构建Enclave机密计算环境-云服务器 ECS(ECS)-阿里云帮助中心

本文介绍如何使用阿里云虚拟化Enclave创建一个可信的隔离空间，从而保护您的应用程序和数据的安全。

背景信息

数据一般分为三种形态：静态数据、传输中的数据以及使用中的数据。

静态数据和传输中的数据可以通过加密等方式来保障数据安全。
使用中的数据的安全性保障十分困难，目前一般使用机密计算（Confidential Computing）来保护使用中的数据的安全性。

阿里云虚拟化Enclave在ECS实例内部提供一个可信的隔离空间，将合法软件的安全操作封装在一个Enclave中，保障您的代码和数据的机密性与完整性，不受恶意软件的攻击。适用于对敏感和机密数据有强保护需求的业务，例如金融服务、互联网、医疗等。

Enclave的工作原理

使用阿里云虚拟化Enclave构建机密计算环境的工作原理，是在ECS实例（即主VM）内切分计算资源（包括vCPU和内存），创建一个Enclave VM（简称EVM）作为可信执行环境。EVM的安全性保障体现在以下几方面：

由底层虚拟化技术提供安全隔离，EVM和主VM之间隔离，并且和其他ECS实例也隔离。
EVM运行独立的、定制化的可信操作系统，没有持久化存储、交互式连接或外部网络通路，仅允许通过本地安全信道（基于vsock）与主VM进行通信，最大程度缩小攻击面。您可以将涉及机密数据的应用放入EVM中运行，通过安全调用的形式与运行在主VM上的应用进行交互。

阿里云虚拟化Enclave的工作原理图如下所示。

阿里云虚拟化Enclave提供的安全性由多个方面结合实现。底层基于带有TPM/TCM芯片的第三代神龙架构，且为EVM提供vTPM/vTCM设备来增强其安全性和可信能力；上层提供高兼容性的SDK，方便您快速搭建Enclave环境并使用。在可信证明能力方面，您可以对运行在机密执行环境中的代码进行验证，例如借助SDK，机密应用可在运行时生成证明材料（包括平台、应用信息、签名等），再通过远程证明服务端（可结合KMS）验证证明材料的有效性。当主VM切分资源给EVM，并且EVM开始运行时，底层会执行资源访问隔离，确保主VM无法访问这些已经切分出去的vCPU或内存资源，保障EVM的正常运行和私密性。

阿里云虚拟化Enclave功能的架构图如下所示。

使用限制

仅hfg9i、hfc9i、hfr9i、g8i、c8i、r8i规格族中4 vCPU以上的实例规格支持阿里云虚拟化Enclave。
每台ECS实例只允许创建一个Enclave。
使用Enclave前，您必须至少为主VM保留一个处理器物理核以及部分内存，剩余的处理器和内存资源可以灵活地分配给Enclave。如果您开启了超线程，则代表保留了属于一个物理核的两个处理器超线程，因此启用Enclave特性的ECS实例至少需要具备4 vCPU。

其他通用限制，请参见使用限制。

创建Enclave实例

在控制台创建具备Enclave特性的实例步骤与创建普通实例类似，但需要注意一些特定选项。本步骤重点介绍Enclave实例相关的特定配置，如果您想了解其他通用配置，请参见自定义购买实例。

访问ECS管理控制台-实例。
在页面左侧顶部，选择目标资源所在的资源组和地域。

单击创建实例，按照以下配置创建对应实例。

配置项	说明
实例规格	hfg9i、hfc9i、hfr9i、g8i、c8i、r8i规格族中4 vCPU以上的实例规格。
镜像	选中Enclave复选框，选择Alibaba Cloud Linux 2.1903 LTS 64位 UEFI版镜像。说明选择Enclave时，会默认安装可信系统。
实例RAM角色	选择阿里云提供的服务角色AliyunECSInstanceForYundunSysTrustRole。

安装Enclave CLI

在Enclave实例中安装Docker。
使用Workbench工具以SSH协议登录Enclave实例。

安装Enclave CLI的RPM包。

执行如下命令，下载Enclave CLI的RPM包。

wget https://enclave-cn-beijing.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/download/linux/enclave-cli/x86_64/2.1903/enclave-cli-1.0.8-1.x86_64.rpm

执行如下命令，安装Enclave CLI。

sudo rpm -ivh enclave-cli-1.0.8-1.x86_64.rpm

执行如下命令，查看Enclave CLI版本。
```
enclave-cli --version
```
当返回Enclave CLI的版本信息时，说明Enclave CLI已安装成功。
```
[test@iz2zebt88ixxx          ~]$ enclave-cli --version
Enclave CLI 1.0.8
```

将当前用户添加到de用户组和docker用户组。
1. 执行如下命令，将当前用户添加到de用户组。
```
sudo usermod -aG de <username>
```
  说明
  <username>请替换成实际的用户名，如test。
2. 执行如下命令，将当前用户添加到docker用户组。
```
sudo usermod -aG docker <username>
```
  说明
  <username>请替换成实际的用户名，如test。
3. 重新登录实例，使上述配置生效。
为Enclave预分配供其使用的vCPU和内存。
1. 执行如下命令，打开allocator.yaml配置文件。
```
sudo vim /etc/ali-enclaves/allocator.yaml
```
2. 按i键进入编辑模式。
3. 修改配置项内容，具体的配置项说明如下：
  - memory_mib：分配的内存大小，单位：MiB。
  - cpu_count：分配的vCPU个数。
  以如下配置为例，表示为Enclave分配1024 MiB内存和2 vCPU。
```
# Enclave configuration file.
#
# How much memory to allocate for enclaves (in MiB).
memory_mib: 1024
#
# How many CPUs to reserve for enclaves.
cpu_count: 2
```
4. 按Esc键，输入:wq，按Enter键退出并保存文件。
执行如下命令，启动并设置开启自启动Enclave资源分配服务。
```
sudo systemctl start ali-enclaves-allocator.service && \
sudo systemctl enable ali-enclaves-allocator.service
```
设置完成后，Enclave资源分配服务会根据设置的vCPU生成一个Enclave可用的vCPU池。ECS实例不能再使用池中的vCPU，Enclave启动时只能从此池中选取其所用的vCPU。
说明
若后续需要修改为Enclave分配的资源，则应再次修改allocator.yaml配置文件并执行如下命令重启Enclave资源分配服务。
```
sudo systemctl restart ali-enclaves-allocator.service
```

执行如下命令，查看Enclave资源分配服务状态。

systemctl status ali-enclaves-allocator.service

当返回信息如下所示时，表示Enclave资源分配服务已启动。

[test@iZ2zebt88    ~]$ systemctl status ali-enclaves-allocator.service
● ali-enclaves-allocator.service - Nitro Enclaves Resource Allocator
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/ali-enclaves-allocator.service; enabled; vendor preset: disabled)
   Active: active (exited) since Tue 2023-06-20 10:39:57 CST; 46min ago
 Main PID: 1960 (code=exited, status=0/SUCCESS)

执行如下命令，启动并设置开机自启动Docker服务。
```
sudo systemctl start docker && sudo systemctl enable docker
```
说明
若您不再使用阿里云虚拟化Enclave，可以执行sudo yum remove enclave-cli卸载Enclave CLI。
重启实例使上述操作生效。

背景信息

Enclave的工作原理

使用限制

创建Enclave实例

安装Enclave CLI

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