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可信计较框架与颠末验证的Chainlink预言机让智能

本文由英特尔系统架构师兼TCF技术负责人Eugene Yarmosh与Chainlink团队共同撰写

区块链利用Chainlink预言机将计算任务转移至链下的可信计算框架(即TCF),可以大幅提升性能以满足企业用户对隐私和可扩展性的需求。

英特尔近期在《可信计算框架中的保密计算方案》一文中介绍了这种新的模式。为了更好地理解其背后的涵义,本文将探讨公链的优劣势,TCF架构的主要特征,以及Chainlink预言机如何实现链上链下的双向互通。文中列举了包括金融、保险和国际贸易在内的三大行业,详细阐述了TCF、Chainlink以及底层区块链将如何共同作用提升后台业务流程并降低企业和消费者的成本。

在公链上进行计算

以太坊智能合约彻底颠覆了多方交易合约的基础架构。以太坊建立了一个共享计算平台,为各方储存、维护、执行并交割合约。一旦合约在区块链上生效,合约各方就必须履行义务,而且无法随意篡改合约流程。

智能合约交易对手方之间无须相互信任,也无须依赖可信第三方手动验证合约事件,而是将合约条款编写成计算机代码,基于数据输入触发合约执行。举个例子,金融衍生品智能合约可以由市场数据自动触发;物联网传感器确认货物安全到达后也可以自动触发付款。有了智能合约,一切流程由数据驱动,这将大幅降低人工成本并解决网络兼容问题,因此能高效协调并自动化多方参与的外部业务流程。

公链的优势是过程透明且无法篡改,但它的劣势也很明显,那就是缺乏隐私且可扩展性低。这两个限制极大地阻碍了区块链的发展和应用,特别是企业级应用。企业应用的特点是吞吐量大且隐私要求高,因此无论从内部需求还是外部合规角度出发,企业级智能合约都必须保障隐私性和可扩展性。

另一个大问题是连接性,也就是说区块链只能够处理储存在链上的数据。因此以太坊区块链就必须变成中央数据库,储存全球经济体所需的海量数据。有人提出了链上扩容方案,目的是提升网络速度并降低成本,但许多此类项目都还在研发阶段,其是否有能力满足企业需求目前仍不得而知。

与其试图在链上解决这些问题,不如尝试往链下发展。其中一个方案是将交易计算任务转移到链下TCF中,并将Chainlink预言机作为双向通信的可信载体,连接链上和链下两个环境。

可信计算框架及其价值主张

可信计算框架(TCF)将密集运算和隐私数据处理工作转移至链下,以此解决区块链的可扩展性和隐私问题。其他类似方案通常会牺牲网络的弹性和安全性以换取可扩展性和隐私性,但TCF使用了可信执行环境(TEE),因此不需要做这种取舍,同时还能保障链下计算的安全性和准确性。

链下执行具有以下几大优势:

· 智能合约链下计算无须在每个节点再同步一遍,因此效率高于传统的链上交易。
· 数据量较大的运算可以转移至链下,比如:仓库温度计的数据流可以在链下处理,每天向区块链传输当天最低温度、最高温度和平均温度三组数据即可。
· 受EVM限制,视频或基因组AI运算等复杂运算可以放到链下处理,运算结果储存到链上
· 在链下可以实施灵活的隐私政策,规定哪些数据可以传输至链上以及数据接收对象。
· 很多情况下,隐私政策规定即使加密过的数据也不能随意传输到区块链上,特别是公有链。因此,链下执行是唯一的方案。
· 企业现有应用软件接入外部数据源通常必须在链下实现。

链下执行本身对去中心化运算的价值有限,因为它并不能保障可信计算,而信任是区块链最引以为豪的地方。可信计算是指通过计算机算法而非第三方机构自动验证交易。

而TCF使用英特尔SGX的可信执行环境(TEE)进行链下执行,解决了这一问题。

TEE存在以下几个特点:

· 任务隔离–TEE的一个独特之处是可以将任务与所有不可信的软件隔离开来,甚至包括操作系统内核。因此,就连云服务提供商这样的平台所有者也无法访问TEE中的数据。

· TEE认证–TEE可以出具认证报告,证明所提交的任务将在符合一定硬件条件的平台上处理,平台的可信计算基础(opcode代码和固件)已及时更新,并且在执行中不会使用未经授权的算法。

· 政策实施–TCF通过隔离和认证手段保护数据隐私和完整性,对任务执行提供加密证明,并将数据保存在链上。数据提供方可自行加密各自数据,数据在TEE中以加密形式进行处理,处理后立即销毁。

TCF与TEE结合,实现了链下资产的可信计算,其中包括数据、传感器和运算能力。如果本章节最开始提到的那个案例可以在TCF环境中执行,那么去中心化运算就可以真正延伸至链下。

TCF框架提供了基本的链下可信计算能力,可用于开发各种去中心化应用软件。TCF联手Chainlink为开发者打下了坚实的基础,为其提供可信且可验证的外部数据源。

可信计算框架技术概览

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