Environnement d'exécution de confiance(TEE): La pièce maîtresse de l'ère Web3

Chapitre 1 : L'essor de TEE - Pourquoi est-ce une technologie clé de l'ère Web3 ?

1.1 Définition et caractéristiques clés de TEE

L'environnement d'exécution de confiance ( TEE ) est un environnement d'exécution sécurisé basé sur du matériel, capable de garantir que les données ne sont pas altérées, volées ou divulguées pendant le processus de calcul. Il crée une zone isolée dans le CPU, indépendante du système d'exploitation, pour fournir une sécurité supplémentaire pour les données sensibles et les calculs.

Les caractéristiques clés de TEE comprennent :

• Isolation: TEE fonctionne dans une zone protégée du CPU, isolée du système d'exploitation et des autres applications.
• Intégrité : s'assurer que le code et les données ne sont pas altérés pendant l'exécution.
• Confidentialité : Les données internes du TEE ne peuvent pas être accessibles de l'extérieur, même le fabricant de l'appareil ne peut pas les lire.
• Preuve à distance : Il est possible de vérifier de manière externe que le TEE exécute du code de confiance.

1.2 Pourquoi Web3 a-t-il besoin de TEE ?

Dans l'écosystème Web3, le TEE peut résoudre les problèmes clés suivants :

1. Les problèmes de confidentialité sur la blockchain

   • Les transactions sur la blockchain traditionnelle sont entièrement transparentes, ce qui entraîne une violation de la vie privée des utilisateurs.
   • TEE peut réaliser des contrats de calcul confidentiels, protégeant les données des utilisateurs.

2. Les mineurs MEV( peuvent extraire de la valeur ) problème

   • TEE peut trier les transactions dans un environnement privé, empêchant ainsi les mineurs de connaître à l'avance les détails des transactions.

3. Goulots d'étranglement des performances de calcul Web3

   • TEE peut servir de composant central d'un réseau de calcul décentralisé, améliorant l'efficacité du calcul.

4. Problèmes de confiance dans les infrastructures physiques décentralisées DePIN(

   • TEE garantit la fiabilité des données et des tâches de calcul, résolvant ainsi les problèmes de fraude dans l'écosystème DePIN.

) Comparaison de 1.3 TEE avec d'autres technologies de calcul confidentiel

Les principales technologies de calcul privé dans le domaine du Web3 comprennent :

• TEE : haute efficacité, faible latence, adapté aux tâches de calcul à fort débit, telles que la protection MEV, le calcul AI, etc.
• ZKP### preuve à zéro connaissance(: peut prouver la validité des données sans avoir besoin de faire confiance à un tiers, mais avec un coût de calcul élevé.
• MPC) calcul multipartite ( : pas besoin de dépendre d'un matériel de confiance unique, mais les performances de calcul sont relativement faibles
• FHE) Chiffrement homomorphe complet ( : peut être calculé directement en état chiffré, mais les coûts sont extrêmement élevés

Chapitre 2 : Les coulisses technologiques de TEE - Analyse approfondie de l'architecture centrale du calcul de confiance

) Les principes de base de 2.1 TEE

TEE crée une zone d'isolement protégée à l'intérieur du CPU grâce à un support matériel, garantissant que le code et les données ne soient pas accessibles ou altérés par des tiers pendant l'exécution. Les principaux composants comprennent :

• Mémoire sécurisée : TEE utilise une zone de mémoire cryptée dédiée à l'intérieur du CPU.
• Exécution isolée : le code dans le TEE fonctionne indépendamment du système d'exploitation principal.
• Stockage crypté : les données sont stockées dans un environnement non sécurisé après cryptage.
• Preuve à distance : permet de vérifier à distance si le code exécuté par le TEE est digne de confiance

2.2 Comparaison des trois principales technologies TEE

1. Intel SGX

   • Isolation de la mémoire basée sur Enclave
   • Cryptage de la mémoire au niveau matériel
   • Support pour la preuve à distance
   • Limitations : limitations de mémoire, vulnérabilité aux attaques par canaux latéraux

2. AMD SEV

   • Chiffrement en mémoire intégrale
   • Isolation de plusieurs VM
   • Applicable aux environnements de virtualisation
   • Limitation : uniquement applicable aux VM, coût de performance élevé

3. ARM TrustZone

   • Architecture légère, adaptée aux appareils à faible consommation d'énergie
   • Support TEE au niveau système complet
   • Limites : niveau de sécurité relativement bas, développement limité

2.3 RISC-V Keystone : l'avenir des TEE open source

• Basé sur l'architecture RISC-V, entièrement open source
• Prise en charge de politiques de sécurité flexibles
• Pourrait devenir une infrastructure clé pour la sécurité informatique Web3

Comment TEE garantit-il la sécurité des données ?

• Stockage crypté : seules les applications dans TEE peuvent déchiffrer les données
• Preuve à distance : vérifier si le code exécuté par le TEE est fiable
• Protection contre les attaques par canal auxiliaire : utilisation de l'encryption de la mémoire, de la randomisation d'accès aux données, etc.

Chapitre 3 : Application du TEE dans le monde de la cryptographie - De l'MEV à l'informatique AI, une révolution est en cours

3.1 Calcul décentralisé : TEE résout le goulot d'étranglement des calculs Web3

La blockchain actuelle fait face à des défis tels que des capacités de calcul limitées, des problèmes de confidentialité des données et des coûts de calcul élevés. TEE peut fournir pour les plateformes de calcul décentralisé ### telles qu'Akash, Ankr ( :

• Calcul de la confidentialité : Exécuter des tâches de calcul confidentiel dans un environnement décentralisé
• Marché de l'informatique de confiance : garantir que les ressources informatiques louées n'ont pas été altérées
• Calcul à distance sécurisé : garantir que les tâches de calcul exécutées dans le cloud fonctionnent dans un environnement de confiance.

) 3.2 Aller au-delà de la confiance dans les transactions MEV : TEE est la meilleure solution

TEE fournit une solution de confiance pour MEV grâce à des calculs fiables et des transactions cryptées :

• Flashbots explore TEE comme une technologie clé pour le tri des transactions sans confiance.
• EigenLayer garantit l'équité du mécanisme de re-staking grâce à TEE

3.3 Calcul de protection de la vie privée & Écosystème DePIN : La TEE de Nillion habilite un réseau privé

Nillion combine TEE et MPC pour assurer la protection de la vie privée des données :

• Traitement du partitionnement des données : calcul crypté via TEE
• Contrat intelligent de confidentialité : permet aux développeurs de créer des DApps privés

Application de TEE dans l'écosystème DePIN :

• Réseau électrique intelligent : protéger la vie privée des données énergétiques des utilisateurs
• Stockage décentralisé : garantir que les données sont traitées à l'intérieur du TEE

3.4 IA décentralisée : TEE protège les données d'entraînement de l'IA

• Bittensor utilise TEE pour protéger la vie privée des données des modèles d'entraînement AI
• Gensyn permet d'exécuter des tâches d'entraînement AI dans un environnement décentralisé, TEE garantit la confidentialité des données.

3.5 DeFi confidentialité et identité décentralisée : les contrats intelligents protégés par TEE du Secret Network

• Contrat intelligent privé : les données de transaction ne sont visibles qu'à l'intérieur du TEE.
• Identité décentralisée ### DID ( : TEE stocke les informations d'identité des utilisateurs, empêchant les fuites.

Chapitre 4 : Conclusion et perspectives - Comment TEE va-t-il remodeler le Web3 ?

) 4.1 L'informatique fiable stimule le développement des infrastructures décentralisées

TEE fournit un système de calcul décentralisé :

• Calcul décentralisé
• Protection de la vie privée
• Amélioration des performances

4.2 Opportunités de modèle commercial et d'économie des tokens pour TEE

• Marché de calcul décentralisé
• Service de calcul de la confidentialité
• Calcul et stockage distribués
• Fournisseur d'infrastructure blockchain
• Ressources de calcul tokenisées
• Incitations par jetons pour le service TEE
• Identité décentralisée et échange de données

4.3 Les principales directions de développement de TEE dans l'industrie de la cryptographie au cours des cinq prochaines années.

1. TEE s'intègre profondément avec Web3

   • DeFi
   • Calcul de la vie privée
   • IA décentralisée
   • Calcul inter-chaînes

2. Innovations matérielles et protocolaires de TEE

   • Nouvelle génération de solution matérielle TEE
   • Intégration avec des technologies telles que MPC, ZKP
   • Plateforme matérielle décentralisée

3. L'évolution de la conformité réglementaire et de la protection de la vie privée

   • Solutions de conformité multinationale
   • Calcul de la confidentialité transparent

Chapitre Cinquante Résumé

La technologie TEE a un large potentiel d'application dans l'écosystème Web3, offrant un environnement de calcul sans confiance et protégeant efficacement la vie privée des utilisateurs. Au cours des cinq prochaines années, avec l'innovation matérielle, le développement des protocoles et l'adaptation réglementaire, le TEE deviendra l'une des technologies clés indispensables de l'industrie de la cryptographie, favorisant la maturité et l'innovation de l'écosystème Web3.

![Huobi Academy丨TEE (Environnement d'exécution de confiance) Rapport d'étude approfondie : La révolution du calcul de la vie privée, le dernier puzzle de Web3]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7058ff643b1cc79dac27c6b5406294bc.webp(