Zero to Zero Knowledge: довірені середовища виконання (TEE)

Серія: Zero to Zero Knowledge

Серія «Zero to Zero Knowledge» повертається з новою темою!
Цього тижня ми розглянемо Trusted Execution Environments (TEE) — як вони використовуються в privacy coins та інших блокчейн-застосунках.

---

TEE і блокчейни: взаємодоповнювальні властивості

Блокчейни та TEE мають дуже взаємодоповнювальні сильні сторони:

• Блокчейни гарантують доступність, збереження стану та дають змогу публічно перевіряти весь стан — але мають обмежену обчислювальну потужність.
• TEE можуть приватно виконувати ресурсоємні обчислювальні завдання — але не мають вбудованого збереження стану.

Разом вони можуть створювати потужні системи зі збереженням приватності.

---

Secret Network: приватність на базі TEE

Secret Network використовує технологію TEE (зокрема Intel SGX) для виконання обчислень над зашифрованими вхідними даними, вихідними даними та станом.

Кожен вузол-валідатор запускається на чипах Intel SGX. Рівні консенсусу та обчислень поєднані:

• Транзакції обробляються всередині захищених enclaves.
• Дані розшифровуються лише всередині TEE.

Це відрізняється від Zcash, який використовує докази з нульовим розголошенням для забезпечення приватності. У Zcash shielded-транзакції транслюються та валідуються публічно без розкриття будь-яких додаткових даних мережі. Zcash Shielded Assets дотримуються того самого принципу.

Для детального пояснення того, як TEE реалізовані в Secret Network, прочитайте цю чудову статтю від @l_woetzel:
https://carter-woetzel.medium.com/secret-network-tees-lets-talk-fud-vulnerability-33ca94b6df38

---

Як Secret Network захищає ключі та стан

• Сід шифрування консенсусу мережі зберігається всередині TEE кожного валідатора.
• Контракти використовують унікальні неспростовні ключі шифрування.
• Секретні контракти працюють на обчислювальному модулі Cosmos SDK, але підтримують зашифровані вхідні/вихідні дані та стан.

---

Remote Attestation

Remote Attestation — це процес доведення того, що enclave працює в справжньому безпечному апаратному середовищі.

Він дозволяє віддаленій стороні перевірити:

• Що запущено правильний застосунок
• Що застосунок не був скомпрометований
• Що він безпечно виконується всередині enclave Intel SGX

Enclaves також містять приватні ключі підпису та attestation, до яких неможливо отримати доступ ззовні.

---

Data Sealing

Оскільки enclaves не мають стану, інколи дані потрібно зберігати зовні в недовіреній пам’яті.

Data Sealing шифрує дані всередині enclave за допомогою ключа, похідного від CPU. Зашифрований блок можна розпечатати лише на тій самій системі.

---

Oasis Network

Oasis Network також використовує TEE через свій конфіденційний ParaTime (наприклад, Sapphire і Cipher).

Зашифровані дані потрапляють до TEE разом зі smart contract. Вони розшифровуються, обробляються та повторно шифруються перед виходом з enclave.

---

TEE в мережах Proof-of-Stake

Багато блокчейнів на Proof-of-Stake (включно з Secret і Oasis) використовують Tendermint як свій фреймворк консенсусу.

Для PoS-валідаторів:

• Ключами потрібно безпечно керувати й ніколи не розкривати їх у відкритому вигляді.
• Валідатори мають залишатися онлайн (застосовуються штрафи за простій).
• Підписання суперечливих повідомлень може призвести до slashing.

TEE ідеально підходять для безпечного генерування та використання ключів валідатора.

---

Zcash і дослідження Proof-of-Stake

Zcash активно досліджує перехід на Proof-of-Stake.

• Ознайомтеся з дослідженням: https://electriccoin.co/blog/zcash-proof-of-stake-research/
• Перегляньте цей фрагмент із Community Call від Zcash Foundation, у якому пояснюються різні дизайни PoS та їхні наслідки для приватності:

---

Оригінальний тред від ZecHub (@ZecHub)
https://x.com/ZecHub/status/1633579659282587651

---

Цю сторінку було укладено на основі оригінального треду Zero to Zero Knowledge для вікі ZecHub.