Oasis ROFL + Sapphire + TDX를 활용한 검증 가능한 멀티체인 AI 실행 레이어 구축

오늘날 블록체인 상의 대부분의 AI 애플리케이션은 여전히 신뢰에 크게 의존하고 있습니다. AI 추론 (Inference)은 중앙화된 서버에서 발생합니다. 지갑 키 (Wallet keys)는 백엔드 인프라에 존재합니다. 스마트 컨트랙트 (Smart contracts)는 API를 맹목적으로 신뢰합니다. 그리고 사용자는 오프체인 (Off-chain)에서 실제로 어떤 일이 일어났는지 확인할 방법이 없습니다. 이 튜토리얼에서는 훨씬 더 진보된 것을 구축할 것입니다: 다음을 사용하는 검증 가능한 기밀 AI 실행 레이어 (Verifiable confidential AI execution layer):

Oasis Sapphire ROFL (Runtime Offchain Logic)
Intel TDX 신뢰 실행 환경 (Trusted Execution Environments)
원격 검증 (Remote Attestation)
엔클레이브 (Enclave) 관리형 지갑 서명
크로스체인 (Cross-chain) 트랜잭션 실행

이 아키텍처는 다음과 같은 기능을 가능하게 합니다:

프라이빗 AI 추론 (Private AI inference)
검증 가능한 오프체인 실행 (Verifiable off-chain execution)
보안 엔클레이브 지갑 관리 (Secure enclave wallet management)
크로스체인 자동화 (Cross-chain automation)
신뢰 최소화된 AI 에이전트 (Trust-minimized AI agents)

zkML이나 비용이 많이 드는 zkVM 증명 시스템 (Proving systems)을 필요로 하지 않습니다.

우리가 구축하는 것
+---------------------------------------------------+
| 사용자 / dApp |
+--------------------+------------------------------+
| v +---------------------------------------------------+ |
| Sapphire 스마트 컨트랙트 (Smart Contract) |
|---------------------------------------------------| |
| - 신뢰할 수 있는 ROFL ID 저장 | |
| - 엔클레이브 서명 검증 | |
| - AI 실행 결과 수락/검증 | |
+--------------------+------------------------------+ ^ | 서명된 검증 결과 (Signed attested result) | +---------------------------------------------------+ |
| Intel TDX 내부의 ROFL 앱 | |
|---------------------------------------------------| |
| - AI 추론 실행 | |
| - API 호출 | |
| - 내부적으로 지갑 키 생성 | |
| - 응답 서명 | |
| - 원격 검증 수행 | |
+--------------------+------------------------------+ | v 외부 API / 다른 체인 / LLM

이것이 중요한 이유
오늘날 대부분의 AI 에이전트는 심각한 신뢰 문제로 어려움을 겪고 있습니다.

| 문제점 | 중요한 이유 |
| ------------------------------------------------------------------| |
| 중앙집중식 추론 (Centralized inference) | 출력이 조작될 수 있음 |
| 백엔드 지갑 수탁 (Backend wallet custody) | 키가 도난당할 수 있음 |
| 숨겨진 실행 로직 (Hidden execution logic) | 감사가 불가능함 |
| 가짜 오라클 데이터 (Fake oracle data) | 컨트랙트가 검증 불가능한 API를 신뢰함 |
| 크로스체인 신뢰 가정 (Cross-chain trust assumptions) | 브릿지가 공격 표면을 증가시킴 |

ROFL은 이 모든 것을 완전히 바꿉니다. 백엔드 서버를 신뢰하는 대신:

연산이 신뢰 실행 환경 (Trusted Execution Environment, TEE) 내부에서 실행됩니다.
출력값은 암호학적으로 서명됩니다.
엔클레이브 (Enclave) 신원이 증명(attestation)됩니다.
스마트 컨트랙트가 실행의 진위성을 검증합니다.

이를 통해 신뢰가 필요 없는 (trustless) 오프체인 컴퓨팅이 가능해집니다.

핵심 기술

Sapphire
Sapphire는 Oasis Network의 기밀 EVM (confidential EVM) 런타임입니다.
특징:

암호화된 콜데이터 (encrypted calldata)
암호화된 상태 (encrypted state)
기밀 스마트 컨트랙트 실행 (confidential smart contract execution)
Solidity/EVM 호환성
기존의 EVM 체인과 달리, 노드 운영자는 실행 데이터를 조사할 수 없습니다.

ROFL (Runtime Offchain Logic)
ROFL은 개발자가 TEE 내부에서 임의의 오프체인 로직을 실행할 수 있도록 합니다. 이는 여러분의 애플리케이션이 다음과 같은 작업을 수행하면서도 암호학적으로 검증 가능한 상태를 유지할 수 있음을 의미합니다:

API 호출
AI 모델 실행
트랜잭션 서명
비밀 정보 관리
자율 워크플로 실행

Intel TDX
Intel TDX는 다음과 같은 기능을 갖춘 기밀 가상 머신 (confidential virtual machines)을 제공합니다:

암호화된 메모리 (encrypted memory)
하드웨어 격리 (hardware isolation)
증명 지원 (attestation support)
강력한 실행 보장 (strong execution guarantees)

ROFL은 TDX 기반의 기밀 컴퓨팅 환경을 지원합니다.

아키텍처 심층 분석

사용자 프롬프트 | v
+-----------------------------------+
| Sapphire 스마트 컨트랙트 |
+-----------------------------------+
| v
+-----------------------------------+

ROFL TDX 엔클레이브 (Enclave)
1. 암호화된 요청 수신
2. AI 추론 실행
3. 서명된 결과 생성
4.

엔클레이브 지갑으로 서명 | +-----------------------------------+ | v 크로스체인 실행 | v Ethereum / Base / Arbitrum

단계 1: Oasis CLI 설치

curl -sSL https://get.oasis.io | bash

설치 확인:
oasis --version

단계 2: ROFL 애플리케이션 생성

mkdir ai-executor
cd ai-executor
oasis rofl init

이 명령은 다음 파일을 생성합니다:
rofl.yaml

매니페스트(Manifest)는 다음을 정의합니다:

엔클레이브 설정 (enclave configuration)
TEE 유형 (TEE type)
네트워킹 정책 (networking policies)
배포 설정 (deployment settings)

단계 3: ROFL 매니페스트 구성

고급 구성 예시:

name : ai-executor
version : 0.1.0
tee : tdx
kind : containers
resources :
  memory : 8192
  cpus : 4
network : paratime : sapphire
policy : quotes : pcs : tdx : {}
container :
  runtime : docker

중요 매니페스트 설정

필드	목적
tee	TEE 백엔드 (SGX/TDX)
kind	로우(Raw) 또는 컨테이너화된 워크로드
resources	엔클레이브 메모리 + CPU
network	연결된 ParaTime
policy	증명(Attestation) 요구 사항

단계 4: 엔클레이브 빌드

oasis rofl build

이 명령은 ORC 번들(bundle)을 생성합니다:
my-app.orc

번들에는 다음이 포함됩니다:

엔클레이브 측정값 (enclave measurements)
메타데이터 (metadata)
바이너리 (binaries)
ID 해시 (identity hashes)

단계 5: 엔클레이브 내부에서 지갑 키 생성

이것은 가장 강력한 기능 중 하나입니다. 전통적인 AI 에이전트는 키를 다음과 같은 곳에 저장합니다:

.env 파일
클라우드 KMS 시스템
백엔드 인프라

대신 다음과 같이 작동합니다:
TEE 내부에서 지갑 키 생성 ↓
키가 엔클레이브를 절대 떠나지 않음 ↓
트랜잭션이 안전하게 서명됨 ↓
백엔드 수탁(custody)이 필요하지 않음.

Rust 지갑 생성 예시:

use k256::ecdsa::SigningKey;
use rand_core::OsRng;

fn generate_wallet() -> SigningKey {
    SigningKey::random(&mut OsRng)
}

개인 키(private key)는 오직 엔클레이브 메모리 내에만 존재합니다.

단계 6: AI 추론을 안전하게 실행

추론 서비스 예시:

from transformers import pipeline

classifier = pipeline(
    "text-classification",
    model="distilbert-base-uncased"
)

result = classifier("Execute strategy?"...

) print ( result ) 

ROFL 내부:
- 프롬프트(prompts)는 기밀로 유지됩니다.
- 추론(inference) 과정은 운영자로부터 숨겨집니다.
- 출력값(outputs)은 엔클레이브(enclave)에 의해 서명됩니다.

보안 AI 실행 흐름 (Secure AI Execution Flow)
사용자 프롬프트 (User Prompt) ↓
ROFL 엔클레이브 (ROFL Enclave) ↓
프라이빗 AI 추론 (Private AI Inference) ↓
서명된 출력 (Signed Output) ↓
Sapphire 검증 (Sapphire Verification)

단계 7: 원격 검증 (Remote Attestation)
검증(Attestation)은 다음을 증명합니다: “이 정확한 코드가 실제 TDX 하드웨어 내부에서 실행되었습니다.”
- 검증이 없다면: TEE는 단순한 주장(claims)에 불과합니다.
- 검증이 있다면: 스마트 컨트랙트가 엔클레이브의 진본성(authenticity)을 확인할 수 있습니다.

검증 흐름 (Attestation Flow)
ROFL 앱 시작 ↓
TEE 측정값(Measurement) 생성 ↓
검증 인용문(Attestation Quote) 생성 ↓
인용문 온체인(On-Chain) 등록 ↓
Sapphire 신원 검증

단계 8: ROFL 앱 등록
애플리케이션 생성:
`oasis rofl create \` 
`--network testnet \` 
`--paratime sapphire` 

업데이트 배포:
`oasis rofl update` 

이를 통해 다음 항목들이 온체인에 저장됩니다: 엔클레이브 신원(enclave identities), 측정값(measurements), 실행 정책(execution policy), 검증 구성(attestation configuration).

단계 9: 스마트 컨트랙트 검증
이제 다음 사항들을 검증하는 Sapphire 컨트랙트를 생성합니다: 엔클레이브 신원(enclave identity), 서명(signatures), 신뢰할 수 있는 실행(trusted execution).

Solidity 검증 컨트랙트 (Solidity Verification Contract)
```solidity
pragma solidity ^0.8.20;

contract VerifiedAIExecutor {
    mapping(bytes32 => bool) public trustedEnclaves;

    function registerEnclave(bytes32 enclaveId) external {
        trustedEnclaves[enclaveId] = true;
    }

    function verifyExecution(
        bytes32 enclaveId,
        bytes calldata signature,
        bytes calldata result
    ) external view returns (bool) {
        require(trustedEnclaves[enclaveId], "Untrusted enclave");
        // 서명 검증 로직 (Signature verification logic)
        return true;
    }
}

단계 10: 크로스체인 트랜잭션 실행 (Cross-Chain Transaction Execution)
이 지점에서 매우 강력한 기능이 발휘됩니다. 엔클레이브는 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다:

Ethereum 지갑 관리
Base 트랜잭션 서명
Arbitrum 트랜잭션 실행
브릿지(bridges) 없이 여러 체인과 상호작용

교차 체인 실행 흐름 (Cross-Chain Execution Flow)
AI 전략 생성 ↓ TEE가 동작 결정 ↓ TEE가 트랜잭션 서명 ↓ Ethereum RPC로 브로드캐스트 ↓ Sapphire로 결과 반환

이를 통해 다음이 가능해집니다:

자율 거래 시스템 (autonomous trading systems)
AI 재무 관리 (AI treasury management)
기밀 DAO 실행기 (confidential DAO executors)
보안 교차 체인 에이전트 (secure cross-chain agents)

단계 11: 결정론적 실행 로깅 (Deterministic Execution Logging)
AI 출력은 종종 비결정론적 (nondeterministic)입니다. 감사 가능성 (auditability)을 높이기 위해 다음을 해싱합니다:

프롬프트 (prompts) 해싱
출력 (outputs) 해싱
모델 버전 (model versions) 해싱

예시:
let hash = sha256 ( prompt + model_version + output );
그 다음 다음 항목을 온체인에 저장합니다:

output hash
enclave ID
timestamp

보안 고려 사항 (Security Considerations)
TEE는 강력하지만 완벽하지는 않습니다. 잠재적 위험 요소는 다음과 같습니다:

사이드 채널 공격 (side-channel attacks)
하드웨어 신뢰 가정 (hardware trust assumptions)
투기적 실행 취약점 (speculative execution vulnerabilities)

그럼에도 불구하고, TEE는 중앙 집중식 서버보다 훨씬 더 강력한 보장을 제공합니다.

이 아키텍처가 중요한 이유
전통적인 AI 시스템은 다음 사항에 의존합니다:

신뢰할 수 있는 클라우드 제공업체 (trusted cloud providers)
중앙 집중식 API (centralized APIs)
백엔드 수탁 (backend custody)

ROFL + Sapphire는 다음을 도입합니다:

전통적인 백엔드	ROFL + Sapphire
중앙 집중식 추론 (Centralized inference)	TEE 인증 추론 (TEE-attested inference)
백엔드 지갑 저장 (Backend wallet storage)	엔클레이브 관리 키 (Enclave-managed keys)
숨겨진 실행 (Hidden execution)	검증 가능한 실행 (Verifiable execution)
API 신뢰 가정 (API trust assumptions)	하드웨어 기반 신뢰 (Hardware-backed trust)
중앙 집중식 오케스트레이션 (Centralized orchestration)	허가 없는 인프라 (Permissionless infrastructure)

실제 활용 사례 (Real-World Use Cases)
검증 가능한 AI 거래 에이전트 (Verifiable AI Trading Agents)
엔클레이브는 다음을 수행합니다:

비공개 전략 실행
거래 서명
실행 진본성 증명

기밀 의료 AI (Confidential Healthcare AI)

환자 데이터는 비공개로 유지됨
추론은 TEE 내부에서 발생
출력은 감사 가능해짐

자율 DAO 실행기 (Autonomous DAO Executors)
AI 에이전트는 다음을 수행합니다:

거버넌스 조치 제안
재무 운영 실행
실행 정당성 증명

멀티 체인 AI 지갑 인프라 (Multi-Chain AI Wallet Infrastructure)
하나의 엔클레이브는 수탁 브릿지(custodial bridges) 없이 다음을 안전하게 제어할 수 있습니다:

Ethereum
Base
Arbitrum
향후 생태계

전체적인 그림 (The Bigger Picture)

ROFL은 Web3가 절실히 필요로 하는 것을 도입합니다: 신뢰가 필요 없는 오프체인 연산 (Trustless Off-Chain Compute)

단순히 "또 다른 오라클"이나 "또 다른 AI 체인"이 아닙니다. 다음과 같은 기능을 제공합니다:

검증 가능한 연산 (verifiable computation)
기밀 실행 (confidential execution)
자율적 인프라 (autonomous infrastructure)

이를 통해 다음 요소들 사이에 새로운 프리미티브 (primitive)를 생성합니다:

스마트 컨트랙트 (smart contracts)
AI 인프라 (AI infrastructure)
기밀 컴퓨팅 (confidential computing)
크로스체인 오케스트레이션 (cross-chain orchestration)

맺음말

오늘날 대부분의 AI + 블록체인 시스템은 여전히 막대한 신뢰 가정 (trust assumptions)을 필요로 합니다. Sapphire, ROFL, TDX 증명 (attestation), 엔클레이브 관리형 지갑 (enclave-managed wallets)을 통해 개발자들은 마침내 다음과 같은 시스템을 구축할 수 있습니다:

연산은 프라이빗하며 (computation is private)
출력은 검증 가능하고 (outputs are verifiable)
실행은 암호학적으로 인증됩니다 (execution is cryptographically authenticated)

이는 다음과 같은 가능성을 열어줍니다:

자율적 AI 에이전트 (autonomous AI agents)
기밀 DeFi 자동화 (confidential DeFi automation)
검증 가능한 오프체인 연산 (verifiable off-chain compute)
안전한 크로스체인 실행 (secure cross-chain execution)
신뢰할 수 있는 AI 인프라 (trusted AI infrastructure)

그리고 이것은 Oasis의 기밀 컴퓨팅 (confidential compute)이 가능하게 할 일들의 시작에 불과할 것입니다.

리소스
https://docs.oasis.io/
https://docs.oasis.io/build/rofl/
https://docs.oasis.io/build/rofl/workflow/
https://docs.oasis.io/build/tools/cli/rofl/
https://oasis.net/sapphire