人格の証明

人格の証明 (PoP)は、ピアツーピアネットワークに対する悪意のある攻撃、特に複数の偽の ID を利用する攻撃 (別名シビル攻撃)に抵抗する手段です。分散型オンラインプラットフォームは、名目上は民主的で大規模な投票ブロックに対応するため、その性質上、このような攻撃に対して特に脆弱です。PoP では、各参加者は 1 つの同等の投票権と関連する報酬を獲得します。

この用語は、暗号通貨とブロックチェーンにおいて、プルーフ・オブ・ワーク、プルーフ・オブ・ステーク、およびリソースの投資に比例して参加者に投票権と報酬を分配しようとするその他のコンセンサスメカニズムと並行して使用されます。

背景

多数の仮想アイデンティティを使用するシビル攻撃の問題は、各人間ユーザーが 1 つのアカウントまたはアイデンティティのみを持つことを期待する分散システムにとって、何十年にもわたって根本的な課題として認識されてきました。^[1] CAPTCHA は、自動化されたチューリングテストを使用して、アカウントを作成したりサービスを要求したりするマシンと人間を区別することで、自動化されたシビル攻撃のレート制限を試みます。ただし、この目的が達成されたとしても、CAPTCHA では、1 人の人間が複数の CAPTCHA を連続して解くだけで、複数のアカウントまたはリソースの共有を取得できるため、人格の証明における 1 人 1 名の目標は満たされません。CAPTCHA によって複数のユーザーを取得できることに加えて、さらに複雑な問題があります。視覚障害や学習障害のあるユーザーの多くは、パズルを解くのに苦労する可能性があります。さらに、最近開発された AI の中には、CAPTCHA の問題を解決することに成功したものもあります。^[2]

分散システムでは、たとえばID検証サービスや自己主権型IDシステムを使用して、政府または信頼できる第三者によって検証された強力なIDを使用して認証することをユーザーに要求できますが、強力な識別要件はプライバシーと匿名性と矛盾し、参入障壁を高めます。^[^要出典^]分散システムで使用するために匿名でありながら1人1つの資格情報を作成するために提案された1つのアプローチは、仮名パーティーです。これは、参加者が対面イベントに定期的に集まり、人間は物理的に一度に1つの場所にしかいられないという事実を活用します。^[3]

2014年、ヴィタリック・ブテリンは、暗号通貨のための「ユニークなアイデンティティシステム」を作成するという問題を提唱した。これは、各人間ユーザーに1つの反シビル参加トークンを与えるというものである。^[4]^{[非一次ソースが必要]} 2017年には、仮名パーティーに基づくアプローチに対して「人格の証明」という用語が提案された。^[5]

アプローチ

人格の証明を実装するためのさまざまなアプローチが提案されており、いくつかは実験的に展開されている。^[6]

対面イベント

ボルゲらが最初に提案したアプローチは、対面の仮名パーティを基盤として、いかなる形式の身元確認も必要とせずに、1人1トークンを定期的に匿名で作成するというものでした。[ ^3]^[5] encointerプロジェクトは、参加者にランダムに選ばれた場所で同時に小グループに集まり、お互いの物理的な存在を確認するように依頼することで、このアプローチを採用しています。^[7]

このアプローチの欠点の 1 つは、参加者が特定の時間に指定された物理的な場所に行くのが面倒なことです。特に、その時間に責任が重なる参加者にとっては不便です。もう 1 つの問題は、複数の場所で同時に連合匿名パーティを組織し、各グループが他のすべてのグループが正直に組織されていることを検証しながら、発行するデジタル認証の数を増やさないようにすることです。^{[引用が必要]}

ソーシャルネットワーク

PGP Web of Trustに関連する別のアプローチは、ユーザーがソーシャルネットワークを形成してお互いの身元を確認し証明することに依存しています。 ^[8] UniqueIDは、ソーシャルネットワークアプローチに生体認証を組み込んでいます。^[9]

ソーシャルネットワークアプローチに対する批判の 1 つは、参加者が、ソーシャル接続によって、他のばらばらのソーシャルコンタクトセットに接続され、検証された他のシビル ID が作成されていないことを確認する簡単な方法がないことです。関連する課題として、グラフ分析に基づくシビル検出では、シビル攻撃者の行動について特定の仮定が立てられますが、現実世界のソーシャルネットワークがこれらの仮定を満たしているかどうかは明らかではありません。^[10]最後に、グラフベースのシビル検出アルゴリズムは、ソーシャルネットワーク内のシビルノードの大規模で密集したグループしか検出できない傾向があるため、小規模な攻撃をグラフ構造だけで正当なユーザーの接続構造と区別することは困難または不可能です。^[要出典]

強いアイデンティティ

別のアプローチでは、参加者は検証済みの身元を持っている必要がありますが、その後の使用ではそれらの身元を隠すか匿名化する必要があります。このアプローチに対する批判の 1 つは、そのようなデータベース、特に生体認証データベースに内在するプライバシーと監視のリスク、およびシビル保護と身元情報のプライバシーの両方のためにユーザーが検証サービスに置かなければならない信頼のレベルです。他の批評家は、顔認識システムが顔のエントロピーの不足のために世界規模で失敗していることを指摘しています。^{[引用が必要]}

iPhoneに顔認識機能を実装したことで知られるAppleは、 Secure Enclaveでユーザーのプライバシーを保護しようとしている。TrueDepthカメラで撮影されたユーザーの顔の数学的構造はユーザーのデバイスから外に出ることはなく、プライバシーと個人情報の保護が強化される。^[11]^[12]しかし、デバイスの顔認識のセキュリティレベルに関しては懸念も上がっている。例えば、家族が兄弟と誤って認識されるケースがあった。^[13]

分散型のプライバシー保護があっても、このアプローチに対する批判は、強力な身元を確認するためのユーザーへの不便さとコスト、必要な身分証明書をすぐには持っていない、または購入する余裕がないユーザー、プライバシーや監視の懸念から参加をためらうユーザー、または生体認証テストのエラーによって誤って除外されるユーザーが排除される可能性があるというものである。^[14]

暗号生体認証

生体認証を人間の存在証明に使用することに関するセキュリティ上の懸念を解決するには、暗号モデルを使用して生体認証データを暗号化するだけでは不十分です。この目的のために、準同型暗号化とゼロ知識証明を使用して生体認証データを暗号化する新しい手法が提案されています。これにより、元の生体認証データがユーザーのデバイスから決して出ないようにします。代わりに、分散型ネットワークには、生体検出を通じて人が実際の人間であるかどうかを確認するための関連情報のみが提供され、ネットワークに登録されます。^{[引用が必要]}

オンラインチューリングテスト

提案されている別のアプローチは、チューリングテストを使用するCAPTCHAの原理を、人間固有の検証問題に拡張するものである。たとえば、Idenaネットワークは、参加者にフリップテストを使用して相互検証を行うよう割り当てる。^[15] このアプローチに対する批判には、チューリングテストを解くことのユーザーにとっての不便さ、人工知能とディープフェイク技術がすぐにそのようなテストを自動的に解くことができるようになるか、または検証インタラクション中に合成ユーザーが人間であると実際の参加者を納得させることができるようになるかどうかなどが含まれる。^[要出典]

ユースケース

人格証明の提案された用途の1つは、許可のないコンセンサスアルゴリズムにおける投票権が広く分散されていることを確認することであり、^[5]プルーフオブワークのマイニングプールで観察され、^[16]プルーフオブステークシステムで予測されている再集中化を回避することです。^[17]

もう一つの提案された用途は、「一人一票」のルールを強制したいブロックチェーンや暗号通貨を含む分散型オンラインシステムにおける民主的な統治を促進することである。 ^[18]

参照

参考文献

^ Douceur, John R (2002). 「シビル攻撃」.ピアツーピアシステム. コンピュータサイエンスの講義ノート. 第2429巻. pp. 251–60. doi :10.1007/3-540-45748-8_24. ISBN 978-3-540-44179-3。
^ 「CAPTCHAとは? | IBM」www.ibm.com . 2023年7月12日閲覧。
^フォード、ブライアン、シュトラウス、ジェイコブ（2008年4月1日）。オンラインで説明可能な仮名のためのオフライン基盤。ソーシャルネットワークシステムに関する第1回ワークショップ - SocialNets '08。pp. 31–6。doi :10.1145 / 1435497.1435503。ISBN 978-1-60558-124-8。
^ Buterin, Vitalik (2014 年 8 月 25 日). 「問題」. GitHub .
^ abc Maria Borge、Eleftherios Kokoris-Kogias、Philipp Jovanovic、Linus Gasser、Nicolas Gailly、Bryan Ford (2017 年 4 月 29 日)。Proof-of-Personhood: 許可のない暗号通貨の再民主化。IEEE Security & Privacy on the Blockchain (IEEE S&B) 。doi :10.1109/EuroSPW.2017.46。
^ Divya Siddarth、Sergey Ivliev、Santiago Siri、Paula Berman（2020年10月13日）。「誰がウォッチメンを見ているのか？人格証明プロトコルにおけるシビル耐性のための主観的アプローチのレビュー」arXiv：2008.05300 [cs.CR]。
^ Brenzikofer, Alain (2020 年 1月 14 日). 「encointer - 生態学的、平等主義的、プライベートな暗号通貨および自己主権型アイデンティティシステム」(PDF)。GitHub 。
^ Gal Shahaf、Ehud Shapiro、Nimrod Talmon（2020年10月）。シビル耐性コミュニティの成長のための本物の個人識別子と相互保証。国際社会情報学会議。arXiv ：1904.09630。doi：10.1007 / 978-3-030-60975-7_24。
^ モハマド・ジャワド・ハジャリハーニー;モハマド・マフディ・ジャハナラ（2018年6月20日）。「UniqueID: 分散型一意性証明」。arXiv : 1806.07583 [cs.CR]。
^ Bimal Viswanath、Ansley Post、Krishna Phani Gummadi 、 Alan E Mislove (2010 年 8 月)。「ソーシャルネットワークベースの Sybil 防御の分析」。ACM SIGCOMM Computer Communication Review。40 (4): 363–374。doi : 10.1145 /1851275.1851226。
^ 「AppleはiPhone XのFace IDについてアル・フランケンに多くのことを伝えている」Mashable 2017年10月17日2023年7月27日閲覧。
^ Etherington, Darrell (2014-02-26). 「Apple、iOSセキュリティドキュメントを更新し、Touch IDとA7のセキュアエンクレーブの詳細を発表」TechCrunch . 2023年7月27日閲覧。
^ Times、ブリュッセル。「携帯電話の顔認識技術は改良されても100%安全ではないと専門家が語る」www.brusselstimes.com 。 2023年7月27日閲覧。
^ディクソン、パム（2017年6月 14日）。「「害を与えない」という失敗 - インドのAadhaar生体認証IDプログラムと、欧州と米国の対策との関係におけるプライバシー保護の無力さ」健康とテクノロジー。7（4）：539–567。doi ：10.1007/ s12553-017-0202-6。PMC 5741784。PMID 29308348。S2CID 8874699 。
^ イデナ。「イデナの仕組み」。2021 年8 月 29 日に取得。
^ Vorick, David (2018年5月13日). 「暗号通貨マイニングの現状」
^ Giulia Fanti、Leonid Kogan、Sewoong Oh、Kathleen Ruan、Pramod Viswanath、Gerui Wang (2019年2月18日)。Proof-of-Stake暗号通貨における富の複利効果(PDF)。Financial Cryptography 2019。
^ フォード、ブライアン（2020年12月）。「民主主義を技術化するか、技術を民主化するか？可能性と課題に関する階層化アーキテクチャの視点」。ルーシー・バーンホルツ、エレーヌ・ランデモア、ロブ・ライヒ（編）デジタルテクノロジーと民主主義理論。シカゴ大学出版局。ISBN 978-0-226-74857-3。

[1] Douceur, John R (2002). 「シビル攻撃」.ピアツーピアシステム. コンピュータサイエンスの講義ノート. 第2429巻. pp. 251–60. doi :10.1007/3-540-45748-8_24. ISBN 978-3-540-44179-3。

[2] 「CAPTCHAとは? | IBM」www.ibm.com . 2023年7月12日閲覧。

[ford08-3] フォード、ブライアン、シュトラウス、ジェイコブ（2008年4月1日）。オンラインで説明可能な仮名のためのオフライン基盤。ソーシャルネットワークシステムに関する第1回ワークショップ - SocialNets '08。pp. 31–6。doi :10.1145 / 1435497.1435503。ISBN 978-1-60558-124-8。

[4] Buterin, Vitalik (2014 年 8 月 25 日). 「問題」. GitHub .

[borge17-5] Maria Borge、Eleftherios Kokoris-Kogias、Philipp Jovanovic、Linus Gasser、Nicolas Gailly、Bryan Ford (2017 年 4 月 29 日)。Proof-of-Personhood: 許可のない暗号通貨の再民主化。IEEE Security & Privacy on the Blockchain (IEEE S&B) 。doi :10.1109/EuroSPW.2017.46。

[6] Divya Siddarth、Sergey Ivliev、Santiago Siri、Paula Berman（2020年10月13日）。「誰がウォッチメンを見ているのか？人格証明プロトコルにおけるシビル耐性のための主観的アプローチのレビュー」arXiv：2008.05300 [cs.CR]。

[7] ^ Brenzikofer, Alain (2020 年 1月 14 日). 「encointer - 生態学的、平等主義的、プライベートな暗号通貨および自己主権型アイデンティティシステム」(PDF)。GitHub 。

[8] Gal Shahaf、Ehud Shapiro、Nimrod Talmon（2020年10月）。シビル耐性コミュニティの成長のための本物の個人識別子と相互保証。国際社会情報学会議。arXiv ：1904.09630。doi：10.1007 / 978-3-030-60975-7_24。

[9] モハマド・ジャワド・ハジャリハーニー;モハマド・マフディ・ジャハナラ（2018年6月20日）。「UniqueID: 分散型一意性証明」。arXiv : 1806.07583 [cs.CR]。

[10] ^ Bimal Viswanath、Ansley Post、Krishna Phani Gummadi 、 Alan E Mislove (2010 年 8 月)。「ソーシャルネットワークベースの Sybil 防御の分析」。ACM SIGCOMM Computer Communication Review。40 (4): 363–374。doi : 10.1145 /1851275.1851226。

[11] 「AppleはiPhone XのFace IDについてアル・フランケンに多くのことを伝えている」Mashable 2017年10月17日2023年7月27日閲覧。

[12] Etherington, Darrell (2014-02-26). 「Apple、iOSセキュリティドキュメントを更新し、Touch IDとA7のセキュアエンクレーブの詳細を発表」TechCrunch . 2023年7月27日閲覧。

[13] Times、ブリュッセル。「携帯電話の顔認識技術は改良されても100%安全ではないと専門家が語る」www.brusselstimes.com 。 2023年7月27日閲覧。

[14] ^ディクソン、パム（2017年6月 14日）。「「害を与えない」という失敗 - インドのAadhaar生体認証IDプログラムと、欧州と米国の対策との関係におけるプライバシー保護の無力さ」健康とテクノロジー。7（4）：539–567。doi ：10.1007/ s12553-017-0202-6。PMC 5741784。PMID 29308348。S2CID 8874699 。

[15] イデナ。「イデナの仕組み」。2021 年8 月 29 日に取得。

[16] Vorick, David (2018年5月13日). 「暗号通貨マイニングの現状」

[17] Giulia Fanti、Leonid Kogan、Sewoong Oh、Kathleen Ruan、Pramod Viswanath、Gerui Wang (2019年2月18日)。Proof-of-Stake暗号通貨における富の複利効果(PDF)。Financial Cryptography 2019。

[18] フォード、ブライアン（2020年12月）。「民主主義を技術化するか、技術を民主化するか？可能性と課題に関する階層化アーキテクチャの視点」。ルーシー・バーンホルツ、エレーヌ・ランデモア、ロブ・ライヒ（編）デジタルテクノロジーと民主主義理論。シカゴ大学出版局。ISBN 978-0-226-74857-3。