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开发 Fidelius 应用

安装 Fidelius SDK

开发应用需安装 Fidelius 开发环境，即 Fidelius SDK，编译安装请参考文档。

Fidelius 的默认安装目录为 $HOME，其目录结构如下：

.
├── include
├── lib
├── bin
  • include 为 Fidelius 提供的头文件，lib 为 Fidelius 提供的动态、静态链接库。
  • bin 为 Fidelius 提供的工具，如密码协议工具（yterminus）、数据加密工具（data_provider）、数据分析工具（fid_analyzer）等。

应用项目

一个典型的应用项目目录结构如下：

src
├── CMakeLists.txt
├── enclave
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── enclave.config.xml
│   ├── enclave_debug.lds
│   ├── enclave.lds
│   ├── enclave_private.pem
│   ├── enclave_parser.h
│   └── eparser.cpp
└── plugin
    ├── CMakeLists.txt
    ├── my_reader.cpp
    └── my_reader.h

目录 enclave 包含了数据分析的核心算法，目录 plugin 定义了输入数据的读取方式。

enclave 目录说明

  • enclave.config.xml 为 enclave 的配置文件，定义了产品号、安全版本号，为运行在可信执行环境中的程序分配了栈空间大小、堆空间大小等。
  • enclave_debug.lds 和 enclave.lds 保留原始内容不做修改。
  • enclave_private.pem 为签名 enclave 的私钥。
enclave_parser.h 说明

在 enclave_parser.h 中，需定义一个数据分析的类，例如 my_enclave_parser，并且需要在该类中实现数据分析的函数 inline stbox::bytes do_parse(const stbox::bytes &param)，以下是一个简单的实现方式。

// enclave_parser.h
class my_enclave_parser {
public:
  my_enclave_parser(ypc::data_source<stbox::bytes> *source)
      : m_source(source){};
  inline stbox::bytes do_parse(const stbox::bytes &param) {
    return stbox::bytes("Hello!");
  }

protected:
  ypc::data_source<stbox::bytes> *m_source;
};

除此之外，Fidelius 还提供了 高性能计算框架 HPDA 帮助开发者实现 do_parse 函数、完成数据分析算法的开发，HPDA 中包括计算引擎、输入/输出、算子等。

eparser.cpp 说明

一个典型的 eparser.cpp 内容如下：

// eparser.cpp
#include "enclave_parser.h"
#include "ypc/core_t/analyzer/algo_wrapper.h"
#include "ypc/core_t/analyzer/macro.h"
#include "ypc/corecommon/crypto/stdeth.h"

using Crypto = ypc::crypto::eth_sgx_crypto;
ypc::algo_wrapper<Crypto, ypc::sealed_data_stream, 
                  my_enclave_parser,
                  ypc::onchain_result<Crypto>> pw;

YPC_PARSER_IMPL(pw);

eparser.cpp 是 Fidelius 中算法模板 ypc::algo_wrapper 的实例化，算法模板的包括七个参数，可对参数进行组合以完成具体的需求场景（例如：数据托管场景、链下交付场景 等）。

算法模板的定义以及参数的说明如下：

template<typename Crypto, 
    typename DataSession, 
    typename ParserT, 
    typename Result, 
    typename ModelT = void, 
    template <typename> class DataAllowancePolicy = ignore_data_allowance, 
    template <typename> class ModelAllowancePolicy = ignore_model_allowance
> class algo_wrapper;
  • Crypto：密码算法簇，目前支持以下两种加密算法：
    • ypc::crypto::eth_sgx_crypto：椭圆曲线为 Secp256k1，哈希函数为 sha3-256，对称加密算法为 Rijndael128GCM，兼容以太坊。
    • ypc::crypto::gmssl_sgx_crypto：椭圆曲线为 SM2，哈希函数为 SM3，对称加密算法为 SM4。
  • DataSession：数据源方式，支持：
    • 无数据源（noinput_data_stream）
    • 单一未加密数据源（raw_data_stream）
    • 单一加密数据源（sealed_data_stream）
    • 多数据源（multi_data_stream）且其中每一个数据源都是加密数据。
  • ParserT：表示自定义的算法类，由开发者自行开发。
  • Result：表示结果的类型，支持
    • 本地结果（local_result）：结果不加密
    • 链上结果（onchain_result）：将结果发送到区块链中交付，要求数据大小能够上链
    • 链下结果交付（offchain_result）：结果不发送到区块链中
    • 结果加密转发（forward_result）：将结果转发给下一个计算任务使用
  • ModelT: 表示模型参数的类型，是 ff::util::ntobject<...>，由开发者指定，默认为 void，即没有模型参数。
  • DataAllowancePolicy: 表示数据源的许可验证策略：
    • 支持不检查数据源的许可（ignore_data_allowance）
    • 检查数据源的许可（check_data_allowance）
  • ModelAllowancePolicy: 表示模型的许可验证策略：
    • 支持不检查模型的许可（ignore_model_allowance）
    • 检查模型参数的许可（check_model_allowance）

plugin 目录说明

数据分析中的输入数据是任意的，因此开发者提供开发算法的同时，需要提供读取数据的方式，通过实现以下接口定义读取数据的方式。

// 打开文件，创建文件指针
void *create_item_reader(const char *file_path, int len);

// 重置文件指针
int reset_for_read(void *handle);

// 从当前文件指针处获取一个 item，并存入 buf
int read_item_data(void *handle, char *buf, int *len);

// 关闭文件，重置文件指针
int close_item_reader(void *handle);

// 获取 item 个数
uint64_t get_item_number(void *handle);

参考文档