Aztec.nr：Aztec的隐私智能合约框架——用Noir扩展智能合约功能

1. 引言

前序博客有：

• Aztec的隐私抽象：在尊重EVM合约开发习惯的情况下实现智能合约隐私

Aztec.nr，为：

• 面向Aztec应用的，新的，强大的智能合约框架
• 使得开发者可直观管理私有状态
• 基于Noir构建，Noir为Aztec Labs作为核心贡献者开发的通用zk编程语言。
• 使得开发者使用Noir来编写隐私智能合约，并借助模块化函数来扩展其功能，并简化状态管理。
• 未来将为开发者提供Solidity的智能合约功能和语法。

开源代码实现见：

• https://github.com/AztecProtocol/aztec-nr（Noir）

2. Aztec.nr要点

Aztec.nr框架帮助处理复杂的note管理，note管理对于在智能合约开发中实现隐私保护 至关重要。
同时，开发者无需在每次编写Noir程序时，从头构建智能合约功能。

若没有Aztec.nr，将：

• 无法释放事件
• 无法调用其它合约
• 无法实现合约甚至地址概念
• 没有msg.sender
• 无法访问链上历史记录

当前开发者可访问的完整智能合约特性有：

• 合约（包括callable合约函数，以及合约内部函数调用）
• 持久状态变量
• 合约地址语义
• 访问msg.sender，以及其它调用上下文信息
• 访问交易上下文信息
• 访问链上历史数据
• 时间（logs）（支持加密和非加密）
• 密码学原语
• 跨链（L1->L2和L2->L1）消息传输

相关示例有：

• swap合约示例
• lending合约示例
• 卡牌游戏合约示例

3. Aztec.nr原理

Aztec Labs团队有两个非常坚定的信念：

• 隐私可解锁下一阶段应用爆发。对于链上的日常用户、企业和机构来说，将每一个地址、交易和余额都以明文形式公开是不可能的。
• 隐私用户体验必须比区块链中现有的技术状态更好。只有在使用体验比现在更好的情况下，隐私保护技术才有用。

Aztec.nr框架是改进开发者管理隐私状态的重要步骤，单纯Noir并没有相应功能。

以简单的隐私token合约为例，Aztec.nr包括以下helper函数：

• get_balance
• increment
• decrement等等

换句话说，在标准token合约内应调用类似函数。

隐私note的管理流程为：

如Alice想给Bob转账：

• Alice聚合其所有待发送资产的现有的non-nullified notes，将这些note值求和，若Alice有足够的金额，则会创建一个change note来调和其余额。

而Aztec.nr会让其更易于管理。以简单的隐私token合约为例中的decrement和decrement_by_at_most函数为例。
decrement_by_at_most函数的流程为：

• 1）找到待decrement的notes。该函数首先获取owner拥有的一些notes来累加max_amout：
  
• 2）销毁所选中的notes。遍历选中的notes并销毁这些notes，将这些notes求和值添加到decremented变量中：
  
• 3）处理change note。若销毁的notes总值（decremented）大于max_amount，则为超出值创建一个新的note（change_value），并将其分配给该owner。
  
• 4）返回Decrement。最终，该函数发送（存储于decremented中）所decremented的总值。

decrement中则展示了如何使用Aztec.nr中内置的get, insert,replace, remove函数来管理notes和nullifiers。

若开发者想不使用Aztec.nr来编写这些功能（即，使用纯的非智能合约Noir来编写），则开发者需编写自己的Merkle tree来插入，并为notes提供membership roof，为nullifiers提供non-membership proof。

而借助Aztec.nr，开发者无需关心如何重构核心隐私原语，这些Aztec团队都以帮其实现了。开发者仅需专注于智能合约逻辑实现即可。

Aztec团队很快将给开发者发布一个本地开发环境，基于本地Aztec节点实例，来编写和测试Aztec智能合约。在不久的将来，借助Aztec.nr所提供的功能，开发者也将获得丰富的开发工具来基于Aztec构建智能合约和应用。

Noir相关入门资料可参看：

• https://github.com/noir-lang/noir-starter
• Noir doc
• Aztec论坛

参考资料

[1] Aztec团队2023年9月博客 Introducing Aztec.nr: Aztec’s Private Smart Contract Framework

Aztec系列博客

• Aztec Hybrid Rollup：混合zkRollup，而非zkEVM
• Proof Compression
• Aztec Connect即将主网上线
• Aztec connect bridge代码解析
• Aztec 征集 Rollup Sequencer去中心化提案
• Aztec的隐私抽象：在尊重EVM合约开发习惯的情况下实现智能合约隐私
• 完全保密的以太坊交易：Aztec网络的隐私架构