Blockchain Ölçeği ve Güvenliği İçin Donanım Tabanlı Yaklaşımlar: TEE'lerin Yükselişi

Blockchain'lerin ölçeklenmesi ve güvenliğini sağlama konusundaki artan ilgiyle birlikte, donanım tabanlı yaklaşımlar öne çıkıyor. Bu bağlamda, Güvenilir Yürütme Ortamları (TEEs), gizliliği koruyan projelerden, ölçeklenebilirliği artıran ve güvenli off-chain hesaplamaları sağlayan uygulamalara doğru evrilmektedir. Şu anda 50'den fazla ekip, TEE tabanlı blockchain projeleri üzerinde çalışıyor.

TEE'lerin mekaniği, donanım seviyesinde güven sağlamaya dayanır. TEE'ler, bir cihaz işlemcisinde veri ve kodun tahrif edilmesini ve gizliliğini korumak için tasarlanmış izole bir alandır. Bu güvenli ortam, işletim sisteminin geri kalanına erişilemez ve üçüncü taraflara, hangi talimatları yürüttüğünü uzaktan kanıtlayabilir. Bu, CPU'nun, önyükleme yazılımı, işletim sistemi çekirdeği ve uygulama ikililerini içeren Güvenilir Bilgi İşlem Tabanını (TCB) ölçmesi ve bunu CPU'ya gömülü özel bir onay anahtarı kullanarak imzalamasıyla gerçekleştirilir. Bu, uzaktan bir doğrulayıcının, ortamın özgünlüğünü ve bütünlüğünü teyit edebileceği bir kriptografik onay raporu üretir.

Gizli akıllı sözleşme yürütme için bu donanım seviyesindeki güveni kullanmak, blockchain düğümlerinin bir TEE'ye sahip çipleri kullanmasını gerektirir. Bu gereklilik, işlem ve blok doğrulama ve off-chain hesaplamadan sorumlu düğümler için geçerlidir. Bir layer-1 kurulumunda, konsensüs düğümleri, her sözleşmenin şifrelenmiş bir sürümünü küresel defterin bir parçası olarak çoğaltmaya devam eder. Alternatif bir tasarım ise, TEE hesaplamalarının, rolluplarda görüldüğü gibi dağıtılmış konsensüs tarafından değil, bir anlaşmazlık çözüm mekanizması tarafından güvence altına alındığı layer-2 şemasıdır. Ancak, çoğu layer-2 sistemi, sözleşmelerin birbirini çağıramaması nedeniyle sözleşme birlikte çalışabilirliğini kaybeder.

Secret Network, TEE'ler tarafından kolaylaştırılan özel akıllı sözleşmelere sahip ilk blockchain oldu. TEE'lerin açıkları arasında, TEE donanım üreticisinin güvenilirliğine bağımlılık ve olası hükümet müdahaleleri veya güvenlik açıkları yer alır. Bu açıkları gidermek için, dağıtılmış anahtar yönetimi kullanılır. Ekiden gibi sistemler, anahtar kontrolünü birden fazla güvenilir düğüm arasında böler ve bir ihlalin etkisini sınırlamak için sık sık kısa süreli anahtarları döndürür.

TEE'lerin diğer kullanım alanları arasında, ölçeklenebilirliği ve verimliliği artırmak yer alır. TEE özellikli düğümler, yoğun hesaplama gerektiren görevleri güvenli bir şekilde off-chain yürütebilir ve sonuçları on-chain gönderebilir. IExec, off-chain hesaplamalar için TEE'leri kullanan büyük bir merkezi olmayan bulut bilişim platformudur. Ayrıca, TEE'ler MEV (Maksimum Çıkarılabilir Değer) kanıtı blockchain altyapısı sağlamak için kullanılabilir. Uniswap ekibi tarafından geliştirilen ve 2024'te başlatılan Unichain, blok oluşturma sürecinde TEE'lerden yararlanır.

Sonuç olarak, blockchain'lerdeki TEE'ler, geliştiricilerin daha verimli gizlilik çözümleri aramasıyla ivme kazanmaktadır. TEE'ler, düşük maliyetli ve yüksek gecikmeli güvenli hesaplama ile merkeziyetsiz uygulamaların geleceğini şekillendirme potansiyeline sahiptir. Gelecekte, TEE'lerin kullanım alanlarının, gizliliği koruyan uygulamalardan blockchain'ler için ölçeklenebilirlik çözümlerine ve merkeziyetsiz uygulamalar için off-chain hesaplamaya doğru genişlemesi bekleniyor.