Доказательство личности (консенсус блокчейна)

Протокол консенсуса на основе биометрических данных и идентификации сторон

Доказательство идентичности ( PoID ) — это консенсусный протокол для блокчейнов без разрешений , в котором каждое уникально идентифицированное лицо получает одну равную единицу права голоса и связанных с ним вознаграждений (токен чеканки). Протокол основан на биометрической идентификации, сторонах идентификации человечности и дополнительных сторонах проверки.

Подтверждение личности заменяет подходы доказательства работы и доказательства доли , которые распределяют право голоса и вознаграждения между участниками в соответствии с их инвестициями в определенную деятельность или ресурс, и открывает возможность создания универсального базового дохода (УБД) для отдельных лиц.

Подтверждение личности решает проблему с подтверждением личности , когда людям предлагается посещать повторяющиеся псевдонимные вечеринки, и создает сеть, которая постоянно защищена и устойчива к цензуре.

Фон

В настоящее время используются доказательства инвестиций

В сети без разрешений требуется какое-то доказательство для предотвращения атак Сивиллы , т. е. событий, в которых злоумышленник получает контроль над транзакциями сети, создавая нескольких пользователей, сгенерированных с помощью вредоносного скрипта. ^[1]

Наиболее распространенными методами предотвращения атак Сивиллы являются доказательства инвестиций ( доказательство работы , доказательство доли ), которые требуют от участников сети инвестировать в какую-либо деятельность или ресурс в качестве доказательства подлинного участия в цепочке.

Растущая критика этого подхода заключается в том, что право голоса и вознаграждения не распределяются поровну между отдельными лицами, а вместо этого крупные держатели/корпорации извлекают наибольшую выгоду из сети. ^[2] Таким образом, блокчейны Proof of Investment подвержены формированию олигархий и в незначительной степени привлекательны для мелких инвесторов/держателей, которые получают минимальное вознаграждение. ^[3] В случае Proof of Work существуют дополнительные опасения по поводу устойчивости, связанные с количеством электроэнергии, тратящейся впустую в качестве доказательства. ^{[4] [5]}

Идея создания «системы уникальной идентификации» в качестве консенсусного протокола для криптовалют, который давал бы каждому пользователю-человеку один и только один токен участия в анти-Сивилле, была первоначально предложена в 2014 году Виталиком Бутериным . ^[6]

Доказательство личности

В отличие от доказательств инвестирования, доказательство личности направлено на предоставление каждому человеку одной равной единицы права голоса и соответствующего вознаграждения.

В протоколе PoP каждый человек должен продемонстрировать свою человечность и уникальность независимо от своей личности, посетив псевдонимную вечеринку. Для сохранения конфиденциальности посещение вечеринок анонимно, и люди могут носить маски или скрывать свою внешность. ^[7]

Хотя протокол PoP достигает цели демократизации сетей блокчейнов, были высказаны некоторые критические замечания относительно повторяющегося характера вечеринок PoP, а именно:

1. Чтобы избежать многократного посещения псевдонимных вечеринок, каждому человеку приходится посещать новую вечеринку каждый раз, когда сеть расширяется; это говорит о том, что процесс будет бесконечным или исключит тех людей, которые не смогут присутствовать на последнем раунде вечеринок. ^[7]
2. Поскольку контроль над созданием PoP-партий отсутствует и организовать их может кто угодно, необходимо провести дополнительные исследования, чтобы исключить возможность создания злоумышленником большого количества партий с намерением полностью заполнить одну или несколько партий подделками и, таким образом, получить значительное количество токенов для чеканки. ^[7]
3. Из-за повторяющейся природы псевдонимных партий сеть PoP не гарантирует создание стабильной во времени ценности. Любая эпоха может быть лучше или хуже предыдущей, поэтому сеть, возможно, подвержена цензуре и нестабильности. ^[8]

Другие протоколы

Также были предложены некоторые другие протоколы, основанные на использовании национальных идентификаторов, решении CAPTCHA-проблем распознавания лиц в режиме онлайн и идентификации в социальных сетях; однако в целом они считаются недостаточно защищенными от угроз, создаваемых возможностями ИИ-систем создавать поддельные идентификаторы, когда необходимо достичь уровня банковской безопасности. ^{[9] [10] [11] [12] [13]}

Доказательства на основе биометрических данных

Доказательство UniqueID

Чтобы избежать проблем, связанных с повторяющимся характером PoP-вечеринок, и усилить методы идентификации против поддельных личностей, было введено использование биометрической идентификации и хранения данных лиц/минтеров. Первое комплексное исследование было предложено в июне 2018 года. ^[14]

Согласно белой книге, люди биометрически идентифицируются лично местными верификаторами. Затем их данные шифруются с использованием доверенной настройки и записываются в блокчейн. ^[14]

Система использует блокчейн Ethereum для выполнения набора смарт-контрактов. ^[14]

Протокол также предлагает использовать CAPTCHA-партии и привлекать доверенных известных людей для усиления защиты системы от атак Сивиллы. ^[14]

Доказательство UniqueID достигает цели назначения одного токена чеканки каждому идентифицированному лицу, не требуя при этом посещения нескольких повторяющихся вечеринок PoP; однако есть некоторые проблемы и возможные критические замечания, которые следует учитывать в рамках этого предложения:

1. Зависимость от блокчейна Ethereum в конечном итоге привязывает безопасность системы к безопасности блокчейна Ethereum и может представлять серьезные технические проблемы. ^[7]
2. Доверенная настройка для шифрования биометрических данных не может гарантировать конфиденциальность пользователей в случае правительственного запроса на раскрытие данных. Это, по-видимому, значительно снижает устойчивость системы к цензуре.
3. Нет никакой уверенности в том, что в будущем системы искусственного интеллекта смогут решать CAPTCHA. ^[10]
4. Для исключения возможности проведения атаки Сивиллы по этому протоколу могут потребоваться дополнительные исследования и изучения. Фактически, можно придумать сценарий, в котором первоначальные стороны запускаются группой сговорившихся лиц или группа законных верификаторов вступает в сговор друг с другом и начинает генерировать поддельные удостоверения личности, особенно в отдаленных местах (например, Папуа-Новая Гвинея). ^[15] После того, как поддельные удостоверения личности успешно проникают в систему, не существует процедур для их обнаружения.

Подтверждение личности

Протокол подтверждения личности предлагает преодолеть возможность подделки биометрических данных и сговоров между участниками с помощью ИИ-движка, хранящегося в блокчейне, который случайным образом организует стороны идентификации человечества и постоянно вычисляет вероятность мошенничества для каждого человека/региона/страны, что запускает дополнительные стороны проверки либо по схеме пирамиды, либо случайным образом. ^[8]

Процедура идентификации требует, чтобы каждый участник вечеринки выполнил распознавание лиц всех остальных, чтобы установить принцип «либо все, либо никто не обманывают», что в конечном итоге требует от злоумышленников глобального сговора, чтобы избежать обнаружения.

Протокол также вводит новое предложение по сохранению конфиденциальности лиц: биометрические данные хранятся частично зашифрованными. Объема общедоступных данных, хранящихся в блокчейне, достаточно, чтобы избежать большого количества биометрических коллизий, но этого недостаточно для надежной идентификации человека. После возникновения биометрических коллизий система просит минтеров временно раскрыть свой ключ шифрования. Система может быть реализована в соответствии с методологией CanDID. ^[16]

Подтверждение личности решает проблемы, связанные с подтверждением личности и UniqueID, однако есть некоторые сложности и возможные критические замечания, которые следует учитывать:

1. Объем данных, которые необходимо хранить в блокчейне, значителен и может потребовать ежедневного простоя для перезагрузки серверов лидеров когорт.
2. Система включает создание глобальной организации PoID, которая облегчает запуск идентификационных площадок и исключает редкие биометрические споры. Это можно рассматривать как центр власти.

Краткое изложение основных протоколов на основе индивидуальных данных

В следующей таблице обобщены характеристики трех основных индивидуальных протоколов:

Протокол подтверждения личности

Место идентификации в документе, удостоверяющем личность (рис. 1)

Протокол подтверждения личности сочетает в себе самые современные технологии распознавания лиц на основе 3D-карт , поддержку партий по идентификации личности и децентрализованный (хранящийся в блокчейне) надзор со стороны ИИ-движка, который случайным образом формирует партии и продолжает организовывать дополнительные партии проверки, чтобы исключить любое возможное мошенничество. ^[8]

Протокол представлен в следующей схеме:

Партии идентификации/проверки личности человечества созданы таким образом, чтобы обеспечить соблюдение принципа: «либо все, либо никто не обманывают», что исключает возможность создания партии честными людьми и поддельными личностями одновременно:

• Люди собираются в месте идентификации (рис. 1), случайно выбранном системой искусственного интеллекта.
• Участникам предлагается сначала подтвердить количество участников, а затем выполнить распознавание лиц всех остальных с помощью своего приложения для майнинга.
• Один или несколько проверяющих, приезжающих из удаленных мест, посещают вечеринку инкогнито

Стороны начинают работу в регионе, как только будет достаточно онлайн-данных и будет достаточная совместимость верификаторов. Процесс включает в себя публичное предложение заинтересованным «предпринимателям по идентификации», которые готовы сделать доступными места идентификации; глобальная организация PoID облегчает процедуру. ^[8]

Биометрические споры в PoID возникают крайне редко, поскольку технология трехмерного картирования лиц позволяет различать близких биометрических близнецов. Однако Глобальная организация PoID способна исключить редкие возможные споры, не являясь при этом существенным центром власти в системе.

Дополнительные проверочные партии запускаются механизмом PoID AI для проверки состояния экосистемы и, используя принцип «все или никто не обманывают», подделки личности обнаруживаются путем формирования проверочных партий в режиме пирамиды, т. е. партии более высокого уровня состоят из лиц, пришедших из отдельных партий более низкого уровня. Механизм AI также ищет мошенничество и вычисляет его вероятность случайным образом/вне принципа «все или никто не обманывают». ^[8]

Протокол подтверждения личности (рис. 2)

Варианты использования сети подтверждения личности

Протокол консенсуса доказательства идентичности имеет следующие прерогативы:

1. Неколичественный: как только сеть станет достаточно заполненной, любой блокчейн/криптовалюта сможет присоединиться к сети и получить подтверждение своих блоков с помощью PoID.
2. Постоянная защита от атак Сивиллы: безопасность PoID основана на невозможности для злоумышленника подделать идентификационные данные.
3. Постоянная устойчивость к цензуре: благодаря высокому уровню распределения и децентрализации, а также конфиденциальности разработчиков PoID в незначительной степени подвержен цензуре.

Эти условия предполагают возможность того, что PoID станет глобально используемым консенсусным протоколом, объединяющим все блокчейны/криптовалюты в одной сети.

Вторым заметным применением является создание всеобщего базового дохода для отдельных лиц. ^[17]

Третье возможное применение — создание прямого инструмента для демократического участия; фактически PoID состоит из надежно и уникально идентифицированных лиц, что является необходимым требованием для проведения референдумов и опросов. ^{[7] [18]}

Ссылки

1. Douceur, John R. (10 октября 2002 г.). «Атака Сивиллы». Одноранговые системы. Конспект лекций по информатике . Конспект лекций по информатике. Том 2429. С. 251–260. doi :10.1007/3-540-45748-8_24. ISBN 978-3-540-44179-3.
2. Фанти, Джулия; Коган, Леонид; О, Сьюонг; Руан, Кэтлин; Вишванат, Прамод; Ванг, Геруи (18 февраля 2019 г.). «Сложное богатство в криптовалютах с доказательством доли владения» (PDF) . Финансовая криптография и безопасность данных . Конспект лекций по информатике. 11598 : 42–61. arXiv : 1809.07468 . doi : 10.1007/978-3-030-32101-7_3. ISBN 978-3-030-32100-0. S2CID  52311600.
3. Мария, Борге; Кокорис-Когиас, Элефтериос (3 ноября 2018 г.). «Почему Proof-of-Work и Proof-of-Stake недемократичны и олигархичны». Фонд P2P .
4. Бендиксен, Кристофер (30 марта 2021 г.). «Более пристальный взгляд на воздействие майнинга биткоинов на окружающую среду». coinshares.com/ . Получено 1 октября 2021 г. .
5. Ворик, Дэвид (13 мая 2018 г.). «Состояние майнинга криптовалют». sia.tech/ . Получено 1 октября 2021 г. .
6. Бутерин, Виталик (25 августа 2014 г.). «Проблемы». github.com/ . Получено 1 октября 2021 г. .
7. Мария, Борге; Кокорис-Когиас, Элефтериос; Йованович, Филипп; Гассер, Линус; Гейлли, Николас; Форд, Брайан (3 ноября 2018 г.). «Доказательство личности: редемократизация криптовалют без разрешения»
8. Андреа, Далла Валь (июнь 2021 г.). «Белая книга по подтверждению личности»
9. Пупилло, Лоренцо; Фантин, Стефано; Феррейра, Афонсо; Полито, Каролина (май 2021 г.). «Искусственный интеллект и технологии кибербезопасности, проблемы управления и политики» (PDF) . Ceps.eu/ .
10. Choi, Charles Q. (26 октября 2017 г.). «Искусственный интеллект побеждает CAPTCHA»
11. Ассия, Йони; Бариах, Томер; Орон, Таль; Стоун, Анна; Роттенберг, Хадар; Кейнан, Зив; Росс, Омри; Яакоби, Нир (28 октября 2020 г.). «GoodDollar: распределенный базовый доход». Хороший доллар .
12. "Доказательство личности". idena.io/ . 29 августа 2021 г. . Получено 1 октября 2021 г. .
13. «Универсальное доказательство уникальности». brightid.org/ . 17 октября 2020 г. . Получено 1 октября 2021 г. .
14. Хаджиалихани, Мохаммад Джавад; Джаханара, Мохаммад Махди (2018). «UniqueID: децентрализованное доказательство уникальности человека». arXiv : 1806.07583 [cs.CR].
15. Сиддарт, Дивья; Ивлиев, Сергей; Сири, Сантьяго; Берман, Паула (13 октября 2020 г.). «Кто наблюдает за стражами? Обзор субъективных подходов к устойчивости к Сивилле в протоколах доказательства личности». arXiv : 2008.05300 [cs.CR].
16. Марам, Дипак; Малваи, Харджаслин; Чжан, Фань; Жан-Луи, Нерла; Фролов, Александр; Келл, Тайлер; Лоббан, Тайрон; Мой, Кристин; Джуэлс, Ари; Миллер, Эндрю (2021). «CanDID: децентрализованная идентификация Can-Do с совместимостью с устаревшими версиями, устойчивостью к атакам Сивиллы и подотчетностью» (PDF) . Безопасность и конфиденциальность IEEE .
17. Сара, Аллен; Капкун, Срджан; Эяль, Иттай; Фанти, Джулия; Форд, Брайан; Гриммельманн, Джеймс; Джулс, Ари; Костяйнен, Кари; Мейкледжон, Сара; Миллер, Эндрю; Прасад, Эсвар; Вюст, Карл; Чжан, Фань (23 июля 2020 г.). «Выбор дизайна цифровой валюты центрального банка: политические и технические соображения». Brookings Institution .
18. Форд, Брайан (июнь 2020 г.). «Технологизация демократии или демократизация технологий? Взгляд на потенциалы и проблемы с точки зрения многоуровневой архитектуры» (PDF) . Bford.info/ .