Короткий посібник по TEE: посібник від принципів до безпечних застосувань

З огляду на те, що Apple запустила приватні хмарні обчислення, а NVIDIA пропонує конфіденційні обчислення в GPU, застосування довіреного виконавчого середовища ( TEE ) стає все більш поширеним. Конфіденційність і ізоляція TEE можуть захистити дані користувача (, включаючи приватні ключі ), забезпечуючи, щоб програми, що виконуються в ньому, не підлягали змінам. Таким чином, не дивно, що TEE широко використовуються в криптографії та AI для створення продуктів.

Ця стаття має на меті надати розробникам і читачам основні концепції TEE, включаючи визначення TEE, модель безпеки, поширені вразливості та найкращі практики безпечного використання.

Огляд TEE

TEE є ізольованим середовищем у процесорі або дата-центрі, в якому програми можуть безпечно працювати, не піддаючись втручанню з інших частин системи. TEE запобігає зовнішньому втручанню за допомогою суворого контролю доступу. Наразі TEE широко використовується в мобільних пристроях, серверах, ПК та хмарних середовищах.

Конкретні реалізації TEE різняться в залежності від платформи, але основна мета полягає в ізоляції виконання програм. Звичайні сценарії застосування включають зберігання біометричної інформації та апаратні гаманці.

Модель безпеки

Модель безпеки TEE в основному охоплює три аспекти:

1. Розробник: відповідає за написання та упаковку програм TEE
2. Сервер: Хостинг та запуск програм TEE
3. Постачальник TEE: надає апаратуру та дизайн TEE

Для усунення потенційних ризиків в індустрії були прийняті рішення, такі як повторне будівництво та віддалене підтвердження. Повторне будівництво забезпечує узгодженість коду, тоді як віддалене підтвердження перевіряє фактичну програму, що виконується в TEE.

Але слід зазначити, що постачальник TEE завжди має бути надійним. Якщо розглядати постачальника як потенційного злочинця, рекомендується поєднувати TEE з нульовими знаннями або протоколом консенсусу.

Переваги TEE

TEE має переваги в наступних аспектах:

• Продуктивність: може виконувати великі моделі, витрати порівнянні з звичайними серверами
• Підтримка GPU: нове покоління GPU забезпечує обчислення TEE
• Точність: підходить для недетермінованих обчислень, таких як висновки LLM
• Конфіденційність: дані не видимі зовні
• Мережевий доступ: безпечний доступ до Інтернету
• Права на запис: можна виконувати зовнішні дії
• Розробка дружня: підтримка багатьох мов, легкість у розгортанні

Обмеження TEE

У TEE також є деякі потенційні проблеми:

• Помилки розробників: прозорість коду, метрики, безпека тощо
• Вразливості виконання: динамічний код, зовнішні дані, небезпечна комунікація тощо
• Архітектурні недоліки: площа атаки, портативність, корінь довіри тощо
• Операційні питання: версія платформи, фізична безпека тощо

Рекомендації щодо безпечного використання TEE

1. Найбезпечніше рішення: уникати зовнішніх залежностей
2. Необхідні запобіжні заходи:
   • Ставитися до TEE програм так само строго, як до смарт-контрактів
   • Аудит коду та процес побудови
   • Використовуйте перевірені бібліотеки
   • Перевірка свідчення TEE
3. Для конкретних випадків:
   • Забезпечити безпечні канали зв'язку
   • Зверніть увагу на тимчасовість пам'яті TEE
   • Зменшити площу атаки
   • Впровадження фізичної ізоляції
   • Використання кількох доказувачів

Перспективи майбутнього

З поширенням ШІ великі технологічні компанії інтегрують TEE у свої продукти. Водночас криптоспільнота також дедалі більше використовує TEE для розширення децентралізованих додатків. Очікується, що TEE стане мостом між продуктами компаній Web3 та великих технологічних компаній.