近日，第21屆國際信息與通信安全會議(ICICS 2019)在北京召開。ICICS是國際公認的網絡與信息安全類頂級學術會議，匯聚了國內外諸多信息安全專家與學術泰斗。本屆ICICS 2019會議圍繞信息與網絡安全技術的各個方面展開深入研討，議題涵蓋了區塊鏈、大數據、云計算等多個學科和內容。

其中來自北京八分量的阮安邦博士提出的「去中心化信任根」技術讓人印象深刻，根據阮博士的介紹，「去中心化信任根 dRoT」技術(Decentralized Root-of-Trust，dRoT)能夠極大提升參與方安全屬性與信任度，進而實現低成本快速搭建區塊鏈基礎設施，最終構建區域協調可管控、高兼容、可擴展、可追溯、高并發、低成本的綜合區塊鏈平臺。

簡而言之，dRoT對解決區塊鏈節點被惡意攻擊，區塊鏈性能差等問題具有重大意義，為方便讀者們更好學習和理解該項技術，BlockMania對阮安邦博士演講內容進行了梳理和歸納，以下為「去中心化信任根 dRoT」技術的詳細介紹。

dRoT是個什么技術或理論？

簡而言之，就是在去中心化的區塊鏈世界里，提升運算安全與運算效率的一個理論。

在傳統區塊鏈理論中，在無法確認計算參與方的信任與安全卻又不得不互相建立信任的情況下，想要獲得準確可信的計算結果，需要采用龐大冗余的計算量來規避低效率、不安全、失聯等等問題。采用去中心化信任根理論(dRoT)，可以極大提升參與方安全屬性與信任度，從而確認信息的接收方是否具備發送方所預期的能正確處理信息的能力。

要構建面向區塊鏈的分布式可信根dRoT，為每一個節點統一的求取抽象的整體可信值。

具體的方法是：

1)節點dRoT的實現機制

對于每一個節點，配置四種模塊：信任傳播、遠程驗證、信任關系核、TPM。每一個節點會通過遠程驗證模塊對其他節點進行驗證，驗證信息一方面會存儲到本節點的信任關系核模塊中，另一方面會通過信任傳播模塊向周圍的節點傳播。由此使得每一個網絡上的節點都具有完整的網絡信任關系，從而基于完整的網絡信任關系推斷出該節點的抽象整體可信值。

2)節點dRoT的軟件實現

建立分布式可信根dRoT軟件抽象層，通過TPM驅動獲取本地節點的物理可信根，通過Trust Propagation和外部節點進行通信，交流節點間的可信信息；通過Attestation Module完成對外部節點的遠程認證和內部可信Kernel更新。通過虛擬機驅動和vTPM管理，實現了基于dRoT的虛擬機。

3)簡化完全的網絡信任關系核

a)簡化之一：兩節點的直接認證得到的可信關系D，兩節點之間是聯通的，此時不需要直接證實，而可以通過他們之間的可信關系傳導來間接推出可信關系T。通過間接證實關系，可以簡化節點之間的證實工作量。

b)簡化之二：相比于Gossip這種完全去中心化的信任傳遞方法，采用社區結合中心的方式進行信任關系傳播，會得到更高的傳播效率。通過這種更有效的傳播方式，可以降低信任關系在網絡上的傳播成本。

4) dRoT中抽象可信度的計算

即通常采用rank算法對節點打分，通常包含三種因素：

a)該節點的歷史證實信息；

b)該節點和周圍的節點的連接數；

c)該節點當前與周圍的遠程證實關系。

總之，dRoT實現機制能夠綜合全局信任關系，為每一個節點提供一個可靠的全局信任度。全局信任度越高，表明該節點的可信程度越被周圍節點所認可。

dRoT最大的作用是什么？

dRoT最大的作用是提升了區塊鏈平臺整體系統的安全性、可擴展性(scalability)，也突破了性能瓶頸，管理服務組件，這是通過vTPM管理模塊實現的。

采用分散式證明來證明所有交互節點上對等NeuronVisor層的完整性。

通過使用信任傳播模塊聚合和傳播此完整性信息，頻繁通信的節點上的神經元形成了Neuron Web，在此定期檢查每個Neuron的完整性。

通過證明和查詢此Web上的任何Neuron，將會收集所有依賴服務的屬性。因此這種動態形成的Neuron Web實現了用于證明分布式抽象信任根。

通過在這些經過證明的Neuron之間共享上層服務的屬性，此Web形成了一個動態且可擴展的軟件層，來使用統一的界面證明所有托管的交互服務。

dRoT最大的應用方向是什么？典型場景是什么？

節點數眾多且互相之間沒有信任關系的區塊鏈場合。采用dRoT，能夠有效的遴選出可信節點，基于少數的可信節點，提升共識效率。

它典型應用場景，就是用于實現一個公鏈或聯盟底層的可信基礎鏈。通過這個鏈，可以迅速的讓鏈的節點建立信任關系，從而可以簡化每個鏈的共識代價。

它還能對其上的鏈實現安全監管，以及實現鏈之間的有效可信的數據互操作。是超越區塊鏈本身，用它來實現對云計算，數據中心，乃至整個互聯網的信任建立。

典型場景是公鏈環境，或者網絡環境復雜的聯盟鏈，由于節點眾多且存在惡意節點導致共識效率低。實現可管控、高兼容、可擴展、可追溯、高并發、低成本。

dRoT能夠解決用戶的什么痛點？

區塊鏈節點被惡意攻擊，區塊鏈性能差。

在區塊鏈技術的三元悖論中，安全與效率始終難以兼顧。通過以上理論，可以提升安全屬性，進而提升整個區塊鏈平臺的性能，提升效率。

dRoT的最大意義是什么？

dRoT的最大意義在與構建了一套共識機制，用于對全球任何一臺機器執行的應用程序的可信狀態達成共識，并建立了一套全球性的去中心化賬本，用于存儲每臺機器的最新可信狀態信息。這樣任意兩臺機器在互聯網上通信前，可以準確地得知對方是否運行了正確的程序。用這個賬本解決了任意兩臺機器高效地建立信任的問題。

總結

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