Taxa用可信硬件構建Layer2鏈下網絡，兼顧高性能和隱私保護_ICE

整理|秦曉峰編輯|郝方舟出品|Odaily星球日報

伴隨著DeFi的興起，以太坊的性能弊端暴露無遺，各類擴容解決方案也受到市場關注。早在2018年，Odaily星球日報就接觸了一家名為TaxaNetwork的Layer2解決方案。TaxaNetwork把智能合約的執行由鏈上變為鏈下，并引入可信計算技術，實現了高性能，強隱私的智能合約。4月13日下午，TaxaNetwork聯合創始人TFGuo做客超話社區，詳解Taxa如何用可信硬件構建layer2鏈下網絡，解決性能和隱私痛點。TFGuo介紹了過去兩年Taxa在技術、研發方面的最新進展：2020年launch了測試網及Alpha版主網，目前已經支持單次請求8MB數據量和30秒執行時間的tService運行在TaxaNetwork上。發布Pyxa，一套在安全和隱私方面實現了諸多改進，移植于TEE的Python執行環境，并支持了數學運算，密碼學和區塊鏈相關的Python庫。可以讓用戶像開發web服務一樣開發tService。我們發布了客戶端SDK，允許用戶使用開發者友好的環境編寫dApps并與TaxaNetwork交互。“2021年，產品上我們將加入更多對跨鏈功能的支持，引入更多的開發者工具，并持續在功能維度對tService進行垂直擴展。而2021的重點更多會放在生態上：引入dApp開發者，開放對礦工節點/礦池的支持。以及啟動相應的激勵計劃。”TFGuo表示。以下為社群對話實錄，由Odaily星球日報整理

Odaily星球日報：Taxa應該算是Odaily星球日報的老朋友了，早在2018年就入局如今大火的Layer2賽道。鑒于很多用戶對Taxa并不熟悉，先請您給我們詳細介紹一下項目。TFGuo：TaxaNetwork是具備TEE、兼容多個區塊鏈平臺的基礎架構。可實現高性能、隱私保護、開發者友好的智能合約，即Taxa可信服務。TaxaNetwork的定位，是區塊鏈分層設計中的中間件組件。Taxa提供的核心價值是：性能：以太坊的“世界計算機”概念深入人心，但“計算”其實是區塊鏈非常不擅長的一件事。共識機制需要所有節點執行同樣的運算，使得鏈上的時間和空間資源非常昂貴。任何復雜的業務邏輯和運算，任何的批量數據輸入，都會導致高昂的gas，甚至不可能完成。隱私：隱私其實是個和區塊鏈設計理念背道而馳的功能。區塊鏈是為了透明性而設計的，而非隱私性。這同樣是因為共識機制，所有的狀態必須在整個網絡或shard復制。難以保證隱私。TaxaNetwork的設計理念是，把智能合約的業務邏輯放在鏈下執行，實現高性能，隱私保護的tService。只有當tService需要生成最終的狀態轉換時，才需要生成鏈上交易。TaxaNetwork和區塊鏈的關系，類似“后端”和“數據庫”的關系。Odaily星球日報：Taxa的定位是幫助公鏈帶來更多的落地應用，但從目前來看，落地最好的應該算是聯盟鏈。Taxa有考慮過改變方向嗎，為什么？您對未來公鏈落地前景如何看待？TFGuo：首先，DeFi和NFT，在我們看來就是公有鏈領域的落地應用。公有鏈瞄準的并不僅是舊的應用場景，而是創造全新的需求和場景。企業應用和聯盟鏈是用新技術解決舊問題；公有鏈是新技術解決新問題。其次，Taxa并不局限于任何一類區塊鏈，目前只要支持驗證ECDSA簽名的區塊鏈，都可以和tService通信。在企業應用場景，Taxa還支持公有云快捷部署可信計算節點，提供可編程的可信計算服務。總結一下，公有鏈和聯盟鏈面向完全不同的應用場景。通過底層架構的創新帶來新的公有鏈應用，是Taxa未來最看好的方向。Odaily星球日報：由于以太坊的性能問題越來越突出，目前Layer2概念大熱，涌現出大量的解決方案，包括路印、Matic、OMG等等。與這些競品相比，Taxa有哪些差異化的優勢？TFGuo：大部分Layer2面向的是鏈上交易，將交易處理遷移至鏈下，提升區塊鏈網絡的性能，而Taxa是專注于提升智能合約本身的性能及隱私。把“狀態轉換”過程放到鏈下TEE中，而只把最終的狀態轉換結果寫回鏈上，這個和其它Layer2項目過程一致。但設計目標不同，Taxa是為了提升整個區塊鏈架構的可開發性、隱私計算性能而產生的，是對Layer2重大且亟需的擴展。Odaily星球日報：Taxa的一大亮點是通過可信計算進行隱私保護，能否介紹其具體實現手段？TFGuo：TEE技術解決的是隱私計算問題：如何把隱私數據交給你不信任的人運算，還能保證包括運算提供者在內的人無法竊取隱私，并且證明對方誠實的執行了代碼，誠實的反饋了正確結果？如果用一個詞來概括這個技術，就是“隔離”。我們通過建立一個硬件層面完全封閉的環境，來確保執行流程的保密及不可干擾。如果你把一個節點想象成一個屋子，那么TEE技術實現的是屋子里創造一個保險柜。即便是房子的主人，也無法讀取保險柜里面正在運算的機密數據，或者干涉運算的過程。It’ssealedagainsttheowner.用戶可以和保險柜直接建立一個加密的鏈接，而節點作為用戶和enclave的中間人，無法獲得任何明文信息。同時，我們有一個叫做“attestation協議”的流程，可以確保用戶是在和一個可信環境而不是模擬器在通信，也可以確保可信環境中跑的是你想要的代碼。總結一下：通過對TEE的使用，Taxa可以做到1）驗證節點運行的是完好的TEE環境。2）節點作為運算提供者，無法讀取用戶提交的隱私數據。3）節點無法篡改運算過程及結果。4）用戶可驗證節點執行的就是自己想要的代碼。Odaily星球日報：關于隱私保護，目前業內提到最多的一種解決方案應該是零知識證明。Taxa所使用TEE與零知識證明相比，有哪些異同和創新點嗎？TFGuo：我們從隱私性、運算性能、可開發性、信任假設等幾個指標來對比ZK和TEE技術。二者都屬于隱私計算領域的技術，都具備隱私保護功能。ZK在區塊鏈隱私問題中最常見的應用zk-SNARKs，特點是證明者和驗證者無需交互、輕量級的驗證，適合于驗證鏈上交易這種相對固定的運算邏輯。但如果把ZK用于通用型計算，引入圖靈完備的開發語言，那么性能便難以兼顧。區塊鏈常用的ZK實現如Groth16，每執行一個新的運算邏輯都需要經過“可信設置”初始化證明電路。此流程消耗大量運算資源，和邏輯的復雜性正相關。為了避免被單一參與方操縱，通常會進行一個多方參與的“儀式”來完成可信設置。無需可信設置的ZK協議仍處于早期，同樣伴隨著較大的型能開銷。TEE技術，以SGX為例，優點是兼顧隱私運算性能和可開發性。TEE的原理很直觀，制造一個硬件層面隔離的環境，用戶首先驗證環境的完整性，接著和enclave建立加密通信并且輸入隱私數據，執行enclave中的運算代碼。而運算本身，是用CPU原生的指令集完成的。為實現隱私而額外付出的性能開銷極小。具體測試數據可參考Taxa網站上的白皮書，和直接執行原生代碼的運算效率幾乎在同一量級。總結一下，ZK能夠保證隱私，并且保證只基于數學的信任假設，挑戰在于兼顧性能和可開發性。適合用于保護交易隱私。TEE能夠最好地兼顧隱私、性能、可開發性，但要引入額外的信任假設。適合高性能，高可開發性的通用型隱私計算。兩種技術沒有優劣之分，各有適用場景。Odaily星球日報：聽了您對Taxa性能和隱私保護的介紹，我想大家最好奇的問題莫過于，Taxa究竟可以在哪些場景應用，能否請您詳細介紹一下？TFGuo：tService的高性能，強隱私可以帶來很多的dApp可能性：通用類的隱私合約：百萬富翁問題，“HelloWorld”版tService：姚期智教授提出的隱私計算問題，兩個人比一比誰的身價更高，但不會泄漏每個人具體的身價。只需十幾行代碼。“查找共同聯系人”，進階版tService：兩個人將私有通信錄輸入tService，利用tService的隱私和數據處理能力，找到共同好友且不泄漏其它信息，無需中間人。“ETHtorrent”：使用了tService的匹配BT種子源和下載者，使得種子源無法被全部看到，保護多方隱私。GameFi：“囚徒博弈”：交互式+隱私保護的囚徒博弈游戲。多人撲克類游戲：信息非對稱類游戲在鏈上實現通常較為復雜。而TaxaNetwork的隱私和交互式設計將為GameFi領域帶來新的可能性。DeFi應用：混幣器：類似tornado.cash的混幣應用。相比基于零知識證明的實現，tService支持更加復雜的混幣邏輯，且無需“可信設置儀式”。Token原子交換：tService作為一個可信第三方，可實現包括NFT在內的跨鏈資產的原子交換。錢包應用：TEE可以管理密鑰，允許用戶通過更加友好的方式管理錢包，同時不會失去對錢包密鑰的所有權。企業領域：協作計算：在密封環境中基于各種數據源進行分析/人工智能，而不會造成數據泄漏。供應鏈：允許內部和外部客戶對您的供應鏈活動進行可追溯和可修改的日志。身份驗證：僅將敏感的身份數據和憑據授權給受信任方可證明的用途。數字版權管理：將數字財產的所有權和使用權分開。Odaily星球日報：如今去中心化金融蓬勃發展，Taxa對未來去中心化應用有哪些設想？TFGuo：除了上述那些應用，我們相信未來的dApp會更多的采用分層架構，將狀態與邏輯分離。Layer1將專注實現可擴展性，并存儲不可篡改，永久存在的狀態；而Layer2將實現前者不擅長的功能，如高性能，強隱私的業務邏輯。Taxa的愿景和Web3的發展也是緊密相連的，“去中心化互聯網”的理念：讓每一個人真正掌握自己信息和資產的所有權，已深入人心。以太坊提供了基礎的經濟體系和價值傳輸系統。一些先驅項目如IPFS，已經實現了去中心化的靜態內容分發。而Web3還有另一塊基石是缺失的：動態服務應用。現在的web3生態就如同互聯網早期，我們已經有了HTTP和FTP，有了HTML。但web應用的爆發，是在Apache/PHP等技術興起后才出現的。TaxaNetwork的目標，便是成為web3服務的基礎架構，為更多殺手級的去中心化應用提供架構基礎。Odaily星球日報：過去兩年，Taxa在技術、研發方面有哪些新的進展？2021年有哪些新的規劃？TFGuo：我們已經在2020年launch了測試網及Alpha版主網，目前已經支持單次請求8MB數據量和30秒執行時間的tService運行在TaxaNetwork上。我們發布了Pyxa，一套在安全和隱私方面實現了諸多改進，移植于TEE的Python執行環境，并支持了數學運算，密碼學和區塊鏈相關的Python庫。可以讓用戶像開發web服務一樣開發tService。我們發布了客戶端SDK，允許用戶使用開發者友好的環境編寫dApps并與TaxaNetwork交互。2021年，產品上我們將加入更多對跨鏈功能的支持，引入更多的開發者工具，并持續在功能維度對tService進行垂直擴展。而2021的重點更多會放在生態上：引入dApp開發者，開放對礦工節點/礦池的支持。以及啟動相應的激勵計劃。Odaily星球日報：能否介紹下的Taxa治理代幣TXT及其經濟模型？TXT在項目生態中的應用場景和價值體現是什么？能否介紹一些TXT未來上所計劃？TFGuo：TaxaToken(TXT)，是一種跨鏈資產，可通過bridge在鏈之間轉換。token作用：1）對節點運營商的挖礦獎勵。2）節點staking，同時用于管理節點行為和服務質量的押金。3）tServices的價值交換媒介，可作為基于不同區塊鏈上的dApps的通用代幣。上所具體安排將近期在官方渠道發布。Odaily星球日報：對于開發者以及礦工，Taxa將采取哪些激勵措施？TFGuo：將有一系列計劃來培養Taxa的開發者和礦工社區。Taxa開發者激勵計劃將獎勵開發者啟用Taxa平臺進行開發，而Taxa礦工激勵計劃將使運營Taxa節點的礦工獲得Taxa代幣。詳情請關注我們blog：https://medium.com/taxanetwork。Odaily星球日報：目前Taxa獲得了哪些機構投資？有哪些應用以及合作伙伴？TFGuo：投資人代表：Alpha幣基金/Amino資本/BA資本/BAI/鏈基金/FBG資本/FreeS基金/GBIC/IOSGVentures/LinkVC/Nirvana資本/Node資本/UpHonest資本/WXYGroup/ZMT資本生態合作：Taxa與ETHGlobal、Polkadot、Nervos等多個一流區塊鏈項目多次合作了開發者社區活動，并與一系列優秀Layer1項目建立了生態伙伴關系。Odaily星球日報：關于Taxa團隊，我們了解到您本人從16歲起變成為白帽子黑客，2014年入局區塊鏈行業。能否詳細介紹一下您和其他創始成員的背景情況？TFGuo：先說說這個項目是怎么開始的。從高中開始，一直在研究安全。在2013年接觸比特幣之前，曾在DEFCON黑客大會上接觸過密碼朋克cypherpunk們的文化，某人的一句話印象給我非常深：公鑰加密算法，能“堅如磐石”的確保我們對虛擬資產的擁有權，而無需任何中心化的權威承認。所以看到比特幣和區塊鏈我馬上就喜歡上了，眼看著上面那句話被應驗。而且，一步步看著它的價值被承認。而以太坊通過智能合約讓這個世界多了一個維度：規則。帶來了全新的應用。第一次見到了通過技術手段，無需可信第三方來建立信任的途徑。而這和我做的安全其實是一脈相承的：我們檢測漏洞和惡意軟件的技術，其實為的也是讓用戶能夠通過某個認證，來放心的使用一個軟件或服務。本質上，都是在降低建立信任的成本。然而沒有隱私的信任，能做的事情便受到局限，技術的廣泛應用還差很多基礎架構的功能補充。TaxaNetwork是出發于我對安全技術的理解。用可信計算技術帶給區塊鏈架構的補足。現在的Taxa是一個全球分布式的團隊，由連續創業者、研究員、工程師、品牌傳播和運營專業人士組成，擁有安全和科技公司的行業經驗，如PaloAltoNetworks、Symantec、Amazon、VMWare、Splunk、Dell等，及一流的教育背景，如斯坦福大學、加州大學伯克利分校、哥倫比亞大學等。這其中有精通SGX的C/C++大牛，有在一線云廠商工作過多年的架構專家，有在Youtube開直播頻道寫代碼的極客，有精通Python底層的資深開發者，有精通隱私計算和密碼學的安全專家，也有14年起在硅谷布道比特幣時認識的志同道合的區塊鏈創業者。社群提問1：Taxa需要礦機做隱私計算嗎？或者進行pow挖礦嘛？TFGuo：Taxa是使用CPU挖礦。和提供hashpower的PoW不同，TaxaToken是通過執行有意義的運算來獲取token的。目前市面上已有不少TEE項目挖礦模式的先例，比如Chainlink的Linkpool。社群提問2：Taxa的智能合約是用什么語言寫的？Python？TFGuo：是的，我們移植了一套在安全和隱私方面實現了諸多改進，移植于TEE的Python環境-Pyxa，Python的優勢在于功能，可以通過持續擴充第三方庫來擴展tService支持的應用場景。社群提問3：公鏈的賽道目前過于擁擠，而社區的增長程度不及公鏈數量，請問如何在這激烈的公鏈大戰獲得社區的青睞？TFGuo：Taxa并非公鏈，而是兼容多種架構的layer2。我們和公鏈并非競爭關系，而是合作關系。通過分層架構，TaxaNetwork會和公鏈共建生態。

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