Lingkungan Eksekusi Tepercaya ( TEE ): Teknologi Kunci Era Web3

Bab Pertama: Kebangkitan TEE - Potongan Kunci di Era Web3

1.1 Gambaran Umum TEE

Lingkungan Eksekusi Tepercaya ( TEE ) adalah lingkungan eksekusi aman berbasis perangkat keras yang dapat memastikan integritas dan kerahasiaan data selama proses perhitungan. Ini memberikan perlindungan keamanan tambahan untuk data sensitif dan perhitungan dengan membuat area isolasi yang independen dari sistem operasi di dalam CPU.

Fitur inti TEE mencakup:

• Isolasi: TEE berjalan di area CPU yang dilindungi, terpisah dari sistem operasi dan aplikasi lainnya
• Integritas: memastikan kode dan data tidak dimodifikasi selama proses eksekusi
• Kerahasiaan: Data internal TEE tidak dapat diakses oleh pihak luar, bahkan produsen perangkat pun tidak dapat membacanya.
• Bukti jarak jauh: dapat memverifikasi bahwa TEE menjalankan kode yang tepercaya dari luar.

1.2 Permintaan Web3 terhadap TEE

Dalam ekosistem Web3, TEE dapat menyelesaikan masalah kunci berikut:

1. Masalah privasi blockchain

   • Data transaksi pada blockchain tradisional bersifat publik, yang menyebabkan kebocoran privasi pengguna
   • TEE dapat mewujudkan kontrak komputasi privat, hanya pengguna yang diotorisasi yang dapat mengakses hasil komputasi

2. Masalah nilai yang dapat diambil oleh penambang MEV( )

   • Penambang dapat memanfaatkan transparansi informasi perdagangan untuk arbitrase
   • TEE dapat mengurutkan transaksi di lingkungan yang privat, mencegah penambang mengetahui rincian transaksi lebih awal.

3. Menghitung Bottleneck Kinerja

   • Kapasitas komputasi blockchain publik terbatas, tidak dapat mendukung perhitungan kompleks
   • TEE dapat berfungsi sebagai komponen jaringan komputasi terdesentralisasi, menjalankan tugas komputasi yang di-outsourcing.

4. Masalah kepercayaan DePIN( infrastruktur fisik terdesentralisasi)

   • DePIN bergantung pada mekanisme komputasi dan verifikasi yang tidak memerlukan kepercayaan
   • TEE dapat memastikan keandalan pemrosesan data, menyelesaikan masalah penipuan

Perbandingan 1.3 TEE dengan teknologi komputasi privasi lainnya

Teknologi perhitungan privasi utama di bidang Web3 saat ini meliputi:

• TEE( lingkungan eksekusi tepercaya)

  • Keunggulan: efisien, latensi rendah, cocok untuk tugas komputasi throughput tinggi
  • Kelemahan: Bergantung pada perangkat keras tertentu, ada risiko kerentanan keamanan

• ZKP( bukti pengetahuan nol )

  • Keuntungan: dapat membuktikan kebenaran data tanpa perlu mempercayai pihak ketiga
  • Kelemahan: Biaya perhitungan tinggi, tidak cocok untuk perhitungan skala besar

• MPC( perhitungan multi pihak )

  • Keuntungan: tidak perlu bergantung pada perangkat keras tepercaya tunggal
  • Kelemahan: Kinerja komputasi yang lebih rendah, skalabilitas terbatas

• FHE( enkripsi homomorfik penuh )

  • Keuntungan: Dapat dihitung langsung dalam keadaan terenkripsi
  • Kelemahan: Beban perhitungan sangat besar, saat ini sulit untuk digunakan secara komersial

Bab Kedua: Inti Teknologi TEE - Analisis Mendalam tentang Arsitektur Inti Komputasi Tepercaya

2.1 Prinsip Dasar TEE

TEE menciptakan area terisolasi yang dilindungi di dalam CPU melalui dukungan perangkat keras, memastikan bahwa kode dan data tidak dapat diakses atau dimanipulasi oleh pihak luar selama eksekusi. Komponen utama meliputi:

• Memori aman: menggunakan area memori terenkripsi di dalam CPU, program eksternal tidak dapat mengakses
• Eksekusi terisolasi: Kode dalam TEE berjalan secara independen dari sistem operasi utama
• Penyimpanan terenkripsi: Data disimpan dalam lingkungan yang tidak aman setelah dienkripsi, hanya TEE yang dapat mendekripsi.
• Bukti jarak jauh: memungkinkan verifikasi jarak jauh apakah kode yang dijalankan TEE dapat dipercaya

Model keamanan TEE didasarkan pada asumsi kepercayaan minimum, hanya mempercayai TEE itu sendiri, dan tidak mempercayai sistem operasi utama atau komponen eksternal lainnya.

Perbandingan Teknologi TEE Utama 2.2

2.2.1 Intel SGX

• Isolasi memori berbasis Enclave
• Enkripsi memori tingkat perangkat keras
• Mendukung bukti jarak jauh
• Keterbatasan: batasan memori, rentan terhadap serangan saluran samping, lingkungan pengembangan yang kompleks

2.2.2 AMD SEV

• Enkripsi Memori Penuh
• Mendukung isolasi multi-VM
• Versi terbaru mendukung bukti jarak jauh
• Keterbatasan: hanya berlaku untuk lingkungan virtualisasi, dengan beban kinerja yang cukup tinggi

2.2.3 ARM TrustZone

• Arsitektur ringan, cocok untuk perangkat berdaya rendah
• Dukungan TEE tingkat sistem penuh
• Berdasarkan isolasi perangkat keras
• Keterbatasan: tingkat keamanan yang lebih rendah, pengembangan terbatas

2.3 RISC-V Keystone: Masa Depan TEE Sumber Terbuka

• Sepenuhnya open source, berbasis arsitektur RISC-V
• Mendukung kebijakan keamanan yang fleksibel
• Cocok untuk komputasi terdesentralisasi dan ekosistem Web3
• Berpotensi menjadi infrastruktur dasar keamanan komputasi Web3

2.4 TEE bagaimana menjaga keamanan data

• Penyimpanan terenkripsi: hanya aplikasi di dalam TEE yang dapat mendekripsi data terenkripsi eksternal
• Bukti jarak jauh: memverifikasi apakah kode yang berjalan di TEE dapat dipercaya
• Perlindungan serangan saluran samping: menggunakan enkripsi memori, akses data yang diacak, dan metode lainnya

Bab Tiga: Aplikasi TEE di Dunia Kripto - Dari MEV ke Revolusi Komputasi AI

3.1 Komputasi Terdesentralisasi: TEE mengatasi kendala komputasi Web3

Platform komputasi terdesentralisasi seperti Akash dan Ankr sedang memanfaatkan TEE untuk menyelesaikan masalah berikut:

• Keterbatasan daya komputasi: TEE menyediakan lingkungan komputasi berkinerja tinggi
• Masalah privasi data: TEE melindungi data sensitif
• Biaya perhitungan yang tinggi: TEE mengurangi biaya perhitungan yang kompleks

TEE di masa depan akan menjadi komponen standar dari jaringan komputasi terdesentralisasi.

3.2 Pergi ke transaksi MEV tanpa kepercayaan: TEE adalah solusi terbaik

TEE menyediakan solusi tanpa kepercayaan untuk MEV:

• Flashbots menjelajahi TEE sebagai teknologi pengurutan transaksi tanpa kepercayaan
• EigenLayer memastikan keadilan mekanisme staking ulang melalui TEE

TEE diharapkan dapat menyediakan "peringkat tanpa kepercayaan" dan "transaksi pribadi", menciptakan lingkungan perdagangan yang lebih adil bagi pengguna DeFi.

3.3 Perhitungan Perlindungan Privasi dan Ekosistem DePIN

Proyek yang diwakili oleh Nillion sedang menggabungkan TEE dan MPC untuk mewujudkan perlindungan privasi data:

• Pemrosesan Sharding Data: TEE melakukan perhitungan terenkripsi
• Kontrak pintar privasi: Data hanya terlihat di dalam TEE

Aplikasi TEE dalam ekosistem DePIN mencakup jaringan listrik pintar, penyimpanan terdesentralisasi, dan lain-lain.

3.4 AI Terdesentralisasi: TEE Melindungi Data Pelatihan AI

Proyek seperti Bittensor dan Gensyn memanfaatkan TEE untuk melindungi privasi data pelatihan AI dan menyediakan layanan komputasi AI yang tepercaya.

3.5 DeFi privasi dan identitas terdesentralisasi

Secret Network menggunakan TEE untuk melindungi eksekusi kontrak pintar, mewujudkan privasi data transaksi. TEE juga dapat digunakan untuk menyimpan informasi identitas pengguna, mendukung KYC yang melindungi privasi.

Bab Keempat: Kesimpulan dan Pandangan - Bagaimana TEE akan Membentuk Ulang Web3?

4.1 TEE mendorong pengembangan infrastruktur terdesentralisasi

TEE menyediakan untuk sistem komputasi terdesentralisasi:

• Perhitungan tanpa kepercayaan
• Perlindungan Privasi
• Peningkatan Kinerja

4.2 Model bisnis TEE dan peluang ekonomi token

Model Bisnis Potensial:

• Pasar komputasi terdesentralisasi
• Layanan perhitungan privasi
• Komputasi dan penyimpanan terdistribusi
• Penyedia infrastruktur blockchain

Kesempatan Ekonomi Token:

• Sumber daya komputasi yang ter-tokenisasi
• Insentif Token Layanan TEE
• Identitas terdesentralisasi dan pertukaran data

4.3 TEE dalam arah perkembangan masa depan industri kripto

Dalam lima tahun ke depan, TEE akan memainkan peran kunci di bidang berikut:

• Terintegrasi secara mendalam dengan Web3: DeFi, komputasi privasi, AI terdesentralisasi, dll.
• Inovasi perangkat keras dan protokol: solusi TEE generasi baru, integrasi dengan MPC/ZKP
• Kepatuhan regulasi dan perlindungan privasi: Rencana kepatuhan multi-negara, perhitungan privasi yang transparan

Bab Lima Ringkasan

Teknologi TEE akan memainkan peran yang semakin penting dalam ekosistem Web3, mendorong inovasi dalam bidang komputasi terdesentralisasi, perlindungan privasi, dan kontrak pintar. Dalam lima tahun ke depan, seiring dengan inovasi perangkat keras, perkembangan protokol, dan adaptasi regulasi, TEE diperkirakan akan menjadi salah satu teknologi inti yang tak tergantikan dalam industri kripto.