原文標題：《Programmable Privacy and Onchain Compliance using Homomorphic Encryption》

原文作者：Rand Hindi

原文編譯：Luccy，BlockBeats

編按：< /blockquote>

9 月19 日， a16z 的加密團隊在Nakamoto Challenge 中提出了七個問題，分別是：原子可組合性和共享定序的局限性、DePIN 驗證、JOLT + Lasso 問題、合規可編程隱私、最佳LVR 緩解、設計MEV 交易供應鏈以及利用區塊鏈進行Deepfake 保護。

對於合規可程式隱私問題，開源加密工具Zama 提出了一種解決方案，完全同態加密(FHE) 或說fhEVM 機密智能合約協議。 fhEVM 以其在加密狀態上進行計算的能力，為開發者提供了在鏈上建立合規可編程隱私應用的新途徑。

去中心化識別（DID）作為數位身分的頒發者，儲存在加密狀態中，實現了使用者身分的隱私和可程式設計合規的雙贏。透過監管合約定義個體之間的代幣轉移規則，實現了對轉帳條件的動態監管。此設計在智慧合約層級執行監管規定，無需硬編碼，使用者透過幾行 Solidity 代碼即可確保應用程式的合規性。

Zama 執行長 Rand Hindi 在文章中展示如何使用 fhEVM 建立一個合規的 ERC20 代幣，透過鏈上 DIDs 進行身份抽象化。他指出，相對於其他隱私解決方案，fhEVM 的所有數據和計算均發生在鏈上，確保了可組合性和數據可用性。

幾個月前，a16z的加密團隊發布了Nakamoto Challenge（中本挑戰），這是在區塊鏈中解決的最重要問題清單。其中，第四個問題特別引起了我們的注意：「合規可編程隱私」，因為我們一直在積極思考這個問題，今天，我們提出了使用同態加密和fhEVM 機密智能合約協議的第一個解決方案。

fhEVM 是一個常規的 EVM，其中包含一些 precompiles，可以使用我們的 TFHE-rs 同態加密庫在加密狀態上進行計算。從開發者的角度來看，沒有涉及密碼學，他們只需使用我們提供的加密資料類型（euint32，ebool 等）編寫 Solidity 程式碼。 fhEVM 相對於其他隱私解決方案的一個重大優勢是，所有的資料和計算都發生在鏈上。這意味著您可以獲得與常規明文合約相同的可組合性和數據可用性。

這個特性對於建立可程式隱私至關重要，因為所有的存取控制邏輯都可以在合約本身中定義。在協議中沒有需要硬編碼的內容，用戶無需在鏈外執行任何操作以確保合規性。應用程式可以直接強制執行合規性，只需幾行 Solidity 程式碼。

在這篇文章中，我們將展示如何使用鏈上 DIDs 建立一個合規的 ERC20 代幣。本教學的原始程式碼可以在 fhEVM 儲存庫的 examples 資料夾中找到。

透過鏈上、保密的DID 進行身份抽象

去中心化識別（DID ）是由政府、註冊機構、公司或使用者本身等實體所頒發的獨特數位身分。這個 DID 可以與證明使用者擁有 DID 的加密金鑰綁定，例如 EVM 錢包。但它還可以儲存一系列屬性，例如使用者的年齡、國籍、社會安全號等。這些屬性反過來可以用來證明你滿足某些條件（稱為「證明」），例如年滿 18 歲或不是納尼亞公民。由政府、註冊機構、公司或使用者本身等實體頒發的，例如政府、註冊機構、公司或使用者本身。

大多數 DID 實際上是在用戶端實現的，它們利用零知識證明產生證明。雖然在許多情況下這是可行的，但當涉及多個用戶參與交易、需要對 DID 應用複雜規則，或者需要所有人遵循一套通用規則時，情況就會變得複雜。這本質上與邊緣應用與雲端應用的權衡相似。

然而，擁有一個集中式的 DID 註冊表可以解決這些問題，因為您可以簡單地要求註冊表檢查每個人是否符合規定。這也將使得法規追蹤變得更簡便，因為您只需在一個地方進行實施。區塊鏈將是這個理想的基礎設施，因為它將允許 DID 和需要遵循規定的應用之間的可組合性，以及規定之間的可組合性。這本質上與邊緣應用與雲端應用的權衡相似。

問題：每個人都會看到所有人的身分！

幸運的是，我們有一個解決方案：同態加密，更具體地說是 fhEVM！由於在加密狀態上具有可組合性的能力，我們可以直接在鏈上以加密形式託管用戶的 DID，並透過簡單的合約呼叫讓合規的應用程式驗證屬性。透過智慧合約管理身分的能力，我們稱之為「身分抽象」，類似於透過具有帳戶抽象的智慧合約管理資金的方式。

本教學分為3 個部分：

身分抽象是透過一個註冊合約實現的，該合約負責管理身分和證明。在這裡，我們假設 DIDs 是官方政府身分證。註冊表本身由中央機構（例如 AFNIC）管理，該機構可以建立註冊機構（例如 KYC 公司，如 Onfido，Jumio 等），然後註冊機構可以建立使用者 DIDs。然後，用戶透過其註冊機構來管理和更新其 DID。

監管在一個合約中定義，該合約對基於用戶DID 中包含的資訊的個體之間的代幣轉移規則進行編碼。它基本上在合約層級而不是用戶層級執行監管。

合規的機密轉帳是在一個合規的ERC20 合約中實現的，該合約使用法規合約來強制執行代幣轉移的合規性，而不對ERC20 API 本身進行任何更改。在這個例子中，我們使用了一個機密的 ERC20 合約，其中餘額和金額是隱藏的，但對於一個常規的、明文的 ERC20 代幣同樣有效。

身分註冊合約

身分註冊合約是一個由註冊機構發放使用者DID 的註冊表，其中包含一組加密標識，如國籍、年齡、社會安全號碼等。這些標識以加密的 32 位元值（euint32）的形式儲存。

該合約也處理權限，包括：

允許合約擁有者（例如AFNIC）新增、刪除或更新註冊機構。

允許註冊機構新增、刪除或更新他們建立的使用者 DID。

允許使用者授予智慧合約存取其 DID 特定屬性的權限。這裡需要注意，用戶有責任不向惡意合約授予存取權限，就像他們有責任不讓惡意合約花費他們的代幣一樣。

第一步，實作建立和管理DID 的邏輯：

註：圖片為部分截圖，可在原文查看完整程式碼

下一步是實作標識和存取控制的邏輯。

識別碼簡單來說是一個字串（例如「出生日期」）和一個加密的 32 位元值。它只能由註冊機構創建或更新。使用者不能建立自己的標識符，因為我們希望它們經過註冊機構的認證。

然而，由於識別碼是加密的，使用者需要授予合約存取特定值的權限，我們將透過一個簡單的存取控制機制來處理，類似於您可以允許合約花費您的ERC20 代幣的簡單存取控制機制。

註：圖片為部分截圖，可在原文查看完整程式碼

現在我們可以透過新增必要的取得器，加入一些條件和錯誤處理，來完成我們的身分註冊合約。

註：圖片為部分截圖，原文可查看完整程式碼

監理合約

下一步是建立監理合約。

在實施兩個個體之間的轉帳規則時，重要的是要認識到這些規則可能會隨時間演變。有一個單一的智能合約來定義給定上下文（如資金轉移）的所有監管規定，這意味著 ERC20 合約無需自己追蹤監管規定。政府只需更新此合約，它將自動傳播到實施了它的所有代幣。

在核心部分，監理合約只是一組與加密身分屬性相符的條件。為了防止濫用，用戶不會直接授予監管合約存取權限，而是授予 ERC20 代幣合約存取權限，然後由 ERC20 代幣合約執行對監管合約的委託調用。這種方法確保只有用戶信任的 ERC20 合約才能存取他們的資訊。請記住，在寄件者和接收者在它們之間發生轉帳之前，它們都必須已經授予 ERC20 合約許可。

在這個例子中，我們將實施一些基本規則：

國內的轉帳是無限制的，但向外國的轉帳上限為1 萬代幣。

黑名單用戶無法轉帳或接收代幣。

用戶不能將代幣轉移到黑名單國家。

與其使交易失敗，可能會洩露敏感訊息，如果其中一個條件不滿足，我們將簡單地將轉帳金額設為 0。這使用了一個稱為cmux 的同態三元運算子：value = TFHE.cmux(encryptedCondition, valueIfTrue, valueIfFalse);

註：圖片為部分截圖，可在原文查看完整程式碼

< h1>合規的隱私ERC20 合約

現在我們有了身分註冊和監管合約，我們終於可以創建符合要求的、保護隱私的代幣合約了。這個合約將被稱為 CompliantERC20，具有以下關鍵特點：

用戶餘額和轉帳金額都是加密的。

合規性透過呼叫監管合約來執行轉帳。

可以授予白名單地址（例如監管機構）對某些餘額的可見性。

註：圖片為部分截圖，可在原文查看完整程式碼

可簡單的呼叫監管合約。這表示使用者在發起任何轉帳之前必須提供對 ERC20 合約的存取權；否則，轉帳將會回滾。

最後，我們現在可以建立我們的ERC20 合約：

類似於用戶授予DeFi 協議花費他們的代幣的權限，他們需要授予合約存取監管合約所需的識別的權限。這是透過呼叫 Identity.grantAccess(contractAddress, identifiers) 來實現的，可以透過呼叫 ERC20.identifiers() 視圖方法來檢索。此清單直接來自 ERC20Rules 合約，以允許屬性的更新。

合規和隱私可以共存

如果有合適的工具，建立合規並不難。雖然我們最初建立 fhEVM 以在區塊鏈中實現隱私，但我們很快就意識到這項技術可以用於身分管理，從而實現可程式設計合規。

此設計還遠非完美，但我們相信它可以繼續改進，並作為一個真實的用例推出，使合規不再等同於監管。

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