Ambientes de Execução Confiáveis (TEEs) e Provas de Conhecimento Zero (ZKPs) são tecnologias de segurança, mas atendem a propósitos diferentes e possuem características exclusivas. Aqui, examinamos ambos, discutimos seus principais recursos e exploramos como eles podem ser combinados para criar soluções poderosas.
O que são TEEs?
Os TEEs fornecem um ambiente seguro para processamento e armazenamento de dados confidenciais, garantindo a confidencialidade e integridade dos dados, mesmo em sistemas potencialmente não confiáveis. Para fazer isso, eles aproveitam o isolamento baseado em hardware para criar uma área separada e protegida dentro do processador de um dispositivo. Essa área secreta, também conhecida como enclave seguro, permite que operações sensíveis sejam executadas sem expor os dados a outras partes do sistema, incluindo o sistema operacional e outros aplicativos.
Os TEEs são comumente usados para processamento seguro de dados, gerenciamento de direitos digitais, gerenciamento de chaves criptográficas, execução segura de código, autenticação e análises de preservação de privacidade. ARM TrustZone, Intel Software Guard Extensions (SGX) e AMD Secure Encrypted Virtualization (SEV) são exemplos de tecnologias TEE.
O que são ZKP?
Zero-Knowledge Proof (ZKP) é uma tecnologia criptográfica que ganhou muita força com o surgimento do desenvolvimento de blockchain, ou seja, as áreas de criptomoeda e DeFi como uma forma de aumentar a segurança. Ele permite que uma parte (o provador) prove a outra parte (o verificador) que uma afirmação é verdadeira, sem revelar nenhuma informação sobre a afirmação em si, além de sua validade.
Os ZKPs dependem de técnicas criptográficas para criar provas matemáticas que demonstram a veracidade de uma declaração sem revelar os dados subjacentes ou os detalhes da declaração – eles são frequentemente usados em redes blockchain com foco na privacidade, sistemas de autenticação seguros, compartilhamento de dados para preservação da privacidade e computação multipartidária segura.
zk-SNARKs (Zero-Knowledge Succint Non-Interactive Argument of Knowledge) e zk-STARKs (Zero-Knowledge Scalable Transparent ARguments of Knowledge) são exemplos de implementações de ZKP.
Tecnologia em Contexto
Tanto os Ambientes de Execução Confiáveis (TEEs) quanto as Provas de Conhecimento Zero (ZKPs) oferecem benefícios exclusivos e têm potencial promissor em várias aplicações. Determinar qual tecnologia é mais promissora depende do contexto e dos requisitos específicos de um determinado caso de uso.
TEEs são particularmente promissores para cenários em que o processamento e armazenamento seguro de dados são críticos. Eles fornecem segurança e isolamento baseados em hardware, que podem ser particularmente valiosos em computação em nuvem, dispositivos IoT e dispositivos móveis. Os TEEs já estão sendo usados em uma variedade de aplicações, incluindo processamento seguro de dados, autenticação, gerenciamento de direitos digitais e atualizações seguras de firmware. Espera-se que sua adoção contínua melhore a segurança e a privacidade em vários setores.
Por outro lado, ZKPs pode ser útil para aplicativos que exigem prova de informações de preservação da privacidade sem revelar os dados reais. Os ZKPs têm o potencial de revolucionar a privacidade e a segurança em áreas como blockchain, autenticação segura, compartilhamento de dados e computação multipartidária segura. O desenvolvimento de implementações ZKP mais eficientes e escaláveis, como zk-STARKs e zk-Rollups, está abrindo caminho para uma adoção mais ampla dessa tecnologia.
Ambos TEEs e ZKPs têm seus próprios pontos fortes e áreas de aplicação. Enquanto os TEEs fornecem segurança e isolamento baseados em hardware para processamento seguro de dados, os ZKPs permitem provas de preservação da privacidade sem revelar os dados subjacentes. Cada tecnologia continuará sendo significativa e promissora em seus respectivos domínios e, em alguns casos, elas podem até ser combinadas para fornecer segurança e privacidade aprimoradas em determinados aplicativos.
TEEs e ZKPs podem ser combinados?
A combinação de Ambientes de Execução Confiável (TEEs) e Provas de Conhecimento Zero (ZKPs) pode fornecer maior segurança e privacidade em determinados aplicativos, aproveitando os pontos fortes de ambas as tecnologias. Aqui estão alguns cenários onde TEEs e ZKPs podem ser combinados:
- Processamento de dados de preservação da privacidade: Os TEEs podem ser usados para processar dados confidenciais com segurança, enquanto os ZKPs podem ser empregados para gerar provas sobre os dados processados sem revelar as informações reais. Isso permite que os usuários provem certas propriedades de seus dados sem divulgar os próprios dados.
- Blockchain e transações confidenciais: Em redes blockchain focadas na privacidade, TEEs podem ser usados para processar transações com segurança, enquanto ZKPs podem ser empregados para gerar prova da validade das transações sem revelar detalhes da transação. Isso permite transações confidenciais e mantém a privacidade dentro da rede.
- Computação multipartidária segura (SMPC): O SMPC permite que várias partes calculem um resultado de forma colaborativa sem revelar suas entradas individuais. Os TEEs podem ser usados para executar a computação com segurança, enquanto os ZKPs podem fornecer prova da correção da computação, garantindo que a entrada de cada parte permaneça privada.
- Aprendizado de máquina que preserva a privacidade: Nos casos em que dados confidenciais são usados para fins de aprendizado de máquina, TEEs podem ser usados para treinar e executar modelos de aprendizado de máquina com segurança, enquanto ZKPs podem ser empregados para gerar provas sobre a precisão ou propriedades do modelo sem expor os dados de treinamento subjacentes ou o próprio modelo.
- Sistemas de votação seguros: Os TEEs podem ser usados para processar e armazenar votos com segurança, enquanto os ZKPs podem ser empregados para gerar provas sobre a validade dos votos e os resultados finais das eleições sem revelar votos individuais ou identidades de eleitores, garantindo privacidade e segurança no processo de votação.
Ao combinar TEEs e ZKPs, os desenvolvedores podem aproveitar os benefícios do processamento seguro de dados e provas de preservação da privacidade para criar aplicativos e serviços com segurança, privacidade e confiança aprimoradas.
Embora não existam implementações amplamente conhecidas que combinem especificamente TEEs e ZKP no momento, existem projetos e iniciativas que exploram o potencial de combinar essas tecnologias ou se inspirar em seus princípios. Um exemplo é:
MobileCoin: MobileCoin é uma criptomoeda focada em privacidade projetada para dispositivos móveis. Ele usa Intel SGX (um tipo de TEE) para processar transações com segurança e emprega técnicas criptográficas inspiradas em ZKPs para garantir a privacidade das transações. Embora não use estritamente ZKPs, ele mostra o potencial de combinar o processamento de transações baseado em TEE com criptografia de preservação de privacidade.
Integritee: fornecendo processos privados, seguros e verificáveis
Integritee oferece o melhor dos dois mundos sem usar o ZKP para emitir prova de correção ou validade: nossa solução L2 – sidechains conectadas à rede principal L1 – permite que você fique incógnito e processe informações de maneira escalável e privada, com o valor agregado de também fornecendo prova da referida ação. Isso significa que você não precisará recorrer a ZKPs para obter comprovação de validade nem de qualquer outro tipo, pois nossa rede permite essa função.
Nossas sidechains são construídas em Intel SGX Trusted Execution Environments, o que significa que todos os dados contidos nelas são mantidos em sigilo. Os TEEs da Intel são equipados com serviço de atestação remota, permitindo assim que os clientes obtenham a prova de execução – não incluirá os dados processados, apenas uma confirmação de que o que você processou foi, de fato, o que deseja que seja processado. Em breve, lançaremos nosso serviço de atestado remoto descentralizado, chamado Attesteer: relevante para usuários de TEE que desejam se beneficiar da auditabilidade pública enquanto usam uma rede baseada em privacidade que permite o processamento seguro de dados confidenciais. Você pode precisar provar a colaboradores ou terceiros que concluiu com êxito uma determinada tarefa sem divulgar dados privados dessa tarefa, portanto, essa seria uma ótima maneira de fazê-lo.
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source – mpost.io
