Απόδειξη Προσωπικότητας

Η απόδειξη προσωπικότητας (PoP) είναι ένα μέσο αντίστασης σε κακόβουλες επιθέσεις σε δίκτυα peer-to-peer, ιδιαίτερα σε επιθέσεις που χρησιμοποιούν πολλαπλές ψεύτικες ταυτότητες, αλλιώς γνωστές ως επίθεση Sybil Attack. Οι αποκεντρωμένες διαδικτυακές πλατφόρμες είναι ιδιαίτερα ευάλωτες σε τέτοιες επιθέσεις από την ίδια τους τη φύση, καθώς είναι θεωρητικά δημοκρατικές και ανταποκρίνονται σε μεγάλα μπλοκ ψηφοφορίας. Στην PoP, κάθε μοναδικός ανθρώπινος συμμετέχων λαμβάνει μία ίση μονάδα ισχύος ψήφου και τυχόν σχετικές ανταμοιβές.

Ο όρος χρησιμοποιείται στα κρυπτονομίσματα και τα blockchains ως παράλληλος με την απόδειξη εργασίας (PoW), την απόδειξη συμμετοχής (PoS) και άλλους μηχανισμούς συναίνεσης που επιχειρούν να κατανείμουν την ισχύ ψήφου και τις ανταμοιβές στους συμμετέχοντες αναλογικά με μια επένδυση πόρων.

Ιστορικό
Το πρόβλημα των επιθέσεων Sybil που χρησιμοποιούν πολλές εικονικές ταυτότητες έχει αναγνωριστεί εδώ και δεκαετίες ως μια θεμελιώδης πρόκληση για τα κατανεμημένα συστήματα που αναμένουν από κάθε ανθρώπινο χρήστη να έχει μόνο έναν λογαριασμό ή ταυτότητα. Τα CAPTCHA επιχειρούν να περιορίσουν τον ρυθμό αυτοματοποιημένων επιθέσεων Sybil χρησιμοποιώντας αυτοματοποιημένες δοκιμές Turing για να διακρίνουν τους ανθρώπους από τις μηχανές που δημιουργούν λογαριασμούς ή ζητούν υπηρεσίες. Ακόμα και όταν επιτυγχάνεται αυτός ο στόχος, τα CAPTCHA επιτρέπουν σε έναν άνθρωπο να αποκτήσει πολλαπλούς λογαριασμούς ή μερίδια ενός πόρου απλώς λύνοντας πολλαπλά CAPTCHA διαδοχικά και έτσι δεν ικανοποιούν τον στόχο ενός ανά άτομο στο PoP. Εκτός από τα CAPTCHA που επιτρέπουν στους ανθρώπους να αποκτήσουν πολλαπλούς χρήστες, υπάρχουν πρόσθετες επιπλοκές. Πολλοί χρήστες που έχουν προβλήματα όρασης ή μαθησιακές δυσκολίες μπορεί να δυσκολεύονται να ολοκληρώσουν τα παζλ. Επιπλέον, κάποια πρόσφατα αναπτυγμένη Τεχνητή Νοημοσύνη έχει καταφέρει να λύσει το πρόβλημα του CAPTCHA.

Τα κατανεμημένα συστήματα θα μπορούσαν να απαιτούν από τους χρήστες να επαληθεύουν τη χρήση ισχυρών ταυτοτήτων που επαληθεύονται από μια κυβέρνηση ή ένα αξιόπιστο τρίτο μέρος, χρησιμοποιώντας για παράδειγμα μια υπηρεσία επαλήθευσης ταυτότητας ή ένα αυτοκυρίαρχο σύστημα ταυτότητας, αλλά οι ισχυρές απαιτήσεις ταυτοποίησης συγκρούονται με την ιδιωτικότητα και την ανωνυμία και αυξάνουν τα εμπόδια εισόδου. Μια προσέγγιση που προτείνεται για τη δημιουργία ανώνυμων αλλά ενός ανά άτομο διαπιστευτηρίων για χρήση σε κατανεμημένα συστήματα είναι τα ψευδώνυμα πάρτι, στα οποία οι συμμετέχοντες συγκεντρώνονται περιοδικά σε εκδηλώσεις με φυσική παρουσία και αξιοποιούν το γεγονός ότι οι άνθρωποι μπορούν φυσικά να βρίσκονται μόνο σε ένα μέρος κάθε φορά.

Το 2014, ο Vitalik Buterin πρότεινε το πρόβλημα της δημιουργίας ενός «μοναδικού συστήματος ταυτότητας» για τα κρυπτονομίσματα, το οποίο θα έδινε σε κάθε ανθρώπινο χρήστη ένα και μόνο ένα διακριτικό συμμετοχής κατά του Sybil. Το 2017, προτάθηκε ο όρος «απόδειξη προσωπικότητας» για μια προσέγγιση που βασίζεται σε ψευδώνυμα.

Προσεγγίσεις
Έχουν προταθεί ποικίλες προσεγγίσεις για την εφαρμογή της απόδειξης προσωπικότητας, μερικές σε πειραματική ανάπτυξη.

Εκδηλώσεις με φυσική παρουσία
Η προσέγγιση που προτάθηκε αρχικά από τους Borge et al. ήταν η χρήση ψευδώνυμων μερών με φυσική παρουσία ως βάση για τη δημιουργία ανώνυμων διακριτικών ενός ανά άτομο περιοδικά χωρίς να απαιτείται καμία μορφή επαλήθευσης ταυτότητας. Το έργο encointer προσαρμόζει αυτήν την προσέγγιση ζητώντας από τους συμμετέχοντες να συναντώνται ταυτόχρονα σε μικρές ομάδες σε τυχαία επιλεγμένα μέρη, για να επαληθεύουν τη φυσική παρουσία ο ένας του άλλου.

Ένα μειονέκτημα αυτής της προσέγγισης είναι η ταλαιπωρία για τους συμμετέχοντες να πηγαίνουν σε καθορισμένες φυσικές τοποθεσίες σε συγκεκριμένες ώρες, ειδικά για συμμετέχοντες με αντικρουόμενες ευθύνες εκείνη την ώρα. Ένα άλλο ζήτημα είναι η πρόκληση της οργάνωσης ομοσπονδιακών ψευδωνυμικών ομάδων σε πολλαπλές τοποθεσίες ταυτόχρονα, επιτρέποντας παράλληλα σε κάθε ομάδα να επαληθεύσει ότι όλες οι άλλες ομάδες είναι οργανωμένες με ειλικρίνεια, χωρίς να διογκώνει τον αριθμό των ψηφιακών διαπιστευτηρίων που εκδίδουν.

Κοινωνικά δίκτυα
Μια άλλη προσέγγιση, που σχετίζεται με το PGP Web of Trust, βασίζεται στο να σχηματίζουν οι χρήστες ένα κοινωνικό δίκτυο για να επαληθεύουν και να βεβαιώνουν την ταυτότητα ο ένας του άλλου. Το UniqueID ενσωματώνει βιομετρική επαλήθευση στην προσέγγιση του κοινωνικού δικτύου.

Μια κριτική στην προσέγγιση του κοινωνικού δικτύου είναι ότι δεν υπάρχει απλός τρόπος για έναν συμμετέχοντα να επαληθεύσει ότι μια κοινωνική σύνδεση δεν έχει δημιουργήσει άλλες ταυτότητες Sybil που συνδέονται και επαληθεύονται από άλλα, ασύνδετα σύνολα κοινωνικών επαφών. Μια σχετική πρόκληση είναι ότι η ανίχνευση Sybil που βασίζεται στην ανάλυση γραφημάτων κάνει ορισμένες υποθέσεις σχετικά με τη συμπεριφορά ενός εισβολέα Sybil και δεν είναι σαφές ότι τα κοινωνικά δίκτυα του πραγματικού κόσμου ικανοποιούν αυτές τις υποθέσεις. Τέλος, οι αλγόριθμοι ανίχνευσης Sybil που βασίζονται σε γραφήματα τείνουν να είναι σε θέση να ανιχνεύουν μόνο μεγάλες, πυκνά ομαδοποιημένες ομάδες κόμβων Sybil σε ένα κοινωνικό δίκτυο, καθιστώντας δύσκολο ή αδύνατο να διακριθούν οι επιθέσεις μικρής κλίμακας μόνο από τη δομή του γραφήματος από τις δομές συνδεσιμότητας των νόμιμων χρηστών.

Ισχυρές ταυτότητες
Μια άλλη προσέγγιση απαιτεί από τους συμμετέχοντες να έχουν επαληθευμένες ταυτότητες, αλλά να τις αποκρύπτουν ή να τις ανωνυμοποιούν σε μεταγενέστερη χρήση. Μια κριτική για αυτήν την προσέγγιση είναι οι κίνδυνοι απορρήτου και επιτήρησης που ενυπάρχουν σε τέτοιες βάσεις δεδομένων, ιδίως στις βιομετρικές βάσεις δεδομένων, και το επίπεδο εμπιστοσύνης που πρέπει να έχουν οι χρήστες στην υπηρεσία επαλήθευσης τόσο για την προστασία Sybil όσο και για το απόρρητο των πληροφοριών ταυτότητάς τους. Άλλοι επικριτές τονίζουν ότι τα συστήματα αναγνώρισης προσώπου αποτυγχάνουν σε παγκόσμια κλίμακα λόγω ανεπαρκούς εντροπίας προσώπου.

Η Apple, η οποία είναι γνωστή για την εφαρμογή μιας λειτουργίας αναγνώρισης προσώπου στο iPhone, προσπαθεί να προστατεύσει το απόρρητο των χρηστών με το Secure Enclave. Η μαθηματική δομή του προσώπου ενός χρήστη που καταγράφεται από την κάμερα TrueDepth δεν φεύγει από τη συσκευή του χρήστη, αυξάνοντας το απόρρητο και την προστασία των προσωπικών πληροφοριών. Ωστόσο, έχουν εκφραστεί ορισμένες ανησυχίες σχετικά με το επίπεδο ασφάλειας της αναγνώρισης προσώπου στις συσκευές. Για παράδειγμα, έχουν υπάρξει περιπτώσεις όπου μέλη της οικογένειας αναγνωρίστηκαν λανθασμένα ως αδέλφια τους.

Ακόμη και με αποκεντρωμένες προστασίες απορρήτου, μια κριτική για αυτήν την προσέγγιση είναι η ταλαιπωρία και το κόστος για τους χρήστες που επαληθεύουν ισχυρές ταυτότητες, και ο κίνδυνος πιθανού αποκλεισμού χρηστών που δεν έχουν εύκολα ή δεν μπορούν να αντέξουν οικονομικά τα απαιτούμενα έγγραφα ταυτότητας, διστάζουν να συμμετάσχουν λόγω ανησυχιών για την προστασία της ιδιωτικής ζωής και την επιτήρηση ή αποκλείονται λανθασμένα λόγω σφαλμάτων σε βιομετρικά τεστ.

Κρυπτο-βιομετρικά
Για να επιλυθούν οι ανησυχίες ασφαλείας σχετικά με τη χρήση βιομετρικών στοιχείων για την απόδειξη της ανθρώπινης μοναδικότητας, δεν αρκεί μόνο η κρυπτογράφηση των βιομετρικών δεδομένων μέσω κρυπτογραφικών μοντέλων. Για το σκοπό αυτό, η Humanode παρουσίασε μια νέα τεχνική για τη χρήση εμπιστευτικής πληροφορικής, ομομορφικής κρυπτογράφησης μαζί με απόδειξη μηδενικής γνώσης για την κρυπτογράφηση βιομετρικών δεδομένων με τρόπο που τα αρχικά βιομετρικά δεδομένα να μην εγκαταλείπουν ποτέ τη συσκευή του χρήστη. Αντ' αυτού, το αποκεντρωμένο δίκτυο παρέχεται μόνο με τις σχετικές πληροφορίες για να επαληθεύσει εάν ένα άτομο είναι πραγματικό ανθρώπινο ον μέσω ανίχνευσης ζωντανότητας.

Διαδικτυακές δοκιμές Turing
Μια άλλη προτεινόμενη κατηγορία προσέγγισης επεκτείνει την αρχή CAPTCHA της χρήσης δοκιμών Turing στο μοναδικό πρόβλημα επαλήθευσης ανθρώπου. Το δίκτυο Idena, για παράδειγμα, αναθέτει στους συμμετέχοντες να επαληθεύουν ο ένας τον άλλον χρησιμοποιώντας δοκιμές αντιστροφής. Οι επικρίσεις αυτής της προσέγγισης περιλαμβάνουν την ταλαιπωρία για τους χρήστες από την επίλυση δοκιμών Turing, και το κατά πόσον η τεχνητή νοημοσύνη και οι τεχνολογίες deepfake θα είναι σύντομα σε θέση να λύσουν τέτοιες δοκιμές αυτόματα ή να πείσουν τους πραγματικούς συμμετέχοντες ότι ένας συνθετικός χρήστης είναι άνθρωπος κατά τη διάρκεια μιας αλληλεπίδρασης επαλήθευσης.

Περιπτώσεις χρήσης
Μια προτεινόμενη χρήση για την απόδειξη της προσωπικότητας είναι να διασφαλιστεί ότι η ισχύς ψήφου σε αλγόριθμους συναίνεσης χωρίς άδεια είναι ευρέως κατανεμημένη, και να αποφευχθεί η επανακέντρωση που έχει παρατηρηθεί σε ομάδες εξόρυξης απόδειξης εργασίας, και έχει προβλεφθεί σε συστήματα απόδειξης συμμετοχής.

Μια άλλη προτεινόμενη χρήση είναι η διευκόλυνση της δημοκρατικής διακυβέρνησης σε αποκεντρωμένα διαδικτυακά συστήματα, συμπεριλαμβανομένων των blockchain και των κρυπτονομισμάτων, που επιθυμούν να επιβάλουν τον κανόνα «ένα άτομο, μία ψήφος».

Κατηγορία:Κρυπτογραφία
Κατηγορία:Κρυπτονομίσματα