{"id":93794,"date":"2020-09-10T07:42:27","date_gmt":"2020-09-10T05:42:27","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/administrirovanie\/town-crier-vs-deco-kakoj-orakul-ispolzovat-v-blokchejne"},"modified":"2020-09-10T07:42:27","modified_gmt":"2020-09-10T05:42:27","slug":"town-crier-vs-deco-kakoj-orakul-ispolzovat-v-blokchejne","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/sk\/blog\/administrirovanie\/town-crier-vs-deco-kakoj-orakul-ispolzovat-v-blokchejne","title":{"rendered":"Town Crier vs DECO: ktor\u00fd or\u00e1kul pou\u017ei\u0165 v blockchaine?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Dnes u\u017e leniv\u00fd nep\u00edsal o technol\u00f3gii blockchain, kryptomen\u00e1ch a ako s\u00fa \u00fa\u017easn\u00e9. Ale v tomto \u010dl\u00e1nku nebude ospevovanie tejto technol\u00f3gie, sk\u00f4r sa budeme zaobera\u0165 jej nedostatkami a sp\u00f4sobmi ich odstr\u00e1nenia. <\/p>\n

<\/p>\n

\"Town<\/p>\n

<\/p>\n

Po\u010das pr\u00e1ce na jednom z projektov v spolo\u010dnosti Altirix Systems sa objavila \u00faloha zabezpe\u010den\u00e9ho, cenz\u00fare odoln\u00e9ho potvrdenia \u00fadajov z extern\u00e9ho zdroja pre blockchain. Bolo potrebn\u00e9 potvrdzova\u0165 zmeny v z\u00e1znamoch tretej strany a na z\u00e1klade t\u00fdchto zmien vykon\u00e1va\u0165 ur\u010dit\u00e9 smerovanie v logike smart kontraktu. \u00daloha sa na prv\u00fd poh\u013ead zdala dos\u0165 trivi\u00e1lna, ale ke\u010f od v\u00fdsledku z\u00e1vis\u00ed finan\u010dn\u00e1 situ\u00e1cia jednej zo str\u00e1n zapojen\u00fdch do procesu, objavuj\u00fa sa dodato\u010dn\u00e9 po\u017eiadavky. Predov\u0161etk\u00fdm je to celkov\u00e9 d\u00f4veryhodnos\u0165 tak\u00e9hoto mechanizmu valid\u00e1cie. Ale po\u010fme poriadne. <\/p>\n

<\/a><\/noindex><\/p>\n

Probl\u00e9m spo\u010d\u00edva v tom, \u017ee blockchain je s\u00e1m osebe auton\u00f3mny, uzavret\u00fd objekt, tak\u017ee smart kontrakty v r\u00e1mci blockchainu ni\u010d nevedia o vonkaj\u0161om svete. Z\u00e1rove\u0148 s\u00fa podmienky smart kontraktov \u010dasto viazan\u00e9 na inform\u00e1cie o re\u00e1lnych udalostiach (me\u0161kanie letu, kurz meny a pod.). Pre spr\u00e1vnu funkciu smart kontraktov mus\u00ed by\u0165 inform\u00e1cia z\u00edskan\u00e1 zvonka blockchainu spo\u013eahliv\u00e1 a overen\u00e1. Tento probl\u00e9m sa rie\u0161i pomocou oracle, ako s\u00fa Town Crier a DECO. Tieto oracle umo\u017e\u0148uj\u00fa smart kontraktu v sie\u0165ach blockchainu d\u00f4verova\u0165 inform\u00e1ci\u00e1m z overen\u00e9ho webov\u00e9ho servera, m\u00f4\u017eeme poveda\u0165, \u017ee s\u00fa to dod\u00e1vatelia d\u00f4veryhodn\u00fdch inform\u00e1ci\u00ed. <\/p>\n

<\/p>\n

Oracle<\/h1>\n

<\/p>\n

Predstavte si, \u017ee smart kontrakt vykon\u00e1va prevod 0.001 btc na va\u0161u bitcoinov\u00fa pe\u0148a\u017eenku v pr\u00edpade v\u00ed\u0165azstva v\u00e1\u0161ho ob\u013e\u00faben\u00e9ho futbalov\u00e9ho klubu v poh\u00e1ri Ruska. V pr\u00edpade skuto\u010dn\u00e9ho v\u00ed\u0165azstva mus\u00ed smart kontraktu poskytn\u00fa\u0165 inform\u00e1cie o tom, ktor\u00fd klub vyhral, a tu sa objavuje nieko\u013eko probl\u00e9mov: kde z\u00edska\u0165 tieto inform\u00e1cie, ako ich bezpe\u010dne prenies\u0165 do smart kontraktu a ako sa uisti\u0165, \u017ee inform\u00e1cia, ktor\u00fa dostal smart kontrakt, skuto\u010dne zodpoved\u00e1 realite? <\/p>\n

<\/p>\n

V ot\u00e1zke zdroja inform\u00e1ci\u00ed m\u00f4\u017eu existova\u0165 dva scen\u00e1re: pripojenie smart kontraktu k d\u00f4veryhodnej webovej str\u00e1nke, na ktorej je centralizovane ulo\u017een\u00e1 inform\u00e1cia o v\u00fdsledkoch z\u00e1pasov, a druh\u00e1 mo\u017enos\u0165 \u2014 pripoji\u0165 nieko\u013eko str\u00e1nok a potom robi\u0165 v\u00fdber inform\u00e1ci\u00ed z v\u00e4\u010d\u0161iny zdrojov poskytuj\u00facich rovnak\u00e9 \u00fadaje. Na overenie spr\u00e1vnosti inform\u00e1ci\u00ed sa pou\u017e\u00edvaj\u00fa or\u00e1kuly, ako napr\u00edklad Oraclize, ktor\u00fd vyu\u017e\u00edva TLSNotary (modifik\u00e1ciu TLS na preuk\u00e1zanie pravosti d\u00e1t). O Oraclize je dostatok inform\u00e1ci\u00ed na Googli a na Habr\u00e9 s\u00fa niektor\u00e9 \u010dl\u00e1nky; dnes v\u0161ak hovor\u00edm o or\u00e1kul\u00e1ch, ktor\u00e9 pou\u017e\u00edvaj\u00fa trochu in\u00fd pr\u00edstup k pren\u00e1\u0161aniu inform\u00e1ci\u00ed: Town Crier a DECO. V \u010dl\u00e1nku je op\u00edsan\u00e1 pr\u00e1ca oboch or\u00e1kulov a podrobn\u00e9 porovnanie. <\/p>\n

<\/p>\n

Town Crier<\/h1>\n

<\/p>\n

Town Crier (TC) bol predstaven\u00fd IC3 (Iniciat\u00edva pre kryptomenu a kontrakty) v roku 2016 na CCS\u201916. Hlavn\u00e1 my\u0161lienka TC: prenies\u0165 inform\u00e1cie z webovej str\u00e1nky na smart kontrakt a uisti\u0165 sa, \u017ee inform\u00e1cia doru\u010den\u00e1 TC je rovnak\u00e1, ako na webovej str\u00e1nke. TC vyu\u017e\u00edva TEE (D\u00f4veryhodn\u00e9 v\u00fdpo\u010dtov\u00e9 prostredie) na autentifik\u00e1ciu vlastn\u00edctva d\u00e1t. V p\u00f4vodnej verzii TC je pop\u00edsan\u00e1 pr\u00e1ca s Intel SGX.
\nTown Crier pozost\u00e1va z \u010dasti v r\u00e1mci blockchainu a \u010dasti v r\u00e1mci samotn\u00e9ho opera\u010dn\u00e9ho syst\u00e9mu \u2014 TC Server.
\n\"Town
\nTC kontrakt sa nach\u00e1dza v blockchain a funguje ako frontend pre TC. Prij\u00edma po\u017eiadavky od CU (smart kontrakt u\u017e\u00edvate\u013ea) a vracia odpove\u010f od TC Servera. Vn\u00fatri TC Servera sa nach\u00e1dza Relay, ktor\u00fd zabezpe\u010duje spojenie enkl\u00e1vy s internetovou sie\u0165ou (obojstrann\u00fd prenos) a sp\u00e1ja enkl\u00e1vu s blockchainom. Enkl\u00e1va obsahuje progencl, \u010do je k\u00f3d, ktor\u00fd vykon\u00e1va po\u017eiadavky z blockchainu a vracia spr\u00e1vy do blockchainu s digit\u00e1lnym podpisom; progencl obsahuje \u010das\u0165 k\u00f3du smart kontraktu a v podstate vykon\u00e1va niektor\u00e9 z jeho funkci\u00ed. <\/p>\n

<\/p>\n

Enkl\u00e1vu Intel SGX je mo\u017en\u00e9 pova\u017eova\u0165 za spolo\u010dn\u00fa kni\u017enicu s API, ktor\u00e1 funguje prostredn\u00edctvom ecall. Ecall pred\u00e1va riadenie enkl\u00e1ve. Enkl\u00e1va vykon\u00e1va svoj k\u00f3d, k\u00fdm sa neskon\u010d\u00ed alebo k\u00fdm sa nevyskytne v\u00fdnimka. Na vyvolanie funkci\u00ed definovan\u00fdch mimo enkl\u00e1vy sa pou\u017e\u00edvaj\u00fa ocall. Ocall sa vykon\u00e1va mimo enkl\u00e1vy a spracov\u00e1va sa ako ned\u00f4veryhodn\u00fd pr\u00edkaz. Po vykonan\u00ed ocall sa riadenie vracia sp\u00e4\u0165 k enkl\u00e1ve.
\n\"Town
\nV \u010dasti Enclave doch\u00e1dza k nastaveniu secure channel s webov\u00fdm serverom, pri\u010dom enclave vykon\u00e1va TLS handshake s cie\u013eov\u00fdm serverom a vykon\u00e1va v\u0161etky kryptografick\u00e9 oper\u00e1cie vo vn\u00fatri seba. Kni\u017enica TLS (mbedTLS) a HTTP-k\u00f3d v zjednodu\u0161enom variante s\u00fa exportovan\u00e9 do prostredia SGX. Enclave obsahuje aj root CA certifik\u00e1ty (kolekcia certifik\u00e1tov) na overovanie certifik\u00e1tov vzdialen\u00fdch serverov. Request Handler prij\u00edma dopyt datagram vo form\u00e1te dod\u00e1vanom Ethereum, de\u0161ifruje ho a analyzuje. N\u00e1sledne generuje transakciu Ethereum, ktor\u00e1 obsahuje requested datagram, podpisuje ju pomocou skTC a pren\u00e1\u0161a do Relay.<\/p>\n

<\/p>\n

\u010cas\u0165 Relay zah\u0155\u0148a Client Interface, TCP a Blockchain Interface. Client Interface je potrebn\u00fd na atest\u00e1ciu k\u00f3du enclave a komunik\u00e1ciu s klientom. Klient odosiela dopyt na atest\u00e1ciu pomocou ecall a dost\u00e1va timestamp, podp\u00edsan\u00fd skTC spolu s att (podpis atest\u00e1cie), ktor\u00fd je n\u00e1sledne overen\u00fd prostredn\u00edctvom Intel Attestation Service (IAS), a timestamp je kontrolovan\u00fd d\u00f4veryhodnou \u010dasovou slu\u017ebou. Blockchain Interface overuje prich\u00e1dzaj\u00face dopyty a umiest\u0148uje transakcie do blockchainu na doru\u010denie datagrams. Geth je ofici\u00e1lny klient Ethereum a umo\u017e\u0148uje Relay interagova\u0165 s blockchainom prostredn\u00edctvom RPC volan\u00ed. <\/p>\n

<\/p>\n

Pr\u00e1ca s TEE, TC umo\u017e\u0148uje spusti\u0165 nieko\u013eko enclave paralelne, \u010d\u00edm sa zvy\u0161uje r\u00fdchlos\u0165 spracovania inform\u00e1ci\u00ed trikr\u00e1t. Ak bola r\u00fdchlos\u0165 pri jednom be\u017eiacom enclave 15 tx\/sec, pri 20 paralelne spusten\u00fdch enclaves r\u00fdchlos\u0165 vzrast\u00e1 na 65 tx\/sec, pre porovnanie, maxim\u00e1lna r\u00fdchlos\u0165 pr\u00e1ce v blockchainu Bitcoin je 26 tx\/sec.<\/p>\n

<\/p>\n

DECO<\/h1>\n

<\/p>\n

DECO (Decentralized Oracles for TLS) bol predstaven\u00fd na CCS\u201920, pracuje so str\u00e1nkami, ktor\u00e9 podporuj\u00fa TLS pripojenie. Zabezpe\u010duje d\u00f4vernos\u0165 a integritu d\u00e1t.
\nDECO s TLS pou\u017e\u00edva symetrick\u00e9 \u0161ifrovanie, \u010d\u00edm maj\u00fa klient a webov\u00fd server \u0161ifrovacie k\u013e\u00fa\u010de, a klient, ak si bude \u017eela\u0165, m\u00f4\u017ee sfal\u0161ova\u0165 \u00fadaje rel\u00e1cie TLS. Na vyrie\u0161enie tohto probl\u00e9mu DECO pou\u017e\u00edva trojcestn\u00fd protokol handshake medzi prover (smart kontrakt), verifier (oracle) a web-server (zdroj d\u00e1t).<\/p>\n

<\/p>\n

\"Town<\/p>\n

<\/p>\n

Princ\u00edp fungovania DECO spo\u010d\u00edva v tom, aby prover z\u00edskal \u010das\u0165 d\u00e1t D a potvrdil verifik\u00e1torovi (verifier), \u017ee D poch\u00e1dza z TLS-servera S. \u010eal\u0161\u00edm probl\u00e9mom je, \u017ee TLS nepodpisuje d\u00e1ta a TLS-klientovi je \u0165a\u017ek\u00e9 dok\u00e1za\u0165, \u017ee d\u00e1ta boli z\u00edskan\u00e9 pr\u00e1ve z toho servera (provenance difficulty). <\/p>\n

<\/p>\n

V protokole DECO sa pou\u017e\u00edvaj\u00fa \u0161ifrovacie k\u013e\u00fa\u010de KEnc a KMac. Klient posiela po\u017eiadavku Q na web server<\/a>, odpove\u010f zo servera R prich\u00e1dza v za\u0161ifrovanej podobe, ale klient a server maj\u00fa rovnak\u00e9 KMac, a klient m\u00f4\u017ee fal\u0161ova\u0165 spr\u00e1vy TLS. Rie\u0161enie DECO spo\u010d\u00edva v tom, \u017ee \"skryje\" KMac pred klientom (prover), k\u00fdm neodpovie na po\u017eiadavku. Teraz je KMac rozdelen\u00fd medzi prover a verifier \u2014 KpMac a KvMac. Server dost\u00e1va KMac na \u0161ifrovanie odpovede pomocou oper\u00e1cie s \u010das\u0165ami k\u013e\u00fa\u010da KpMac \u2295 KvMac = KMac.<\/p>\n

<\/p>\n

Nastaven\u00edm trojstrann\u00e9ho handshake sa v\u00fdmena \u00fadajov medzi klientom a serverom uskuto\u010dn\u00ed s garantovanou bezpe\u010dnos\u0165ou.
\n\"Town
\nAk hovor\u00edme o syst\u00e9me decentralizovan\u00fdch oracle, nemo\u017eno opomen\u00fa\u0165 Chainlink, ktor\u00fd sa sna\u017e\u00ed vytvori\u0165 decentralizovan\u00fa sie\u0165 uzlov oracle kompatibiln\u00fa s Ethereum, Bitcoin a Hyperledger, pri\u010dom zoh\u013ead\u0148uje modularitu: ka\u017ed\u00e1 \u010das\u0165 syst\u00e9mu m\u00f4\u017ee by\u0165 aktualizovan\u00e1. Na zabezpe\u010denie bezpe\u010dnosti Chainlink pon\u00faka ka\u017ed\u00e9mu oracle \u00fa\u010dastn\u00edcemu \u00falohy udeli\u0165 kombin\u00e1ciu k\u013e\u00fa\u010dov (verejn\u00fd a s\u00fakromn\u00fd). S\u00fakromn\u00fd k\u013e\u00fa\u010d sl\u00fa\u017ei na generovanie \u010diasto\u010dn\u00e9ho podpisu, ktor\u00fd obsahuje ich rie\u0161enie na po\u017eiadavku \u00fadajov. Na z\u00edskanie odpovede je potrebn\u00e9 zl\u00fa\u010denie v\u0161etk\u00fdch \u010diastkov\u00fdch podpisov oracle siete.<\/p>\n

<\/p>\n

Chainlink pl\u00e1nuje uskuto\u010dni\u0165 po\u010diato\u010dn\u00fd PoC DECO so zameran\u00edm na decentralizovan\u00e9 finan\u010dn\u00e9 aplik\u00e1cie, ako s\u00fa Mixicles. V \u010dase p\u00edsania \u010dl\u00e1nku sa objavila spr\u00e1va na Forbes, \u017ee Chainlink z\u00edskal DECO od Cornell University.<\/p>\n

<\/p>\n

\u00datoky na oracle<\/h1>\n

<\/p>\n

\"Town<\/p>\n

<\/p>\n

Z h\u013eadiska informa\u010dnej bezpe\u010dnosti boli presk\u00faman\u00e9 nasleduj\u00face \u00fatoky na Town Crier:<\/p>\n

<\/p>\n

    \n
  1. \n

    Vstrekovanie \u0161kodliv\u00e9ho k\u00f3du smart contractu do uzlov TEE.
    \nPodstata \u00fatoku: prenesenie zjavne nespr\u00e1vneho k\u00f3du smart contractu do TEE, tak\u017ee \u00fato\u010dn\u00edk, ktor\u00fd z\u00edskal pr\u00edstup k uzlu, bude ma\u0165 mo\u017enos\u0165 vykona\u0165 vlastn\u00fd (podvodn\u00fd) smart contract na de\u0161ifrovan\u00e9 \u00fadaje. Napriek tomu hodnoty, ktor\u00e9 sa vracaj\u00fa, bud\u00fa za\u0161ifrovan\u00e9 pomocou s\u00fakromn\u00e9ho k\u013e\u00fa\u010da a jedinou mo\u017enos\u0165ou pr\u00edstupu k t\u00fdmto \u00fadajom je \u00fanik za\u0161ifrovan\u00e9ho textu pri vr\u00e1ten\u00ed\/vyveden\u00ed.
    \nOchrana proti tomuto \u00fatoku spo\u010d\u00edva v overen\u00ed spr\u00e1vnosti k\u00f3du nach\u00e1dzaj\u00faceho sa na aktu\u00e1lnej adrese prostredn\u00edctvom enclava. To m\u00f4\u017ee by\u0165 dosiahnut\u00e9 pomocou sch\u00e9my adresovania, kde adresa kontraktu je ur\u010den\u00e1 hashovan\u00edm k\u00f3du kontraktu. <\/p>\n

    \n<\/li>\n

  2. \n

    Zmeny \u0161ifrovan\u00e9ho stavu kontraktu unikaj\u00fa.
    \nPovaha \u00fatoku: Majitel\u00e9 uzl\u016f, na nich\u017e jsou prov\u00e1d\u011bny smart kontrakty, maj\u00ed p\u0159\u00edstup k stavu kontraktu v za\u0161ifrovan\u00e9 podob\u011b mimo enclave. \u00dato\u010dn\u00edk, kter\u00fd z\u00edsk\u00e1 kontrolu nad uzlem, m\u016f\u017ee porovnat stav kontraktu p\u0159ed a po transakci a m\u016f\u017ee zjistit, jak\u00e9 argumenty byly uvedeny a kter\u00fd konkr\u00e9tn\u00ed metod smart kontraktu byl pou\u017eit, proto\u017ee samotn\u00fd k\u00f3d smart kontraktu a jeho technick\u00e9 specifikace jsou ve\u0159ejn\u011b dostupn\u00e9.
    \nOchrana pro zaji\u0161t\u011bn\u00ed spolehlivosti samotn\u00e9ho uzlu.<\/p>\n

    \n<\/li>\n

  3. \n

    \u00datoky prost\u0159ednictv\u00edm bo\u010dn\u00edho kan\u00e1lu.
    \nZvl\u00e1\u0161tn\u00ed typ \u00fatok\u016f vyu\u017e\u00edvaj\u00edc\u00ed sledov\u00e1n\u00ed p\u0159\u00edstupu k pam\u011bti a ke\u0161i enclave v r\u016fzn\u00fdch sc\u00e9n\u00e1\u0159\u00edch. P\u0159\u00edkladem takov\u00e9ho \u00fatoku je Prime and Probe.
    \n\"Town
    \nPostup proveden\u00ed \u00fatoku:<\/p>\n

    <\/p>\n