隱私計算詞典丨藏在房子里的保險柜——可信執行環境_ASI:Exosis

前言：隱私計算賽道作為當下的風口賽道，無數企業紛紛涌入，搶跑占道。作為一家專注于區塊鏈隱私計算賽道科普入門的垂直媒體，同時也是針對隱私計算興趣者開放的“純天然”、低門檻入口，我們匯總并分類了隱私計算行業內晦澀難懂的名詞，編寫了「隱私計算詞典」板塊，幫助大家理解、學習。

主流的隱私計算技術有三類——

基于密碼學的安全多方計算基于可信硬件的可信執行環境基于人工智能的聯邦學習在前兩篇文章中，我們介紹了關于安全多方計算的相關概念，此篇我們來學習「TEE可信執行環境」。

「TEE可信執行環境」全稱TrustedExecutionEnvironment。顧名思義，可信執行環境技術可以提供一個受信任的環境，進行隱私數據處理、計算等執行操作。

隱私計算網絡Oasis獲Binance Labs 4000萬美元支持:1月11日消息，隱私計算網絡Oasis獲得Binance Labs4000萬美元支持，用于扶持Oasis生態DeFi、數據DAO、NFT、元宇宙等領域項目發展，推動Oasis生態進一步繁榮。此前，在AMECloud Ventures、Dragonfly Capital Partners、FBG、Pantera Capital等一眾生態深度合作伙伴的支持下，Oasis成立1.6億美元的生態系統發展基金，Binance Labs加入后，該基金總額高達2億美元。[2022/1/12 8:42:30]

如果用一個詞來概括這項技術的特點，就是「隔離」。?具體來說，該技術采用了一種基于硬件和操作系統的安全架構，通過技術手段在CPU中建立一個硬件層面完全封閉的環境，這個環境不一定會占有CPU的物理位置，也許只是在邏輯上占用了一定的執行空間。空間內部與外部進行信息隔離，敏感數據可以在這個安全空間中進行計算，過程機密且不受外界干擾。?

波卡隱私計算平行鏈Phala正在準備預備主網開發計劃:12月13日，波卡上的隱私計算平行鏈PhalaNetwork發布最新周報，內容顯示團隊已準備預備主網開發計劃。當前全網算力值超過270,000，相當于3857個CPU核心在為Phala提供隱私算力。[2020/12/14 15:07:11]

舉個例子：將CPU比作一棟房子，人們通過技術、算法在房子里設立了一個TEE保險柜，保險柜中是正在運行計算的隱私數據或代碼，即便是房子的主人，也無法讀取保險柜中的數據，或是去干涉數據運算的過程。?

TEE可信執行環境具有以下特點：?

區塊鏈隱私計算平臺Oasis集成Chainlink作為首選預言機提供商:據Chainlink微博消息，區塊鏈隱私計算平臺Oasis正在集成Chainlink作為其首選預言機提供商。通過引用Chainlink的數據和價格預言機，將確保鏈外信息的完整性，也能增強建立在Oasis網絡的智能合約應用。Oasis網絡最初將利用Chainlink的價格參考數據，為DeFi應用提供廣泛的價格源。[2020/11/17 21:03:03]

高安全性TEE與外部隔離，隱私數據、代碼能夠得到保護，具有較強的安全性和抗攻擊性。?

高性能TEE運行在智能移動設備的CPU上，在進行機密數據計算時，可以充分使用CPU的全部性能。?

高通用性擁有CPU的智能設備基本都具備TEE，并且除了數據和代碼，TEE中還可以同時運行多個可信應用，因此通用性高。

謝翔博士：區塊鏈和隱私計算既相對獨立又必須聯系在一起:在“對話首席”視頻直播活動中，區塊鏈技術是否天生適合隱私計算的問題，PlatON的算法科學家謝翔博士表示：區塊鏈共識的本質是所有數據完全備份，并向所有人公開，從一開始就不具有隱私保護的功能。當然，區塊鏈為我們提供好的東西，有可能提供分布式基礎設施，實現支付功能。

因此，區塊鏈和隱私計算是相對獨立的，但又必須聯系在一起。簡單來說，隱私計算在上層和業務聯系，能夠保護數據的隱私；區塊鏈在下層作為分布式經濟體基礎設施，提供支付和結算的功能。[2020/3/26]

快速通信與TEE相對應的是通用執行環境REE，是指所有移動智能設備通用的環境。TEE可以快速訪問REE的內存，反之則不行。?

在實際使用中，REE能夠提供豐富而靈活的功能，但安全性低；TEE功能較單一，但安全性高。因此，現多采用TEE與REE相結合的形式，為設備終端提供功能服務。

當REE中涉及隱私數據需要進行計算時，便將加密數據送入可信執行環境TEE中，隱私數據在TEE內部被解密為明文再進行計算。

正是因為TEE能夠實現“數據可用不可見”，因此在實際應用場景中，很多用例都采用了TEE技術，例如：?

內容保護：防止電影、音樂、藝術作品等被盜用。金融服務：電子支付等交易場景。生物認證：面部識別、指紋認證等身份認證。機密保護：企業或政府的機密信息保護。我們以智能手機的生物認證為例——?得益于科技的進步與發展，智能手機的功能日益變得強大，手機基本成為了每個人生活中的必備物品。?

而手機鎖屏是大家最常見的手機功能之一，用于人們在不使用設備或設備丟失時，能夠有效防止手機中存儲的信息被其他用戶讀取或操作，造成隱私泄漏、資產轉移等安全性問題。?

手機采用的鎖屏機制，是由REE運行的操作系統提供的鎖屏服務，而在鎖屏情況下解鎖一般需要用戶輸入密碼、指紋識別或面容識別。?

在屏幕鎖屏和解鎖的過程中，TEE和REE具體如何運作？?

REE提供鎖屏服務，對屏幕進行鎖定手機需要解鎖時，用戶輸入解鎖信息，調用TEE中的可信應用TEE提供安全鎖屏應用，對用于解鎖屏幕的隱私信息進行驗證驗證結果反饋給REE，REE根據TEE的驗證結果，實現屏幕解鎖或者提示解鎖信息錯誤由此可知，可信應用也在TEE中運行。可信應用之間通過密碼學技術進行隔離，無法獲取或計算其它可信應用的數據，而可信應用在執行前，需要做完整性驗證，所以更加保證了安全。

簡單來說，TEE即通過建立一個可信區域，用于隱私數據運算或是可信應用運行，保證執行過程中的數據信息安全，實現數據“可用不可見”。?

誠然，具有高安全性、高性能等優勢的TEE可信執行環境技術為隱私計算提供了可行的技術支持。但我們無法否認TEE并非完美，從數據安全角度來看，由于TEE完全依賴可信硬件且計算集中，的確存在安全隱患和缺乏公平性。

盡管只言片語中看起來TEE只是隱私計算的一部分，但得益于其可以形成極高安全性的代碼執行空間，在區塊鏈領域可以有效解決智能合約執行時的代碼泄露等問題。

近幾年，有不少區塊鏈項目開始探索TEE與區塊鏈結合應用的可行性。可以肯定的是，未來將會有更多的區塊鏈項目采用TEE技術來保護數據隱私。?

而在廣泛應用之前，如何利用好區塊鏈優勢解決TEE的集中計算，將TEE執行環境擴容，實現多個TEE內存高效共享等問題，都將是具有挑戰性的話題。?

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