Zero to Zero Knowledge: Mazingira ya Utekelezaji Yanayoaminika (Trusted Execution Environments, TEEs)

Mfululizo: Zero to Zero Knowledge

Zero to Zero Knowledge imerejea na mada mpya!
Wiki hii tunachunguza Mazingira ya Utekelezaji Yanayoaminika (TEEs) - jinsi yanavyotumika katika sarafu za faragha (privacy coins) na matumizi mengine ya blockchain.

---

TEEs na Blockchain: Sifa Zinazokamilishana

Blockchain na TEEs zina nguvu zinazokamilishana sana:

• Blockchain zinahakikisha upatikanaji, uhifadhi endelevu wa hali, na kuruhusu uthibitishaji wa umma wa hali nzima - lakini zina uwezo mdogo wa ukokotoaji.
• TEEs zinaweza kutekeleza kazi nzito za ukokotoaji kwa faragha - lakini hazina uhifadhi asilia wa hali.

Kwa pamoja zinaweza kuunda mifumo yenye nguvu inayohifadhi faragha.

---

Secret Network: Faragha Inayoendeshwa na TEE

Secret Network hutumia teknolojia ya TEE (hasa Intel SGX) kutekeleza ukokotoaji kwenye pembejeo, matokeo, na hali zilizosimbwa fiche [encrypted].

Kila node ya validator huendesha chipu za Intel SGX. Tabaka za makubaliano na ukokotoaji zinaunganishwa:

• Miamala huchakatwa ndani ya enclaves salama.
• Data hufumbuliwa usimbaji fiche ndani ya TEE pekee.

Hii ni tofauti na Zcash, inayotumia mathibitisho ya maarifa sifuri [zero-knowledge proofs] kwa faragha. Katika Zcash, miamala ya faragha [shielded transactions] hutangazwa na kuthibitishwa hadharani bila data ya ziada kufichuliwa kwa mtandao. Mali za Faragha za Zcash hufuata kanuni hiyo hiyo.

Kwa maelezo ya kina kuhusu jinsi TEEs zinavyotekelezwa kwenye Secret Network, soma makala hii bora ya @l_woetzel:
https://carter-woetzel.medium.com/secret-network-tees-lets-talk-fud-vulnerability-33ca94b6df38

---

Jinsi Secret Network Inavyolinda Funguo na Hali

• Mbegu ya usimbaji fiche ya makubaliano [consensus encryption seed] ya mtandao huhifadhiwa ndani ya TEE ya kila validator.
• Mikataba hutumia funguo za kipekee za usimbaji fiche zisizoweza kughushiwa.
• Mikataba ya Secret huendeshwa kwenye moduli ya ukokotoaji ya SDK ya Cosmos lakini inasaidia pembejeo/matokeo na hali zilizosimbwa fiche.

---

Uthibitishaji wa Mbali

Uthibitishaji wa Mbali (Remote Attestation) ni mchakato wa kuthibitisha kwamba enclave inaendeshwa katika mazingira halisi ya maunzi salama.

Humruhusu mhusika wa mbali kuthibitisha:

• Programu sahihi inaendeshwa
• Programu haijaharibiwa au kubadilishwa
• Inatekelezwa kwa usalama ndani ya enclave ya Intel SGX

Enclaves pia zina funguo binafsi za kutia saini na uthibitishaji ambazo haziwezi kufikiwa kutoka nje.

---

Kufunga Data

Kwa kuwa enclaves hazina hali, wakati mwingine data lazima ihifadhiwe nje katika kumbukumbu isiyoaminika.

Kufunga Data (Data Sealing) husimba fiche data ndani ya enclave kwa kutumia ufunguo unaotokana na CPU. Block iliyosimbwa fiche inaweza kufumbuliwa usimbaji fiche kwenye mfumo huo huo pekee.

---

Oasis Network

Oasis Network pia hutumia TEEs kupitia ParaTime yake ya siri (kwa mfano Sapphire na Cipher).

Data iliyosimbwa fiche huingia kwenye TEE pamoja na mkataba mahiri [smart contract]. Hufumbuliwa usimbaji fiche, huchakatwa, na kusimbwa fiche tena kabla ya kuondoka kwenye enclave.

---

TEEs katika Mitandao ya Proof-of-Stake

Blockchain nyingi za Proof-of-Stake (zikiwemo Secret na Oasis) hutumia Tendermint kama mfumo wao wa makubaliano.

Kwa validators wa PoS:

• Funguo lazima zisimamiwe kwa usalama na zisiwe wazi kamwe katika maandishi wazi.
• Validators lazima waendelee kuwa mtandaoni (adhabu za kutokuwa mtandaoni hutumika).
• Kutia saini ujumbe unaokinzana kunaweza kusababisha slashing.

TEEs zinafaa sana kwa kutengeneza na kutumia funguo za validator kwa usalama.

---

Zcash na Utafiti wa Proof-of-Stake

Zcash inatafiti kwa bidii uhamaji kuelekea Proof-of-Stake.

• Soma utafiti: https://electriccoin.co/blog/zcash-proof-of-stake-research/
• Tazama sehemu hii kutoka kwa Community Call ya Zcash Foundation inayoeleza miundo tofauti ya PoS na athari zake kwa faragha:

---

Mjadala Asili wa ZecHub (@ZecHub)
https://x.com/ZecHub/status/1633579659282587651

---

Ukurasa huu ulikusanywa kutoka kwa mjadala asili wa Zero to Zero Knowledge kwa ajili ya wiki ya ZecHub.