🌟 星綻機密計算遠程證明服務 學習筆記

一、背景與需求

1. 國家戰略與產業需求

• 《數據二十條》：數據要素權屬分離
• 發改委「數據要素X行動」：2025年數據交易規模突破2000億
• 高價值數據（醫療/金融/政務）因安全顧慮難以流通

2. 傳統加密的侷限

• 無法保護“使用中數據”
• 缺乏可信執行環境（TEE）的驗證機制

3. 機密計算的作用

• 數據全程密態處理
• 遠程證明驗證TEE可信性
• 解決“數據可用不可見”的最後盲區

二、遠程證明的核心原理

1. 信任根（Root of Trust）

• 芯片級密鑰（如TPM AIK）
• 出廠預置 + 物理防篡改
• 證書鏈：芯片廠商 → 硬件平台 → TEE實例

2. 信任鏈（Chain of Trust）

• 啓動與運行時對關鍵組件（BIOS、OS、App）進行哈希度量
• 度量值存儲在TPM的PCR中

3. 證明證據生成（Attestation Quote）

• 使用硬件私鑰對度量值簽名
• 生成“證明報告”（Quote）

三、遠程證明流程（三步）

1. 挑戰發送：驗證方向TEE發送隨機數（nonce）
2. 證據生成：TEE生成環境哈希 + nonce，硬件簽名生成Quote
3. 驗證反饋：驗證方驗證證書鏈與度量值，成功則釋放密鑰

四、技術架構分層

五、星綻機密計算方案特色

1. 三層架構

• 安全底層：HyperEnclave、SGX/TDX、SEV、CSV
• 安全操作系統：Asterinas、Occlum
• 可信基礎設施：機密容器、遠程證明服務、密鑰管理服務

2. 核心能力

• 自研TEE OS，支持應用啓動度量
• 密鑰管理 + 遠程證明服務，確保密鑰僅授權應用可用
• 支持平台可信啓動、系統防篡改、透明加密等

六、未來趨勢：統一證明與雲間互認

1. 多雲信任孤島問題

• 各雲廠商TEE實現不一（阿里雲、AWS、Azure、華為雲等）

2. 統一證明架構

• TEE安全底座：支持多種TEE架構
• 協同驗證抽象層：標準化協議 + 跨平台中間件 + 互操作引擎
• 監管支撐框架：可信日誌 + 區塊鏈存證 + 審計接口

3. 演進路徑

• 當下：密算力稀缺、成本高
• 多雲：異構平台支持，降低門檻
• 跨雲：密算節點互信互聯
• 密天網絡：工作負載協作、數據安全流動

七、關鍵術語解釋