密钥派生（X25519）

Sapphire.deriveSymmetricKey 实现 X25519 Diffie-Hellman 密钥交换。给定交换两端来的公钥和私钥，它返回一个 32 字节共享对称密钥。与对称加密组合构造 encrypt-to-user 或 encrypt-to-contract 模式。

签名

function deriveSymmetricKey(bytes32 publicKey, bytes32 privateKey)
    internal view returns (bytes32);

• publicKey——对方的 X25519 公钥。
• privateKey——你的 X25519 私钥。

返回一个 32 字节对称密钥，双方可以各自独立计算：

• Alice 算 derive(Bob.publicKey, Alice.privateKey)
• Bob 算 derive(Alice.publicKey, Bob.privateKey)
• 两者得到相同结果

基本用法

import "@oasisprotocol/sapphire-contracts/contracts/Sapphire.sol";

contract EncryptToUser {
    function encryptFor(
        bytes32 userPublicKey,
        bytes32 myPrivateKey,
        bytes memory plaintext
    ) external view returns (bytes32 nonce, bytes memory ciphertext) {
        bytes32 sharedKey = Sapphire.deriveSymmetricKey(userPublicKey, myPrivateKey);
        nonce = bytes32(Sapphire.randomBytes(32, ""));
        ciphertext = Sapphire.encrypt(sharedKey, nonce, plaintext, "");
    }
}

只有目标接收方能算出 sharedKey（他有 myPublicKey 和自己的私钥）。其他任何人——包括 enclave 自身——都不保留这个密钥。

完整 encrypt-to-user 示例

contract PrivateMessages {
    // 用户注册自己的 X25519 公钥
    mapping(address => bytes32) public userPublicKeys;
    mapping(address => bytes[]) private inboxes;

    function registerKey(bytes32 pk) external {
        userPublicKeys[msg.sender] = pk;
    }

    function sendMessage(address to, bytes32 senderPrivateKey, bytes calldata message) external {
        bytes32 sharedKey = Sapphire.deriveSymmetricKey(
            userPublicKeys[to],
            senderPrivateKey
        );
        bytes32 nonce = bytes32(Sapphire.randomBytes(32, ""));
        bytes memory ct = Sapphire.encrypt(sharedKey, nonce, message, "PrivateMessages");

        // 存信封：nonce || ciphertext，加发送方公钥便于接收方解密
        bytes32 senderPk = derivePublicFromPrivate(senderPrivateKey);   // 自定义辅助
        inboxes[to].push(abi.encodePacked(senderPk, nonce, ct));
    }
}

链下，接收方（用自己的 X25519 私钥）算出相同的共享密钥并解密。

X25519 vs 存对称密钥的选择

用 X25519（deriveSymmetricKey）：

• 需要加密给特定接收方（他持有自己的私钥）。
• 用户间发消息，合约只中继密文。
• 链下服务需要解密。

用存储的对称密钥：

• 合约是密钥的唯一持有者与使用者。
• 同一密钥下会多次解密。
• 无链下接收方。

临时 vs 持久密钥

临时 X25519 密钥——每会话生成后丢弃。提供前向保密：今天的会话密钥泄漏不影响过去或未来的会话。这就是 OXN 加密交易信封的工作方式。

持久 X25519 密钥——存在合约存储或用户钱包里。简单，但密钥泄漏会暴露所有历史加密到它的密文。用户身份需要稳定时用持久密钥。

常见模式

握手模式：

function beginSession(bytes32 clientEphemeralPk) external view returns (bytes32 shared) {
    return Sapphire.deriveSymmetricKey(
        clientEphemeralPk,
        contractPrivateKey
    );
}

Encrypt-then-emit（事件）：

event Message(address indexed to, bytes32 nonce, bytes ciphertext);

function sendMessage(...) external {
    bytes32 shared = Sapphire.deriveSymmetricKey(userPublicKeys[to], msg.sender);
    // ...
    emit Message(to, nonce, ciphertext);
}

记住：OXN 上事件内容按调用者会话加密。消息进了区块，但 topic 和 data 对观察者不透明。

下一步

• 对称加密——加密那一半
• 签名——用于签名认证