TEE Task

PrimiHub + Gramine 🎉

PrimiHub uses Gramine Library OS to support trusted computing environment (TEE)

There are some use cases for TEE:

Two data owners, Bob and Alice, have different sensitive datasets, and someone else wants to train a model with their data, but neither of them can access or view each other's data because the data is sensitive.

The roles of nodes in PrimiHub Node cluster are: scheduler node, trusted computing environment execution node, and data provider node.

任务发起方从CLI发起TEE计算任务，调度节点将给数据所有者Bob和Alice的数据提供角色节点发送TEE任务执行的调度命令，Bob和Alice的数据提供节点将向Gramine SGX运行的可信计算环境执行节点发送数据，并在可信环境中执行用户指定的计算，比如模型聚合计算。

计算全部都在Intel SGX的飞地执行，不会损害 Alice 和 Bob 数据的隐私。

使用PrimiHub执行以上场景

1. 准备可信执行环境

• 安装sgx驱动以及相关服务

  • https://github.com/intel/linux-sgx

• 安装gramine 的执行环境

  • https://gramine.readthedocs.io/en/latest/quickstart.html

• 编译PrimiHub 项目下的SGX的gramine server并运行

  git clone https://github.com/primihub/primihub.git
  cd primihub/python/primihub/TEE
  # 编译
  make SGX=1
  # 运行
  gramine-sgx ./flight ./flight_server.py

2. 任务开始执行

• 使用docker-compose 启动PrimiHub Node测试集群（https://docs.primihub.com/docs/quick-start）

• cli上传任务，（通过python CLI提交TEE任务，并通过python提交TEE服务任务开始）

  ./primihub-cli --task_lang=proto --task_type=6 --params="datasets:STRING:0:train_party_1;train_party_2,server:STRING:0:YOUR_FLIGHT_SERVER_IP:8815"

• 调度节点分配任务给数据提供节点
• 调度节点通知数据提供节点开始上传数据（参数中包含：可信环境执行节点的连接参数、指定数据集），上传数据目前primihub使用的是apache arrow flight RPC协议
• 数据提供节点向可信执行环境上传数据

3. 通过python client 可以向可信环境执行节点发送可以开始运行

• 执行环境计算并返回模型

计划的工作

可信执行环境节点管理

有PrimiHub Node提供多方都认可的TEE执行环境，如何将确认多方认可的安全性是将要完成的工作，可能涉及到多签名和远程证明。

联邦学习

支持更复杂应用场景的联邦学习算法在TEE环境中执行。

Remote attestation

Remote attestation allows hardware entities or combinations of hardware and software to gain the trust of sensitive data providers or outsourcers.

证明结果提供：

• 被证明的软件的身份
• 未测量状态的详细信息（例如执行模式）
• 评估可能的软件篡改

在enclave成功向回复方证明自己后，可以在两者之间建立加密的通信通道。诸如凭证或其他敏感数据之类的秘密可以直接提供给 enclave。 实施远程证明的重要性在于证明声称的 enclave 确实在真正的 SGX 硬件中运行，而不是在某些（对手控制的）SGX 模拟器中运行。