*Den ersten Teil des Artikels finden Sie hier .

Trusted Execution Environment (TEE) ist ein sicherer Bereich, auch bekannt als „Enklave“, auf der CPU, der vom Hauptbetriebssystem (OS) isoliert ist. Es wurde entwickelt, um Daten zu schützen und sicherzustellen, dass sie gespeichert, verarbeitet und sicher aufbewahrt werden.

TEE wird durch eine isolierte, kryptografische elektronische Struktur gesichert, die gegen böswillige Angriffe und unbefugten Zugriff resistent ist. Der Hardwarehersteller garantiert, dass niemand – nicht einmal der Systemadministrator oder das Betriebssystem – Zugriff auf die Schlüssel hat oder den im TEE gespeicherten Speicher lesen kann. Dies macht es zu einer großartigen Wahl für die Ausführung vertraulicher Aufgaben, wie z. B. privater Token-Transfer, private Smart Contracts und private staatliche Kanäle.

Sie können sich TEE als Blackbox in einer CPU vorstellen, die vom Rest des Systems isoliert ist. Wie bei einer Blackbox sind die Daten im TEE von außen unsichtbar und geschützt und nur die Personen mit dem richtigen Schlüssel können darauf zugreifen.

Was macht einen TEE sicher?

1. Die Berechnung innerhalb eines TEE ist von außen völlig unsichtbar

Ein TEE verwaltet seine eigenen kryptografischen Schlüssel, und der Hardwarehersteller garantiert per Design, dass niemand – nicht einmal der Systemadministrator oder das Betriebssystem – Zugriff auf diese Schlüssel hat oder seinen Speicher lesen kann. Dadurch können wir jede Zustandsaktualisierung durchführen, ohne unsere Daten mit dem Blockchain-Validator oder anderen Benutzern teilen zu müssen. Private Token-Transfers, private Smart Contracts und private State Channels können so mit minimalem Rechenaufwand realisiert werden. Diese Eigenschaften ermöglichen eine absolut vertrauliche und manipulationssichere Ausführung von Software.

2. Jedes TEE verfügt über eine Fernbescheinigung, um sicherzustellen, dass der Code auf einem echten und sicheren TEE ausgeführt wird

Nachdem der Hardwarehersteller einen TEE-Bericht verifiziert hat, signiert er ihn mit seinem bekannten Zertifikat. Diese Bescheinigung bestätigt:

• Die Enklave ist ein echtes TEE des Hardware-Herstellers. Die Intel SGX-Hardwarefertigung kann eindeutige Schlüsselpaare generieren, um die CPU zu identifizieren. Die CPU verwendet ihren privaten Schlüssel zum Signieren des Enklavenzertifikats, wodurch bestätigt wird, dass das Zertifikat von der CPU ausgestellt wurde. Dies verifiziert, dass die Enklave auf Intel SGX-Hardware läuft.
• Die CPU-Microcode-Version gibt die Sicherheitsstufe der Hardware an. Die Aktualisierung der Version gewährleistet Patches für die neuesten bekannten Sicherheitslücken. Diese Version hilft uns auch, das Sicherheitsniveau einer CPU einzuschätzen.
• Die in der Enklave laufende spezifische Software und die in der Enklave gespeicherten Daten werden verifiziert, um sicherzustellen, dass der Code unverändert ist und der Anfangszustand bestimmt ist. Darüber hinaus verfügt jedes in einem TEE ausgeführte Programm über einen Hash des öffentlichen Schlüssels im ISV-Zertifikat, der garantiert, dass das Programm von einem unabhängigen Softwareanbieter (ISV) ausgestellt wurde.

Benutzer richten einen Schutzschlüssel ein und verwenden den Schlüssel zum Verschlüsseln von Nachrichten/Daten, die an ein TEE gesendet werden sollen. TEE hat einen öffentlichen Schutzschlüssel, der die Nachricht/Daten des Benutzers entschlüsseln kann. Der Abschirmschlüssel ermöglicht die Kommunikation eines Benutzers mit TEE oder die Blockchain bleibt vertraulich.

Warum Intel SGX?

Die TEE-Technologie ist stark hardwareabhängig, daher ist es wichtig, Hardware mit einem höheren Sicherheitsniveau auszuwählen. Wenn es um SGX-Dienste geht, ist Intel SGX aufgrund seines zuverlässigen Remote-Bestätigungsdienstes eine hervorragende Wahl.

Intel SGX wurde erstmals im Jahr 2015 vorgeschlagen, was es zu einem der frühesten TEEs macht. Darüber hinaus verfügt Intel SGX im Vergleich zu anderen TEEs wie AMD SEV oder ARM CCA über robustere Toolchains und Supportmaterialien, was es zu einer viel besseren Wahl macht. Darüber hinaus bietet Intel SGX seinen Benutzern auch größere Sicherheitsgarantien und eine zuverlässigere Leistung. Wenn es um die TEE-Technologie geht, ist Intel SGX daher sicherlich eine gute Option.

Warum IntergriTEE?

TEEs sind von außen unsichtbar, und obwohl dies einen großen Vorteil in Bezug auf die Sicherheit darstellt, hat es auch eine Kehrseite: Wenn die Hardware jemals kompromittiert wird, sind alle im TEE gespeicherten Daten vollständig verloren und nicht wiederherstellbar. Um eine Lösung für dieses Problem bereitzustellen, hat IntergriTEE eine Layer-2-TEE-Sidechain und ein Orakel entwickelt.

Diese Sidechain ermöglicht die parallele Ausführung von Berechnungen über mehrere TEE-Worker hinweg, was die Synchronisierung und Berechnung von Informationen in mehreren TEEs ermöglicht. Dies stellt sicher, dass, falls eines der TEEs jemals kompromittiert wird, dies keine negativen Auswirkungen auf die Funktion der Sidechain hat. Da die Berechnungen auf mehrere TEEs aufgeteilt sind, sind die in der Sidechain gespeicherten Daten außerdem weitaus sicherer, als wenn sie in einem einzigen TEE gespeichert wären.

Warum TEE, kein Zero-Knowledge-Proof?

Zero-Knowledge-Proof (ZKP) ist eine Technologie, die in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen hat, da sie die sichere Übertragung oder Interaktion von Informationen ermöglicht, ohne die zugrunde liegenden Daten preiszugeben. Letztendlich ist TEE jedoch eine bessere Lösung für uns als ZKP, wenn man die Designkomplexität, Skalierbarkeit und Reife der beiden Technologien berücksichtigt.

• ZKP verwaltet nur die Übertragung oder Interaktion von Informationen, bietet jedoch keinen Schutz für die Extraktion/Abfrage, Speicherung oder Berechnung von Informationen. Im Gegensatz dazu bietet TEE einen umfassenderen Schutz für den gesamten Datenworkflow.
• Die Entwurfsentwicklung eines ZKP-Systems ist weitaus komplexer als die eines TEE-Systems, was einen spezialisierteren Beruf, wie z. B. Polynomial Commitment Design, von Entwicklern erfordert. Dies bedeutet, dass die Entwickler bei der Arbeit mit einem ZKP-System im Vergleich zu einem TEE-System über ein höheres Maß an Fachwissen verfügen müssen.
• ZKP ist nicht skalierbar genug, um eine Vielzahl von Problemen zu bewältigen, und wird normalerweise nur für ein oder zwei häufige Probleme entwickelt. Im Gegensatz dazu ermöglicht TEE die Angabe einer beliebigen Geschäftslogik, die im Inneren ausgeführt werden soll, und ist eine ausgereifte Lösung, bei der Intel SGX seit etwa sieben Jahren im Einsatz ist. Es wird lange dauern, bis ZKP für viele Geschäftsfälle performant genug ist.

Besonderer Dank geht an Adegoke Yusuff , Eric Zhang und Kailai Wang , die ihr Wissen zu diesem Artikel beigetragen haben.

Wenn Sie mehr über unsere Datenschutzlösungen erfahren möchten, finden Sie den ersten Teil des Artikels hier – Datenschutz in Litentry I: Implikation und Design .

Im nächsten Artikel werden wir die Implementierung von TEE in Litentry Parachain untersuchen und wie es den Datenschutz und die Privatsphäre erleichtert. Wenn Sie Fragen haben, hinterlassen Sie bitte unten einen Kommentar.