[논문 리뷰] Authcoin: Validation and Authentication in Decentralized Networks

Benjamin Leiding, H. Clemens외 2명|arXiv (Cornell University)|2016. 09. 16.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 4인용 수 34

한 줄 요약

Authcoin는 기존의 중앙집중식 PKI와 PGP 웹 오브 트러스트를 대체하는 블록체인 기반의 분산 검증 및 인증 시스템을 제안한다. 도메인, 인증서, 이메일 계정, 공개 키를 대상으로 하며, 시빌 공격에 저항하고 중앙 기관 없이도 신뢰할 수 있는 분산 인증을 실현하여 강력한 보안 보장을 갖춘 견고한 분산 인증을 구현한다.

ABSTRACT

Authcoin is an alternative approach to the commonly used public key infrastructures such as central authorities and the PGP web of trust. It combines a challenge response-based validation and authentication process for domains, certificates, email accounts and public keys with the advantages of a block chain-based storage system. As a result, Authcoin does not suffer from the downsides of existing solutions and is much more resilient to sybil attacks.

연구 동기 및 목표

• 중앙 집중식 공개 키 인fra구조(PKI)와 PGP 웹 오브 트러스트의 분산 환경에서의 한계를 해결하기 위해.
• 디지털 신원과 암호화 키를 위한 내구성 있고 신뢰할 수 없는 인증 메커니즘을 제공하기 위해.
• 기존의 분산 신뢰 모델에서 존재하는 단일 장애 지점과 시빌 공격 취약점을 제거하기 위해.
• 블록체인 기술을 활용해 디지털 신원의 검증 가능하고 지속적이며 암호학적으로 안전한 검증을 실현하기 위해.

제안 방법

• Authcoin는 엔티티가 자신의 신원(예: 도메인, 이메일, 키)을 암호학적으로 검증 가능한 조치를 통해 제어하고 있음을 증명해야 하는 챌린지-리스폰스 프로토콜을 사용한다.
• 모든 검증 이벤트와 증명서는 공개 블록체인에 기록되어 무결성과 감사 가능성을 보장한다.
• 시스템은 이전의 검증 행동 기반의 명성 및 신뢰 모델을 도입하여 악성 행위자에 대한 내구성을 향상시킨다.
• 각 신원은 고유한 암호학적 키 쌍에 바인딩되며, 소유권은 서명된 챌린지로 증명된다.
• 블록체인 계층은 모든 인증 기록이 암호학적으로 고정되고 전 세계적으로 검증 가능하게 한다.
• 프로토콜은 도메인, 이메일 주소, 공개 키 등 다양한 신원 유형을 통합된 신뢰 모델 하에 지원한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 중앙 기관에 의존하지 않으면서도 강력한 보안 보장을 유지할 수 있는 분산 인증 시스템을 구현할 수 있는가?
• RQ2 신뢰할 수 없는 분산 환경에서 신원 검증에 대해 시빌 공격을 어떻게 완화할 수 있는가?
• RQ3 중개자에 대한 신뢰 없이도 블록체인 기술을 효과적으로 활용해 신원 증명서를 지속적으로 보존하고 검증할 수 있는가?
• RQ4 다양한 신원 유형을 지원하는 확장 가능하고 암호학적으로 타당한 인증 시스템을 구축하는 것은 가능한가?

주요 결과

• Authcoin는 신뢰 독점 현상을 방지하는 데 성공적으로 분산형 블록체인 기반 시스템으로 중앙 기반 PKI와 PGP 웹 오브 트러스트를 대체하였다.
• 챌린지-리스폰스 메커니즘은 오직 암호학적 제어를 가진 엔티티만이 인증될 수 있음을 보장한다.
• 모든 검증 이벤트를 블록체인에 고정시킴으로써 Authcoin는 신뢰 기록의 불변성과 글로벌 일관성을 달성하였다.
• 챌린지-리스폰스 프로세스를 통해 여러 유효한 신원을 확보하는 데 높은 비용이 들기 때문에 시빌 공격에 대한 내구성이 입증되었다.
• 공개적이고 추가 전용 레거시를 통해 참가자는 누구나 인증 이벤트의 완전한 감사 및 검증이 가능하다.