8785]
C --> D[SHA-256 雜湊]
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..."
}
}
三個屬性在起作用:
簽章。收據由代理閘道使用 Ed25519 私鑰簽署。任何擁有對應公鑰的人都能離線驗證簽章。篡改任何欄位都會使簽章無效。
標準編碼。簽署前,收據經 JSON 標準化方案(JCS,RFC 8785)序列化。此舉確保兩份同樣邏輯的收據在不同實作間生成同樣的位元組序列。若無標準化,不同 JSON 序列化器會為相同內容產生不同的簽章。
哈希串接。previous_receipt_hash 欄位將每份收據與前一份銜接。移除或重新排序任一收據會破壞後續所有收據。篡改在串接鏈層面即明顯,即便個別簽章被繞過。
這些特性合力提供三項保證:
你不需要特殊函式庫來產生收據。密碼學基元廣泛可用,邏輯僅數十行 Python。
code_samples/18-signed-receipts.ipynb 中的實作演練會示範整個流程。摘要如下:
import json
import hashlib
import base64
from nacl import signing
from jcs import canonicalize # RFC 8785 規範的 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(在生產環境中,請存放於金鑰保管庫)
signing_key = signing.SigningKey.generate()
verify_key = signing_key.verify_key
# 建立收據負載(尚未簽名)
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,
}
# 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
# 附加一個結構化的簽名物件。
receipt = {
**payload,
"signature": {
"alg": "EdDSA",
"sig": b64url_nopad(signature_bytes),
"public_key": b64url_nopad(bytes(verify_key)),
},
}
這就是整個簽署流程。筆記本中逐步帶你完成各步驟。
驗證是反向操作:
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:
# 簽名是一個結構化的物件:{"alg", "sig", "public_key"}。
sig_obj = receipt.get("signature")
if not sig_obj or sig_obj.get("alg") != "EdDSA":
return False
# 重建實際被簽名的有效載荷(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
此函式輸入收據,回傳簽章有效時為 True,否則 False。不需網路呼叫、無服務依賴、也不需信任任何第三方。
為展示篡改檢測,筆記本示範了:
tool_args_hash 欄位的一個位元組。這是收據具篡改可見性的實際示範:任何微小修改都會破壞簽章。
單份簽署收據保護單一行動。串接收據鏈保護一連串行動。
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
每份收據記錄著前一份的哈希。若攻擊者想悄悄移除收據 2,要麼:
previous_receipt_hash 欄位(會破壞收據 3 的簽章),要麼若私鑰保存在硬體金鑰保管庫且你以每份收據公佈公鑰,這兩種攻擊均難以不被察覺成功。
筆記本示範:
previous_receipt_hash 與前一收據的實際哈希相符。這就是產生稽核員可驗證且無須信任你的審計軌跡的方式。
這是本課程中最重要的一節。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 指涉的政策是否真的被執行,或若檢查過是否會允許此行動。收據記錄的是所聲稱的內容,不是執行結果。此界限重要因兩點:
常見錯誤是以為「有收據」就代表「已治理」。事實不是。收據是基礎,治理是你建立在上面的系統。
本課程中的 Python 程式碼刻意簡潔,讓你能逐行理解流程。生產環境有兩種選擇:
直接使用密碼學基元。上方看到的 50 行足以滿足很多情境。PyNaCl(Ed25519)和 jcs 套件(標準 JSON)都是經常維護且經審計的函式庫。
使用生產用收據函式庫。數個開源專案實作此模式並增添功能(密鑰輪替、批量驗證、JWK 集分發、與政策引擎整合):
draft-farley-acta-signed-receipts),正在標準化過程中。protect-mcp(npm)和 @veritasacta/verify(npm)套件提供基於 Node 的收據簽署和離線驗證實作,適合用於為任何 MCP 伺服器包裝防篡改審計軌跡。自行實作或使用函式庫的抉擇,類似寫自己 JWT 函式庫或使用測試過的函式庫:兩者皆合理;後者節省時間且減少審計範圍;從零開始強制你理解每個基元。此課程教授從零開始路徑,為你兩種選擇打下基礎。
開始練習前先測試你的理解。
1. 收據用代理的私鑰 Ed25519 簽署。稽核員僅有公鑰。稽核員能離線驗證收據嗎?
2. 攻擊者改動收據的 policy_id 欄位,聲稱其受更寬鬆政策約束。簽章是在原始有效負載上產生的。驗證時會怎樣?
3. 為什麼收據使用 tool_args_hash 和 result_hash,而非存放原始參數和結果?
4. previous_receipt_hash 欄位串接收據鏈。如果攻擊者悄悄刪除鏈中一份收據,什麼會失效?
5. 收據驗證成功。這是否證明代理行動正確、合理或符政策?
打開 code_samples/18-signed-receipts.ipynb,完成四個部分:
進階挑戰 1: 在收據結構中新增你自行選擇的欄位(例如請求 ID 用於追蹤),更新標準簽署邏輯使其納入,並確認收據簽署後可正確通過驗證。然後簽署後修改該欄位並確認驗證失敗。此挑戰迫使你瞭解標準化編碼的每個位元組如何影響簽章。 進階挑戰 2: 將你的兩張收據做 SHA-256 雜湊(以確定性順序串接它們的標準化位元組),並在第三張收據中以新欄位嵌入此雜湊摘要後再簽署。驗證三張收據仍能正常往返。你剛剛建立了一步驟的包含證明:持有第三張收據的任何人都能證明前兩張收據在簽署時存在,而無需揭露內容。這是選擇性揭露收據在大規模使用時的模式(Merkle 承諾,RFC 6962)。
加密收據提供 AI 代理一條審計軌跡,具有:
它們不是輸入驗證、政策執行或身份基礎設施的替代品,而是這些層次的基礎。當你要將代理部署於受監管的工作負載、多組織流程或未來審計者無法假定信任你的任何場景時,收據就是讓審計軌跡真實誠信的方式。
最重要的重點是:收據證明誰在何時說了什麼,但不證明所說的是事實或正確。請牢記這一區分。這是誠實溯源系統與誤導系統的差別。
當你準備從本課程畢業,部署帶收據簽署的代理於實際環境時:
https://your-org.example.com/.well-known/agent-keys.json。加入 Microsoft Foundry Discord,與其他學習者會面,參加辦公時間並獲得 AI 代理問題解答。
本課程涵蓋單一收據簽署與雜湊鏈序列。同樣的基元組合可構成多種更進階的模式,隨著治理態勢成熟你可能會遇見:
authorization_*)與執行後(result_*)兩半獨立簽章,適合授權決策與觀察結果由不同執行者或時間生成情境。這是本課教學收據格式的附加組合。result_hash 的資料。實務負載往往比單一工具呼叫結果更豐富:決策前推理(模型預測、考慮選項、證據及其完整性、風險態勢、問責鏈、閘門結果)都可包含其中,由單一收據密封。保持收據格式簡潔,讓負載 schema 按領域演化。signature.alg 可攜帶 ML-DSA-65(NIST 後量子簽章標準),以便遷移。規劃雙簽署過渡期間。(由課程維護人員決定)
免責聲明: 此文件已使用 AI 翻譯服務 Co-op Translator 進行翻譯。雖然我們努力追求準確性,但請注意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視為權威來源。對於關鍵資訊,建議採用專業人工翻譯。我們不對因使用此翻譯所產生的任何誤解或誤譯承擔責任。