作者：清真佛性程序強(qiáng)，于 2018 年 11 月 23 日
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什么是 TEE？
TEE （Trusted Execution Environment）可信執(zhí)行環(huán)境振劳，用于構(gòu)造一種安全的飛地環(huán)境，在可信計(jì)算領(lǐng)域，它常用作提供可信根。我們泛化的去理解 TEE 設(shè)備，不妨將它看作一臺微型電腦，通常配備 CPU错沃、內(nèi)存、外存雀瓢、時鐘枢析、IO通信等部件，無非這種微型電腦對駐留的程序與數(shù)據(jù)提供安全保障刃麸，存放在 TEE 中私鑰能做到永遠(yuǎn)不泄露到飛地之外醒叁，程序也是，無法導(dǎo)出被用于破解分析泊业，執(zhí)行過程（尤其調(diào)用輸入輸出時）也有安全保障把沼，破解駐留在 TEE 中程序通常認(rèn)為是很困難的。另外吁伺，TEE 設(shè)備還常在出廠時固定廠商號與序列號饮睬，以便唯一標(biāo)識此設(shè)備。
如果大家對 TEE 理解還不夠深篮奄，想象一下銀行的 U 盾就大致清楚了捆愁。U 盾硬件由若干 TEE 安全芯片，加上顯示屏宦搬、按鍵等小零件構(gòu)成牙瓢，TEE 駐留有板級操作系統(tǒng)（COS）劫拗，COS 用于裝載并運(yùn)行若干個 TA（Trusted Application）间校。
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TEE 在區(qū)塊鏈應(yīng)用領(lǐng)域的獨(dú)特地位
我們以手機(jī)支付場景為例，解釋傳統(tǒng) TEE 與現(xiàn)今 TEE 使用場景上的區(qū)別页慷。早年的手機(jī)普遍不帶 TEE憔足，現(xiàn)在 TEE 在高端機(jī)上已逐步普及開來胁附，像華為、HTC滓彰、聯(lián)想控妻、360、金立等廠家的許多高端機(jī)型都配有 TEE揭绑，隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)深入發(fā)展弓候，尤其區(qū)塊鏈技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，我們有理由相信他匪，TEE 即將成為中高端手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置菇存。
先理解一個問題，微信（或支付寶）轉(zhuǎn)賬邦蜜，并不依賴 TEE 為啥就夠用了依鸥？本質(zhì)上說，微信轉(zhuǎn)賬安全性由用戶自己與騰訊共同保證的悼沈，用戶要記住支付密碼贱迟，微信 APP 須提供安全運(yùn)行環(huán)境，這兩者是串聯(lián)關(guān)系（非并聯(lián)）絮供，整體安全由兩者乘數(shù)決定衣吠。微信轉(zhuǎn)賬依賴于服務(wù)端，還有風(fēng)控杯缺、限額等安全措施蒸播，所以，在 APP 級別控制安全已基本夠用萍肆。
但如果在平臺級別提供支付袍榆，像華為的 NFC 近場支付以 SDK 方式提供編程，只在 APP 級別管控風(fēng)險顯然不夠塘揣，SDK 提供了開放的調(diào)用環(huán)境包雀，必須用 TEE 加持才能保障平臺級的支付安全，否則攔截或偽造觸摸屏操作亲铡，支付過程很容易被破解才写。
數(shù)字錢包的安全級別也是平臺級別的，動用私鑰對交易簽名是唯一的安全屏障奖蔓，不像微信還有服務(wù)器端的安全保障赞草。簽名只是一個點(diǎn)上的控制手段，如果不把簽名過程納入 TEE 飛地環(huán)境中執(zhí)行吆鹤，系統(tǒng)安全性無異于裸奔厨疙。所以，我們自然先下一個結(jié)論：把手機(jī)用作區(qū)塊鏈的支付終端時疑务，借助 TEE 是不可略過的安全手段沾凄。
或許有人問梗醇，非接觸式硬件錢包不是更好嗎？確實(shí)撒蟀，這類錢包確實(shí)很安全叙谨，但這一品類永遠(yuǎn)屬于小眾市場。本文只講大眾化的應(yīng)用場景保屯，現(xiàn)在大家用手機(jī)掃二維碼覺得很自然手负，用隔離式硬件錢包試試？簽名需一次通信姑尺，回傳是另一次虫溜，掃碼回傳有障礙。
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從三級分層轉(zhuǎn)向四級
傳統(tǒng)內(nèi)置 TEE 的產(chǎn)品有三個層級股缸，如下圖：
其中衡楞，TEE 芯片商提供 TEE 硬件與基于 COS 的編程系統(tǒng)，設(shè)備生產(chǎn)商把 TEE 集成到自己生產(chǎn)的設(shè)備（如手機(jī)）中敦姻，并將自己用到的基礎(chǔ)程序?qū)懭?TEE瘾境，然后終端用戶無條件相信設(shè)備生產(chǎn)商，比如用華為的手機(jī)镰惦，就相信華為不會泄露個人密鑰的迷守。商業(yè)邏輯如此，用戶也沒別的選擇旺入，不過這種形態(tài)越來越難以適應(yīng)區(qū)塊鏈發(fā)展趨勢了兑凿。
區(qū)塊鏈場景下的安全控制應(yīng)有四級，如下圖：
增加一個級別是應(yīng)用開發(fā)商茵瘾，原先只有設(shè)備生產(chǎn)商在 TEE 內(nèi)置程序礼华，現(xiàn)在不夠用了，有許多廠家要求在飛地環(huán)境跑程序拗秘。具體舉例來說圣絮，一款區(qū)塊鏈?zhǔn)謾C(jī)要跑如下多個 TA（Trusted Application）：
手機(jī)制造商的 TA
區(qū)塊鏈運(yùn)營商的 TA
比如，使用 PoET 共識的區(qū)塊鏈需在 TEE 中提供算法雕旨。鏈上數(shù)據(jù)服務(wù)商需 TA 提供加解密支持
這里數(shù)據(jù)還不是帳本數(shù)據(jù)（當(dāng)然帳本數(shù)據(jù)也存在加解密需求）扮匠，像 IPFS 宣稱可以替換 HTTP 協(xié)議，公開數(shù)據(jù)分散到眾多節(jié)點(diǎn)明文存貯自然沒什么問題凡涩，但還有大量有安全要求的數(shù)據(jù)要先加密棒搜，然后才能分散存貯的，各大網(wǎng)站用戶登錄后才可操作的那些數(shù)據(jù)活箕，大致與之對應(yīng)力麸。身份信息服務(wù)商的 TA
區(qū)塊鏈在底層支持用戶擁有數(shù)據(jù)主權(quán)的能力，與上層應(yīng)用結(jié)合時，反映為眾多替身在不同應(yīng)用服務(wù)商獲取相應(yīng)服務(wù)末盔，替身的 ID 是一長串經(jīng)過加密的數(shù)字，各替身因加密隔離座慰，從而防止應(yīng)用服務(wù)商進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘陨舱。替身 ID 的加解密需要 TEE 支持。終端設(shè)備上各種 APP 開發(fā)商也會用到 TEE
HTC新出一款所謂的區(qū)塊鏈?zhǔn)謾C(jī)（Exodus）版仔，其最大特性是把TEE接口開放了游盲，提供SDK給大家開發(fā)各種 APP。
總之蛮粮，在區(qū)塊鏈新發(fā)展形態(tài)下益缎，TEE 的需求變得更加廣泛，越發(fā)成為一種基礎(chǔ)服務(wù)然想，我用兩個詞概括便是：多廠商莺奔、泛安全。
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TEE 方案提供商的挑戰(zhàn)
TEE 是硬件变泄，TEE 中的 TA 是軟件令哟，硬件集成是一次性的，軟件則可隨時安裝妨蛹，所以屏富，適應(yīng)區(qū)塊鏈生態(tài)的 TEE 須支持多廠家隨時安裝 TA，而不限于只在出廠前預(yù)裝蛙卤。
這好比芯片商原先只為單個銀行獨(dú)立提供 TEE狠半，現(xiàn)在要求共用一款 TEE，然后多家銀行在同一設(shè)備上安裝各自的安全軟件颤难。
我相信技術(shù)上支種這種需求難度不大神年，問題可能出在信任機(jī)制上，目前市面上有 TEE 可借助通道隔離技術(shù)行嗤，讓多個 TA 互不干擾瘤袖，通道之間是否斷開聯(lián)系可配置。不過昂验，做到這一步還不夠捂敌，各廠商把身家性命都托付出去了，如何相信別人不留后門既琴，如何相信其他廠商之間不會勾連串通占婉。安全級別應(yīng)再提升一級，這好比微信只需在 APP 層面保障安全甫恩，但將支付功能下移逆济，用 SDK 封裝 NFC 供許多人使用時，安全性要求就大不一樣了。
據(jù)我們了解奖慌，市面上已有這類 TEE 解決方案抛虫，采用 JCVM 虛擬機(jī)，各廠商用 JAVA 編寫 TA 程序下載到 COS简僧，因 java 虛擬機(jī)具備良好的隔離性建椰，各廠商之間能實(shí)現(xiàn)很好的隔離。該方案在金融社钡郝恚卡領(lǐng)域已有應(yīng)用棉姐，作為金融卡，金融機(jī)構(gòu)會往卡里預(yù)裝程序啦逆，作為社鄙【兀卡，社保局也會往卡里預(yù)寫程序夏志，這是天然的多廠商應(yīng)用場景乃坤。
隨著區(qū)塊鏈應(yīng)用發(fā)展，TEE 多廠商的需求將進(jìn)一步拓展沟蔑。目前卡中 JCVM 運(yùn)行性能普遍偏低侥袜，區(qū)塊鏈所需的共識層加解密、數(shù)據(jù)層加解密溉贿，在性能上將提出更高要求枫吧；另外，當(dāng)物聯(lián)終端普遍上鏈宇色，接入方式的要求也會更廣泛九杂。這個領(lǐng)域?qū)儆诖_發(fā)新領(lǐng)域，誰率先殺入就先享受紅利宣蠕。
（本文完）
