zk-SNARKs та цифрова ідентичність: багатовимірні проблеми та потенційні рішення

З розвитком технології zk-SNARKs у системах цифрової ідентичності, здається, ми вступаємо в нову еру захисту приватності. Різні проекти цифрових паспортів на базі zk-SNARKs розробляються для створення програмного забезпечення, яке дозволяє користувачам підтверджувати свою легітимність без розкриття деталей ідентифікації. Кількість користувачів World ID, що використовують біометричні технології та zk-SNARKs, перевищила 10 мільйонів. Уряди таких регіонів, як Тайвань і Європейський Союз, також почали приділяти увагу технології zk-SNARKs у своїх проектах цифрової ідентичності.

На перший погляд, широке застосування технології zk-SNARKs у сфері цифрової ідентичності здається великою перемогою децентралізованого прискорення (d/acc). Вона обіцяє захистити соціальні медіа, виборчі системи та інтернет-сервіси від маніпуляцій роботами без втрати конфіденційності. Але чи дійсно все так просто? Чи існують ризики в системах ідентифікації на основі zk-SNARKs? Ця стаття розгляне кілька точок зору:

1. zk-SNARKs упаковка ( ZK-wrapping ) дійсно вирішила багато важливих проблем.

2. Але системи ідентифікації, упаковані в zk-SNARKs, все ще містять ризики, які в основному походять з суворого дотримання атрибута "одна людина - одна ідентифікація", що не так вже й пов'язано з конкретними способами реалізації, такими як біометричні дані або паспорти.

3. Іншим крайнім заходом є використання "доказу багатства" для запобігання нападів від відьом, але це в більшості випадків недостатньо. Нам потрібне якесь рішення "класу ідентифікації".

4. Теоретично ідеальний стан полягає в тому, що вартість отримання N ідентичностей дорівнює N².

5. Такий ідеальний стан важко досягти на практиці, але рішення "багатогранної ідентифікації" є найближчим до нього і є найреалістичнішим варіантом. Багатогранна ідентифікація може бути явною (, як-от ідентифікація на основі соціальних графіків ), а також може бути прихованою (, де існує кілька типів ідентифікації на основі zk-SNARKs, і жоден з цих типів не займає абсолютну домінуючу позицію ).

Як працює ідентифікація, упакована в zk-SNARKs?

Як приклад ідентифікації за допомогою World ID або паспорта на основі zk-SNARKs, користувач зберігає на своєму телефоні секретне значення s, в глобальному реєстрі на блокчейні є публічний хеш-значення H(s). Коли користувач входить в додаток, генерується унікальний для цього додатку ідентифікатор користувача, а саме H(s, app_name), і через zk-SNARKs перевіряється, що цей ID походить з того ж секретного значення s, що й публічний хеш-значення в реєстрі. Це гарантує, що для кожного публічного хеш-значення може бути згенеровано лише один ID для кожного додатку, при цьому не розкриваючи, з яким публічним хеш-значенням пов'язаний конкретний ID додатку.

Фактичний дизайн може бути більш складним, наприклад, у World ID, де спеціальний ID включає хеш-значення ID додатку та ID сеансу, що дозволяє різним операціям всередині одного додатку також бути відключеними одна від одної. Дизайн паспорта на основі zk-SNARKs також може бути побудований за подібним принципом.

Цей спосіб ідентифікації має значні переваги в порівнянні з традиційними методами: не потрібно розкривати повну юридичну ідентифікаційну інформацію постачальнику послуг, що більше відповідає принципу "мінімальних прав" в комп'ютерній безпеці. Проте, незважаючи на те, що технологія упаковки zk-SNARKs вирішила багато проблем, все ж залишаються деякі нерозв'язані питання, які можуть погіршитися через суворе обмеження "одна особа - одна ідентичність".

zk-SNARKs самі по собі не можуть забезпечити анонімність

Припустимо, що платформа ідентифікації на основі zk-SNARKs працює так, як очікується, строго дотримуючись наведених вище логічних принципів, і навіть знайшла спосіб дозволити нетехнічним користувачам тривалий час захищати свою конфіденційну інформацію без залежності від централізованих установ. Але водночас ми повинні врахувати реалістичне припущення: програми можуть не співпрацювати активно з захистом конфіденційності, а натомість використовувати вигляді "максимізації зручності для користувачів" насправді подаються дизайном, що віддає перевагу їхнім політичним і комерційним інтересам.

У цьому випадку соціальні медіа-додатки можуть призначати унікальний спеціальний ID для кожного користувача, і оскільки система ідентифікації дотримується правила "одна особа - одна ідентифікація", користувач може мати лише один акаунт. Це контрастує з поточною "слабкою ідентифікацією", де користувачі можуть легко реєструвати кілька акаунтів. У реальності досягнення анонімності зазвичай вимагає кілька акаунтів: один для звичайної ідентифікації, інші для різних анонімних ідентичностей. Тому в цій моделі реальний рівень анонімності, який отримують користувачі, може бути нижчим за поточний.

Ця ситуація може призвести до поступового переходу до світу, в якому всі дії повинні бути прив'язані до єдиної відкритої ідентифікації. В епоху, коли ризики зростають, позбавлення людей вибору захистити себе через анонімність матиме серйозні негативні наслідки.

zk-SNARKs самі по собі не можуть захистити вас від примусу

Навіть якщо ви не розкриваєте своє секретне значення s, ніхто не може бачити публічні зв'язки між вашими рахунками, але якщо хтось примусить вас розкрити їх? Уряд може примусити розкрити ваше секретне значення, щоб переглянути всі ваші дії. Це не просто розмови: уряд США почав вимагати від заявників на візу розкриття своїх акаунтів у соціальних мережах. Крім того, роботодавці також можуть вимагати розкриття повної публічної інформації як умову найму. Навіть деякі додатки на технічному рівні можуть вимагати від користувачів розкриття їхньої ідентичності в інших додатках, щоб дозволити реєстрацію.

У цих випадках цінність zk-SNARKs зникає, але недолік нової властивості "одна особа - один рахунок" все ще існує.

Ми можемо зменшити ризики примусу шляхом оптимізації дизайну, наприклад, використовуючи механізм багатосторонніх обчислень для генерації унікального ID для кожного додатку, що дозволяє користувачам спільно з постачальниками послуг брати участь у цьому процесі. Таким чином, без участі оператора додатку користувач не зможе довести свій унікальний ID у цьому додатку. Це ускладнить примус інших до розкриття повної ідентичності, але не зможе повністю усунути цю можливість, а також такі рішення мають інші недоліки, такі як вимога, щоб розробники додатків були активними реальними особами, а не пасивними смарт-контрактами в блокчейні, які не потребують постійного втручання.

zk-SNARKs самі по собі не можуть вирішити неприватні ризики

Усі форми ідентифікації мають крайні випадки:

• На основі урядових документів ідентифікації (, які включають паспорти ), не охоплюються особи без громадянства, а також не включають людей, які ще не отримали такі документи.
• Цей тип ідентифікаційної системи, заснованої на уряді, надає унікальні привілеї власникам подвійного громадянства.
• Видавці паспортів можуть зазнати хакерських атак, а розвідки ворожих країн навіть можуть підробити велику кількість фальшивих ідентифікацій.
• Для тих, хто має пошкоджені біометричні дані через травми чи хвороби, біометрична ідентифікація буде повністю неефективною.
• Біометрична ідентифікація, ймовірно, може бути обманута підробками. Якщо цінність біометричної ідентифікації стане надзвичайно високою, ми навіть можемо побачити, як хтось спеціально вирощує людські органи, лише для того, щоб "масово виробляти" такі ідентифікації.

Ці крайні випадки становлять найбільшу загрозу для систем, які намагаються підтримувати атрибут "одна людина – одна ідентичність", і вони жодним чином не пов'язані з конфіденційністю. Тому zk-SNARKs тут не можуть допомогти.

Залежність від "доказів багатства" для запобігання атакам відьом не вирішує проблему

У чисто криптопанк-спільноті поширеним альтернативним варіантом є: повністю покладатися на "докази багатства" для запобігання атак відьом, а не створювати будь-яку форму системи ідентифікації. Змушуючи кожен обліковий запис генерувати певні витрати, можна запобігти тому, щоб хтось легко створював велику кількість облікових записів. Така практика вже має прецеденти в Інтернеті, наприклад, форум Somethingawful вимагає від зареєстрованих облікових записів сплатити одноразовий збір у 10 доларів, якщо обліковий запис буде заблоковано, ця плата не підлягає поверненню.

Теоретично, навіть можна зробити так, щоб платежі мали умовність: під час реєстрації облікового запису вам потрібно лише заблокувати певну суму коштів, і ви втратите ці кошти лише у випадку рідкісного блокування облікового запису. Теоретично, це може суттєво підвищити вартість атак.

Цей підхід виявляє значні результати в багатьох сценах, але в деяких типах сцен він зовсім не працює. Я зосереджуся на двох класах сцен, поки що називаючи їх "UBI-подібні сцени (UBI-like)" та "управлінські сцени (governance-like)".

потреба в ідентифікації в контексті універсального базового доходу

Так званий "сценарій універсального базового доходу" стосується ситуацій, коли необхідно виплачувати певну кількість активів або послуг дуже широкому ( користувачів, в ідеальному випадку всім ), незалежно від їх платоспроможності. Worldcoin систематично реалізує це: будь-хто, хто має World ID, може регулярно отримувати невелику кількість токенів WLD. Багато аірдропів токенів також реалізують подібні цілі більш неформальним способом, намагаючись, щоб принаймні частина токенів потрапила до якомога більшої кількості користувачів.

Що стосується мене особисто, я не вважаю, що цінність таких токенів може досягти рівня, достатнього для забезпечення особистого існування. У економіці, що працює на основі штучного інтелекту, з багатством у тисячі разів більшим, ніж зараз, ці токени можуть мати цінність для забезпечення існування; але навіть у такому разі, проекти, що керуються урядом і мають підтримку природних ресурсів, все ще займатимуть більш важливу роль в економічному плані. Проте я вважаю, що такі "маленькі загальнонаціональні базові доходи (mini-UBIs)" можуть реально вирішити питання: надання людям достатньої кількості криптовалюти для виконання деяких основних транзакцій в мережі та онлайн-покупок. Конкретно це може включати:

• Отримати ENS ім'я
• Опублікувати хеш в мережі для ініціалізації певної zk-SNARKs ідентифікації
• сплата зборів соціальних медіа платформ

Якщо криптовалюти будуть широко використовуватися в усьому світі, це питання більше не існуватиме. Але в умовах, коли криптовалюти ще не стали популярними, це може бути єдиним способом для людей отримати доступ до нефінансових застосувань на блокчейні та відповідних онлайн товарів і послуг, інакше вони можуть зовсім не мати доступу до цих ресурсів.

Крім того, існує інший спосіб досягти подібного ефекту, а саме "всеосяжні базові послуги ( universal basic services )": надання кожному, хто має ідентифікацію, можливості відправляти обмежену кількість безкоштовних транзакцій у певному застосунку. Цей спосіб може більше відповідати механізмам заохочення та бути більш капітально ефективним, оскільки кожен застосунок, що користується цією пропозицією, може це робити, не сплачуючи за не користувачів; однак це також супроводжується певними компромісами, а саме зниженням універсальності ( користувачі можуть дістатися лише до застосунків, які беруть участь у цій програмі ). Але навіть у такому випадку все ще потрібне рішення для ідентифікації, щоб запобігти системним атакам сміттєвої інформації, водночас уникнувши виникнення ексклюзивності, яка виникає через вимогу, щоб користувачі сплачували якимось способом, а ці способи оплати можуть бути недоступні для всіх.

Остання важлива категорія, на яку слід звернути увагу, це "універсальний базовий депозит (universal basic security deposit)". Однією з функцій ідентифікації є надання об'єкта для притягнення до відповідальності без необхідності, щоб користувач закладав кошти, еквівалентні обсягу стимулювання. Це також допомагає досягти мети: зменшити залежність від обсягу особистого капіталу ( навіть без необхідності в будь-якому капіталі ).

Потреба в ідентифікації в класичних сценаріях управління

Уявіть собі систему голосування (, наприклад, лайки та репости на соціальних медіа ): якщо ресурси користувача A в 10 разів більші, ніж у користувача B, то його право голосу також буде в 10 разів більшим. Але з економічної точки зору, прибуток, який отримує A від одиниці голосу, в 10 разів перевищує прибуток, який отримує B (, адже обсяги A більші, і будь-яке рішення матиме значніші економічні наслідки для нього ). Тому в цілому вигода голосування A для нього самого у 100 разів більша, ніж вигода голосування B для нього самого. Саме з цієї причини ми спостерігаємо, що A витрачає значно більше зусиль на участь у голосуванні, досліджує, як голосувати, щоб максимізувати свої цілі, і навіть може стратегічно маніпулювати алгоритмами. Це також є основною причиною, чому "великі китові" мають надмірний вплив у механізмі голосування на основі токенів.

Більш загальною та глибшою причиною є те, що система управління не повинна надавати однакову вагу "одна особа контролює 100 тисяч доларів" та "1000 людей спільно володіють 100 тисячами доларів". Останнє представляє 1000 незалежних індивідів, тому воно міститиме більш багатий