一文了解什么是可信执行环境

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什么是可信执行环境(TEE)

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数据是当今社会的重要资源,也是推动科技进步和经济发展的强大动力。然而,数据的流通和利用也面临着诸多的安全风险和挑战,如数据泄露、数据篡改、数据滥用等。隐私计算便是解决这个问题的技术之一,其包含多方安全计算、联邦学习、可信执行环境(TEE)三种主流技术路径,其中TEE是唯一可以兼并隐私安全和性能优势的技术

一文了解什么是可信执行环境

TEE译为可信执行环境,全称为Trusted Execution Environment,是一种具有运算和储存功能,并且能提供安全性和完整性保护的独立处理环境。其基本原理是在硬件中为敏感数据单独分配一块隔离的内存,所有敏感数据的计算均在这块内存中进行,并且除了经过授权的接口外,硬件中的其他部分不能访问这块隔离内存中的信息。

如何保证TEE本身不被攻击或篡改

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TEE本身的安全性是基于硬件的隔离和验证机制,以及软件的规范和认证机制。具体来说,TEE有以下几种方式来保证自身不被攻击或篡改:

  • 硬件隔离:TEE运行在与常规操作系统(Rich OS)分离的硬件环境中,拥有独立的内存空间和处理器模式,可以防止Rich OS或其他恶意软件访问或修改TEE中的数据和代码。TEE还可以利用硬件虚拟化技术,如Intel的SGX2,来创建一个安全的执行区域,并在其中实现敏感数据的加密、解密、计算等操作。

  • 硬件验证:TEE在启动时会进行安全启动(Secure Boot)过程,通过验证TEE的可信根(Root of Trust),确保TEE的完整性和正确性。TEE还可以利用硬件支持的可信度量和可信证明机制,来向第三方证明TEE的身份和状态,以及TEE中运行的应用的合法性和可靠性。

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  • 软件规范:TEE遵循一些国际或国内的标准规范,如GlobalPlatform组织制定的TEE系统架构和接口规范,银联发布的TEEI规范等。这些规范对TEE的功能、性能、安全等方面提出了要求和指导,使得TEE能够满足不同应用场景的安全需求,并且提高了TEE的互操作性和兼容性。

  • 软件认证:TEE本身以及在TEE中运行的应用都需要经过一定级别的认证,以保证它们没有安全漏洞或恶意代码。TEE还需要有一个可信管理机制,来控制应用的安装、更新、删除等操作,并且对其进行签名和加密,防止出现篡改或伪造的情况。

目前,TEE技术已经取得了一些进展和成果,当下全球头部的计算芯片公司都已经大规模商用了TEE架构方案,国内主流芯片厂商也在2019年前后开始参与TEE的实现和创新。但它仍然面临着一些挑战和问题,如硬件成本、兼容性、可扩展性、标准化等。

未来,TEE技术还需要持续地创新和完善,以适应不断变化的安全需求和应用场景。同时,TEE技术也需要与其他隐私计算技术进行有效的融合和协作,以实现更高效、更强大、更灵活的隐私计算能力。

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