Maanta, kaliya kuwa caajiska ah ayaan wax ka qorin tignoolajiyada blockchain, cryptocurrencies iyo sida ay u fiican tahay. Laakiin maqaalkani ma ammaani doono farsamadan; waxaan ka hadli doonaa cilladaheeda iyo siyaabaha loo tirtiro.

Iyadoo ka shaqeyneysa mid ka mid ah mashaariicda Altirix Systems, hawshu waxay kacday xaqiijinta ammaan, faafreebka u adkaysta xogta laga soo xigtay ilo ka baxsan blockchain. Waxay ahayd lagama maarmaan in la xaqiijiyo isbeddelada diiwaannada nidaamka saddexaad iyo, iyada oo ku saleysan isbeddelladan, fulinta hal ama mid kale oo laan ah oo ku jira macquulka qandaraaska smart. Hawsha jaleecada hore waa mid aad u yar, laakiin marka xaaladda dhaqaale ee mid ka mid ah dhinacyada ka qaybqaata geeddi-socodka ay ku xiran tahay natiijada fulinteeda, shuruudo dheeraad ah ayaa soo baxaya. Marka hore, tani waa kalsooni buuxda oo lagu qabo habkan xaqiijinta. Laakiin marka hore wax walba.

Dhibaatadu waxay tahay in blockchain lafteedu ay tahay mid iskeed u madaxbannaan, oo xiran, sidaas darteed qandaraasyada caqliga leh ee ku dhex jira blockchain waxba kama oga adduunka dibadda. Isla mar ahaantaana, shuruudaha qandaraasyada caqliga leh waxay inta badan la xiriiraan macluumaadka ku saabsan waxyaabaha dhabta ah (daahitaanka duulimaadka, qiimaha sarrifka, iwm.). Qandaraasyada smart si ay si sax ah u shaqeeyaan, macluumaadka laga helo meel ka baxsan blockchain waa in la hubiyaa oo la hubiyaa. Dhibaatadan waxaa lagu xalin karaa iyadoo la isticmaalayo orales sida Town Crier iyo DECO. Erayadani waxay u oggolaanayaan qandaraas caqli-gal ah oo ku saabsan shabakadda blockchain inay ku kalsoonaadaan macluumaadka server-ka la aamini karo; waxaan dhihi karnaa kuwani waa bixiyeyaasha macluumaad lagu kalsoonaan karo.

Oracles

Bal qiyaas in qandaraas caqli-gal ah uu 0.001 btc ku wareejinayo jeebka bitcoin haddii kooxda kubbadda cagta aad jeceshahay ay ku guuleysato Koobka Ruushka. Haddii ay dhacdo guul dhab ah, qandaraaska caqli-galku wuxuu u baahan yahay inuu wareejiyo macluumaadka ku saabsan kooxda ku guuleysatay, waxaana halkan ka soo baxa dhibaatooyin dhowr ah: halka laga helo macluumaadkan, sida si ammaan ah loogu wareejiyo qandaraaska smart iyo sida loo hubiyo in macluumaadka helay in heshiiska smart waa sax dhab ahaantii ku beegan tahay xaqiiqada?

Marka ay timaado isha macluumaadka, waxaa jiri kara 2 xaaladood: ku xirida qandaraas caqli-gal ah shabakad la aamini karo halkaas oo macluumaadka ku saabsan natiijada ciyaarta si dhexe loo kaydiyo, ikhtiyaarka labaadna waa in la isku xiro dhowr goobood hal mar ka dibna ka dooro macluumaadka ilaha ugu badan. kuwaas oo bixiya xog isku mid ah. Si loo xaqiijiyo saxnaanta macluumaadka, oracles ayaa la isticmaalaa, tusaale ahaan Oraclize, oo adeegsata TLSNotary (TLS Notary Modification si loo caddeeyo xaqiiqada xogta). Laakiin waxaa jira macluumaad ku filan Google-ka oo ku saabsan Oraclize, waxaana jira maqaallo dhowr ah oo ku saabsan Habré. Maanta waxaan ka hadli doonaa oracles oo isticmaala hab wax yar ka duwan gudbinta macluumaadka: Town Crier iyo DECO. Maqaalku wuxuu bixiyaa sharaxaad ku saabsan mabaadi'da hawlgalka ee labada af, iyo sidoo kale isbarbardhigga faahfaahsan.

Magaalada Crier

Town Crier (TC) waxaa soo bandhigtay IC3 (Initiative for CryptoCurrencies and Contracts) 2016 ee CCS'16. Fikradda ugu weyn ee TC: ka wareejinta macluumaadka bogga internetka oo aad hubiso in macluumaadka ay bixiso TC ay la mid tahay bogga internetka. TC waxay isticmaashaa TEE (Trusted Execution Environment) si loo xaqiijiyo lahaanshaha xogta. Nooca asalka ah ee TC wuxuu qeexayaa sida loola shaqeeyo Intel SGX.
Town Crier waxay ka kooban tahay qayb ku jirta blockchain iyo qayb OS lafteeda ku jirta - TC Server.

Qandaraaska TC wuxuu ku yaalaa blockchain wuxuuna u shaqeeyaa sidii dhamaadka hore ee TC. Waxay aqbashaa codsiyada CU (user smart contract) oo waxay ka soo celisaa jawaabta Server TC. Gudaha Server TC waxaa ku jira Relay, kaas oo dejinaya xiriirka ka dhexeeya enclave iyo internetka (taraafikada laba jiho) oo isku xirta enclave iyo blockchain. Enclave wuxuu ka kooban yahay progencl, kaas oo ah koodka codsiyada ka yimaada blockchain oo ku soo celiya farriimaha blockchain oo leh saxeex dhijitaal ah, progencl wuxuu ka kooban yahay qayb ka mid ah koodhka qandaraaska smart wuxuuna asal ahaan qabtaa qaar ka mid ah hawlihiisa.

Enclave-ga Intel SGX waxa loo malayn karaa inay tahay maktabad la wadaago oo API ku dhex socota ecall. Ecall waxay ku wareejisaa xakamaynta deegaanka. Xayndaabku wuxuu fuliyaa koodkiisa ilaa uu ka baxayo ama ilaa ay ka reeban tahay. ocall waxaa loo isticmaalaa in lagu waco hawlaha lagu qeexay meel ka baxsan deegaanka. Ocall waxaa lagu fuliyaa meel ka baxsan deegaanka waxaana loola dhaqmaa sidii wicitaan aan la aamini karin. Kadib marka ocall la fuliyo, xakamaynta ayaa lagu soo celiyaa deegaanka.

Qaybta Enclave, kanaalka badbaadsan waxaa lagu habeeyey server-ka shabakadda, enclave lafteedu waxay qabataa gacan-qaad TLS oo ay la socoto server-ka bartilmaameedka ah oo waxay ku qabataa dhammaan hawlgallada cryptographic gudaha. Maktabada TLS (mbedTLS) iyo koodka HTTP oo la dhimay ayaa loo dhoofiyay deegaanka SGX. Sidoo kale, Enclave waxaa ku jira shahaadooyinka xididka CA (ururinta shahaadooyinka) si loo xaqiijiyo shahaadooyinka server-yada fog. Codsiga Handler waxa uu aqbalaa codsiga xoggaraamka qaabka uu bixiyo Ethereum, wuu furfuraa oo kala saaraa. Kadibna waxay soo saartaa macaamil ganacsi Ethereum oo ka kooban xogta la codsaday, ku saxiixday skTC oo u gudbisa Relay.

Qaybta Relay waxaa ku jira Interface macmiilka, TCP, Blockchain Interface. Interface-ka macmiilka ayaa loo baahan yahay si loo caddeeyo koodka ku lifaaqan oo loola xidhiidho macmiilka. Macmiilku waxa uu soo diraa codsi caddayn ah isaga oo isticmaalaya ecall oo waxa uu helayaa shaambad uu saxeexay skTC oo ay la socoto att (saxiixa caddaynta), ka bacdi att waa la xaqiijiyaa iyada oo la isticmaalayo Intel Attestation Service (IAS), shaabada wakhtigana waxa xaqiijiya adeeg wakhti la aamini karo. Blockchain Interface wuxuu xaqiijiyaa codsiyada soo socda wuxuuna dhigayaa wax kala iibsiga blockchain si loo gaarsiiyo xogta. Geth waa macmiilka rasmiga ah ee Ethereum wuxuuna u oggolaanayaa Relay in uu la falgalo blockchain iyada oo loo marayo wicitaannada RPC.

La shaqaynta TEE, TC waxay kuu ogolaanaysaa inaad ku socodsiiso dhawr goobood oo isbarbar socda, taasoo kordhinaysa xawaaraha habaynta macluumaadka 3 jeer. Haddii mid ordaya uu xawaaruhu ahaa 15 tx/sec, markaas oo leh 20 isbar-bar socda xawaaruhu wuxuu kordhiyaa 65 tx/sec; marka la barbardhigo, xawaaraha ugu badan ee hawlgalka Bitcoin blockchain waa 26 tx/sek.

Deco

DECO (Daadejinta Oracles ee TLS) ayaa lagu soo bandhigay CCS'20, oo la shaqeysa goobaha taageera isku xirka TLS. Waxay xaqiijisaa sirta iyo daacadnimada xogta.
DECO oo leh TLS waxay isticmaashaa sirta summeedka, markaa macmiilka iyo server-ka shabakadu waxay leeyihiin furayaal sir, macmiilkuna wuu beenin karaa xogta fadhiga TLS haddii uu rabo. Si loo xalliyo dhibaatadan, DECO waxay isticmaashaa hab-maamuus-gacan-qaad saddex-geesood ah oo u dhexeeya prover (contracts smart), xaqiijiyaha (oracle) iyo server-ka (ilo xog).

Habka ay DECO u shaqeyso ayaa ah in hubiyaha uu helo qayb ka mid ah xogta D oo uu xaqiijiyo in D uu ka yimid server-ka TLS ee S. Dhibka kale ayaa ah TLS oo aan saxiixin xogta oo ay adag tahay in macmiilka TLS uu caddeeyo in Xogta ayaa laga helay server-ka saxda ah (dhibaatka provenance).

Xeerka DECO wuxuu isticmaalaa KEnc iyo KMac furayaasha sirta ah. Macmiilku waxa uu codsi Q u diraa server-ka webka, jawaabta ka imanaysa server-ka R waxa ay ku timaadaa qaab sir ah, laakiin macmiilka iyo serferka waxa ay leeyihiin KMac isku mid ah, macmiilkuna waxa uu beenin karaa fariinta TLS. Xalka DECO waa inay "qariyaan" KMac macmiilka (prover) ilaa ay ka jawaabto codsiga. Hadda KMac wuxuu u kala qaybsan yahay caddaynta iyo caddaynta - KpMac iyo KvMac. Seerfarku waxa uu helayaa KMac si uu u xafido jawaabta isaga oo isticmaalaya qaybta muhiimka ah ee hawlgalka KpMac ⊕ KvMac = KMac.

Markaad dejiso is-gacan-qaad saddex-geesood ah, xogta is-dhaafsiga u dhexeeya macmiilka iyo server-ka waxaa lagu fulin doonaa dammaanad amni.

Markaad ka hadlayso nidaamka baahinta afka, midna kuma guuldareysan karo inuu sheego Chainlink, kaas oo ujeedadiisu tahay in la abuuro shabakad baahsan oo nodes oracle ah oo ku habboon Ethereum, Bitcoin iyo Hyperledger, iyada oo la tixgelinayo qaab-dhismeedka: qayb kasta oo ka mid ah nidaamka waa la cusbooneysiin karaa. Isla mar ahaantaana, si loo xaqiijiyo amniga, Chainlink waxay bixisaa odhaah kasta oo ka qaybqaadanaya hawsha si loo soo saaro furayaasha isku dhafan (dadweynaha iyo kuwa gaarka ah). Furaha gaarka ah waxa loo isticmaalaa in lagu dhaliyo saxeex qayb ka mid ah oo ka kooban go'aankooda codsiga xogta. Si aad jawaab u hesho, waa lagama maarmaan in la isku daro dhammaan saxeexyada qayb ahaan afafka shabakadda.

Chainlink waxay qorsheyneysaa inay qabato PoC DECO bilow ah iyadoo diiradda la saarayo codsiyada maaliyadeed ee baahsan sida Mixicles. Waqtiga qorista, warku wuxuu soo baxay Forbes in Chainlink uu DECO ka helay Jaamacadda Cornell.

Weerarada afka

Marka laga eego dhinaca amniga macluumaadka, weerarrada soo socda ee Town Crier ayaa loo tixgeliyey:

1. Rogue smart-xiriirka koodhka ee qanjidhada TEE.
   Nuxurka weerarka: u gudbinta koodhka qandaraaska caqliga leh ee khaldan ee TEE, sidaas darteed, weeraryahan hela marinka noodhka wuxuu awood u yeelan doonaa inuu fuliyo qandaraaskiisa smart (khiyaanada) ee xogta la furay. Si kastaba ha noqotee, qiyamka soo celinta waxaa lagu qarin doonaa fure gaar ah, habka kaliya ee lagu heli karo xogtan waa in la daadiyo qoraalka soo celinta/soosaarka.
   Ka-hortagga weerarkan wuxuu ka kooban yahay xayndaabka hubinta saxnaanta koodka ku yaal ciwaanka hadda. Tan waxa lagu gaadhi karaa iyada oo la isticmaalayo qaab wax lagaga qabanayo halkaas oo ciwaanka heshiiska lagu go'aamiyey in la xado xeerka qandaraaska.

2. Qoraalka ciphertext-ka gobolka ayaa isbeddela qulqulka
   Nuxurka weerarka: Milkiilayaasha qandarasyada smart-ka ah ee lagu fuliyo qandaraasyada waxay heli karaan qaab qarsoodi ah oo ka baxsan xadka. Weeraryahan, isagoo gacanta ku haya qanjirada, wuxuu isbarbardhigi karaa xiriirka xiriirka ka hor iyo ka dib macaamilka wuxuuna go'aamin karaa doodaha la galay iyo habka qandaraaska smart ee la isticmaalay, maadaama code qandaraaska smart laftiisa iyo tilmaamihiisa farsamo ay si cad u yihiin.
   Ilaalinta hubinta isku halaynta noodhka laftiisa.

3. Weerarada kanaalka dhinac
   Nooc gaar ah oo weerar ah oo adeegsada la socodka xusuusta ku xeeran iyo gelitaanka kaydinta xaalado kala duwan. Tusaalaha weerarkan oo kale waa Prime and Probe.
   
   Amarka weerarka:

   • t0: Weeraryahanku wuxuu buuxiyaa dhammaan kaydka xogta habka dhibbanaha.
   • t1: Dhibbanuhu wuxuu fulinayaa koodka gelitaanka xusuusta ee ku xidhan xogta xasaasiga ah ee dhibbanaha (furayaasha qarsoodiga ah). Khadka kaydka waxaa lagu doortay iyadoo lagu salaynayo qiimaha keybit. Tusaalaha shaxanka, keybit = 0 iyo ciwaanka X ee khasnada 2 ayaa la akhriyaa.Xogta ku kaydsan X ayaa lagu shubaa kaydka, iyada oo meesha laga saarayo xogtii hore u jirtay.
   • t2:Weeraruhu wuxuu hubiyaa khadadka khasnadiisa ee laga saaray -khadadka uu isticmaalay dhibbanuhu. Tan waxaa lagu sameeyaa iyadoo la cabbirayo wakhtiga gelitaanka. Ku celcelinta hawlgalkan keybit kasta, weeraryahanku wuxuu helayaa furaha oo dhan.

Ilaalinta Weerarka: Intel SGX waxay leedahay difaac ka dhan ah weerarrada kanaalka-dhinac ka ah ee ka hortagaya la socodka dhacdooyinka la xidhiidha kaydinta, laakiin weerarka Prime iyo Probe wali wuu shaqayn doonaa sababtoo ah weeraryahanku waxa uu la socdaa dhacdooyinka kaydka ah ee geeddi-socodkiisa oo wuxuu la wadaagaa kaydka dhibbanaha.

Sidaa darteed, xilligan ma jiro difaac la isku halleyn karo oo ka dhan ah weerarkan.

Weerarada sida Specter iyo Foreshadow (L1TF), oo la mid ah Prime iyo Probe, ayaa sidoo kale la yaqaan. Waxay kuu oggolaanayaan inaad akhrido xogta kaydinta kaydka iyada oo loo marayo kanaalka dhinac saddexaad. Ka-hortagga nuglaanshaha Specter-v2 ayaa la bixiyaa, kaas oo ka shaqeeya laba ka mid ah weerarradan.

Marka la eego DECO, gacan-qaadka saddex-geesoodka ah wuxuu bixiyaa dammaanad ammaan:

1. Prover Integrity: Maahmaahiyaha la jabsaday ma been abuuri karo macluumaadka server-ka mana sababi karo in serverku aqbalo codsiyada aan sax ahayn ama uu si khaldan uga jawaabo codsiyada saxda ah. Tan waxaa lagu sameeyaa habka codsiga ee u dhexeeya server iyo prover.
2. Xaqiijiyay daacadnimada: Xaqiijiye la jabsaday ma sababi karo in saxafigu helo jawaabo khaldan.
3. Qarsoodi: Xaqiijiye la jabsaday wuxuu baara macluumaadka dad waynaha (codsi, magac server).

Gudaha DECO, kaliya dayacanka duritaanka taraafikada ayaa suurtagal ah. Marka hore, gacan qaad saddex-gees ah, xaqiijiyuhu wuxuu xaqiijin karaa aqoonsiga serferka isagoo isticmaalaya wax cusub. Si kastaba ha ahaatee, gacan qaadka kadib, xaqiijiyaha waa in uu ku tiirsanaadaa tilmaamayaasha lakabka shabakada (cinwaanada IP). Markaa, xidhiidhka ka dhexeeya hubiyaha iyo adeegaha waa in laga ilaaliyaa duritaanka taraafigga. Tan waxaa lagu gaaraa iyadoo la isticmaalayo Proxy.

Isbarbardhigga afafka

Town Crier waxay ku salaysan tahay la shaqaynta qayb ka mid ah qaybta server-ka, halka DECO ay kuu ogolaanayso inaad xaqiijiso saxnimada asalka xogta adigoo isticmaalaya gacan-qaad saddex-gees ah iyo xog sireed leh furayaasha cryptographic. Isbarbardhigga ereyadan waxaa loo fuliyay si waafaqsan shuruudaha soo socda: waxqabadka, amniga, qiimaha iyo waxqabadka.

Magaalada Crier
Deco

waxqabad
Degdeg ah (0.6s in la dhammeeyo)
Gaabis (10.50s si loo dhammeeyo borotokoolka)

amniga
Ammaan yar
Ammaan badan

kharashka
Ka qaalisan
Jaban

waxqabadka
Waxay u baahan tahay qalab gaar ah
La shaqeeya server kasta oo taageera TLS

Waxqabadka: Si aad ula shaqeyso DECO, gacanqaad saddex-geesood ah ayaa loo baahan yahay, marka la dejinayo LAN waxay qaadanaysaa 0.37 ilbiriqsi, isdhexgalka ka dib marka la sameeyo xiriirinta, 2PC-HMAC ayaa wax ku ool ah (0,13 s per qoraal). Waxqabadka DECO waxa uu ku xidhan yahay suites cipher TLS ee jira, cabbirka xogta gaarka ah, iyo kakanaanta caddaynta codsi gaar ah. Isticmaalka codsiga ikhtiyaariga ah ee ikhtiyaariga ah ee IC3 tusaale ahaan: buuxinta borotokoolka iyada oo loo marayo LAN waxay qaadataa ilaa 10,50 ilbiriqsi. Marka la barbardhigo, Town Crier waxay qaadataa ku dhawaad ​​0,6 ilbiriqsi si ay u buuxiso arji la mid ah, kaas oo qiyaastii 20 jeer ka dheereeya DECO. Dhammaan waxyaaluhu waa siman yihiin, TC waxay noqon doontaa mid dhakhso badan.

Amniga: Weerarada lagu qaado Intel SGX enclave (weerar dhinaca kanaalka ah) waxay shaqeeyaan waxayna sababi karaan dhaawac dhab ah ka qaybgalayaasha qandaraaska smart. Marka laga hadlayo DECO, weerarrada la xidhiidha duritaanka taraafigga waa suurtagal, laakiin isticmaalka wakiilku wuxuu yareeyaa weerarradan oo kale. Sidaa darteed DECO waa ka badbaado badan tahay.

qiimaha: Kharashka qalabka taageera Intel SGX wuu ka sarreeyaa kharashka dejinta borotokoolka DECO. Taasi waa sababta TC ay u qaali tahay.

Waxqabadka: Si loola shaqeeyo Town Crier, qalab gaar ah oo taageera TEE ayaa loo baahan yahay. Tusaale ahaan, Intel SGX waxa lagu taageeraa qoyska processor-ka 6-aad ee Intel Core iyo ka dib. DECO waxay kuu ogolaanaysaa inaad ku shaqayso qalab kasta, inkasta oo uu jiro goob DECO adoo isticmaalaya TEE. Marka loo eego habka dejinta, DECO's gacan qaad saddex-geesood ah ayaa laga yaabaa inay qaadato wakhti, laakiin tani waxba ma aha marka la barbar dhigo xaddidaadda qalabka TC, markaa DECO waa wax la taaban karo.

gunaanad

Markaan si gaar ah u eegno labada oracle oo la barbar dhigo afar shuruudood, waxaa cad in Town Crier ay ka hooseyso DECO saddex ka mid ah afartii dhibcood. DECO waa la isku halleyn karaa marka laga eego dhinaca amniga macluumaadka, waa ka raqiisan yahay oo aad waxtar u leh, inkasta oo dejinta borotokoolka saddexda xisbi ay qaadan karto waqti yar oo ay leedahay cilladaheeda, tusaale ahaan, hawlgallo dheeri ah oo leh furayaal sireed. TC wuu ka dheereeyaa DECO, laakiin dayacanka weerarka kanaalka ayaa ka dhigaya mid u nugul luminta sirta. Waa in xisaabta lagu darsadaa in DECO la soo bandhigay Janaayo 2020, mana dhicin waqti ku filan oo loo tixgeliyo inay badbaado tahay. Town Crier waxaa lagu soo weeraray 4 sano waxayna soo martay imtixaano badan, sidaas darteed isticmaalkeeda mashaariicda badan waa mid sax ah.

Source: www.habr.com