Hướng dẫn phát triển TEE ( có thể thực thi đáng tin cậy )

Với việc Apple ra mắt đám mây riêng và NVIDIA cung cấp tính toán bí mật trên GPU, Môi trường Thực thi Đáng tin cậy ( TEE ) ngày càng trở nên phổ biến. Độ bảo mật của TEE bảo vệ dữ liệu người dùng, tính tách biệt đảm bảo rằng việc thực thi chương trình không bị thay đổi. Do đó, lĩnh vực mã hóa và AI sử dụng TEE rất nhiều để xây dựng sản phẩm.

Bài viết này cung cấp hướng dẫn cơ bản về khái niệm TEE cho các nhà phát triển, giới thiệu mô hình an ninh của TEE, các lỗ hổng phổ biến và các thực hành tốt nhất để sử dụng an toàn.

Giới thiệu TEE

TEE là môi trường cách ly trong bộ xử lý hoặc trung tâm dữ liệu, nơi các chương trình có thể chạy mà không bị ảnh hưởng bởi các phần khác của hệ thống. TEE cần kiểm soát quyền truy cập nghiêm ngặt, giới hạn các phần khác của hệ thống truy cập vào các chương trình và dữ liệu trong TEE. TEE phổ biến trong điện thoại di động, máy chủ, PC và môi trường đám mây.

Các ứng dụng điển hình của TEE bao gồm:

• Mở khóa sinh trắc học trên điện thoại di động
• Ví phần cứng

Mô hình an toàn TEE

Quy trình làm việc chung của ứng dụng TEE:

1. Các nhà phát triển viết mã
2. Đóng gói mã thành tệp hình ảnh Enclave (EIF)
3. Triển khai EIF trên máy chủ TEE
4. Người dùng tương tác với ứng dụng thông qua giao diện được định nghĩa trước

Điểm rủi ro chính:

• Nhà phát triển: Mã EIF có thể đánh cắp quyền riêng tư của người dùng
• Máy chủ: Có thể chạy EIF không mong muốn hoặc thực hiện bên ngoài TEE
• Nhà cung cấp: Thiết kế TEE có thể có cửa hậu

Giải pháp:

• Có thể xây dựng lại: đảm bảo mã nguồn minh bạch và có thể xác minh
• Chứng minh từ xa: Xác thực mã và phiên bản thực tế chạy trong TEE

Nhưng vẫn cần tin tưởng vào nhà cung cấp TEE, khuyên nên kết hợp TEE với ZK hoặc giao thức đồng thuận.

Lợi thế của TEE

• Hiệu suất: có thể chạy LLM, chi phí tương đương với máy chủ thông thường
• Hỗ trợ GPU: Hỗ trợ TEE tính toán GPU mới
• Độ chính xác: Kết quả LLM trong TEE đáng tin cậy
• Bảo mật: Khóa riêng luôn an toàn
• Kết nối mạng: có thể truy cập Internet một cách an toàn
• Quyền ghi: có thể gửi giao dịch khác
• Phát triển thân thiện: hỗ trợ nhiều ngôn ngữ

Vấn đề tồn tại của TEE

Sơ suất của nhà phát triển

• Mã không minh bạch
• Vấn đề đo lường mã
• Mã không an toàn
• Tấn công chuỗi cung ứng

lỗ hổng thời gian chạy

• Mã/dữ liệu động
• Giao tiếp không an toàn

thiếu sót trong thiết kế kiến trúc

• Diện tấn công quá lớn
• Vấn đề tính di động và tính năng động
• Cơ sở niềm tin không an toàn

Vấn đề vận hành

• Phiên bản nền tảng không an toàn
• Thiếu an toàn vật lý

Xây dựng chương trình TEE an toàn

Giải pháp an toàn nhất

• Loại bỏ sự phụ thuộc bên ngoài

Biện pháp phòng ngừa cần thiết

• Xem TEE như một hợp đồng thông minh
• Kiểm toán mã và quy trình xây dựng
• Sử dụng thư viện đã được kiểm toán
• Xác minh chứng nhận TEE

Đề xuất cụ thể

• Tương tác lối đi an toàn
• Chú ý đến tính tạm thời của bộ nhớ
• Giảm diện tấn công
• Vật lý tách biệt
• Nhiều người chứng minh

Triển vọng tương lai

TEE đang trở thành một công nghệ quan trọng trong lĩnh vực AI và tiền điện tử, hứa hẹn sẽ trở thành con đường kết hợp sản phẩm Web3 với các công ty công nghệ lớn. Mặc dù không tối ưu về mặt giảm thiểu niềm tin như các giải pháp ZK, nhưng TEE cung cấp một sự cân bằng tốt giữa chức năng và giả định niềm tin.