[논문 리뷰] UniqueID: Decentralized Proof-of-Unique-Human

MohammadJavad Hajialikhani, MohammadMahdi Jahanara|arXiv (Cornell University)|2018. 06. 20.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 7인용 수 5

한 줄 요약

UniqueID는 블록체인 기반의 탈중앙화된 시스템을 통해 생체 정보와 피어 투 피어 검증을 활용해 영구적이고 한 사람당 한 개의 ID를 보장하는 신원 프레임워크를 제안한다. 암호 기법과 토큰 인cent라이즈드 거버넌스를 활용해 시빌 공격에 저항하고, 프라이버시를 유지하며 운영의 탈중앙화를 보장함으로써 투표, 금융, 평판 시스템 등에서 안전하게 활용 가능하다.

ABSTRACT

Bitcoin and Ethereum are novel mechanisms for decentralizing the concept of money and computation. Extending decentralization to the human identity concept, we can think of using blockchain for creating a list of verified human identities with a one-person-one-ID property. UniqueID is a Decentralized Autonomous Organization(DAO) for maintaining human identities such that every physical human entity can have no more that one account. One part of this identity is simply the user's claim on one of his unique, permanent, and measurable characteristics -biometrics. Blockchain has proved its integrity as a platform for storing and performing computations on such claims. The biggest challenge here is to ensure that the user has submitted his own valid biometric data. Human verifiers can check if there is any inconsistency in other users' data, by peer-to-peer checks. For preventing bad behavior and centralization in the verification process, UniqueID benefits from novel governance mechanisms to choose verifiers and punish unjust ones. Also, there are incentives for honest verifiers and users by newly generated tokens. We show how the users' privacy can be preserved by using state-of-the-art cryptographic techniques, and so they can use their identity without any concerns for votings, financial and banking purposes, social media accounts, reputation systems etc.

연구 동기 및 목표

• 각 개인이 유일한 인간 신원을 갖는 탈중앙화되고 영구적이며 프라이버시를 보존하는 신원 체계를 설계하는 것.
• 개인 정보 침해, 정치적 간섭, 배제 등의 문제를 겪는 중심화된 신원 체계의 한계를 해결하는 것.
• 생체 정보 주장과 탈중앙화된 검증을 통해 한 사람당 한 명의 신원을 강제함으로써 시빌 공격을 방지하는 것.
• 경제적 인cent라이즈와 제재를 통해 검증자 간의 권력 집중을 방지하는 거버넌스 모델을 만드는 것.
• 중앙 기관에 의존하지 않고 투표, 금융, 평판 시스템과 같은 애플리케이션 전반에서 보편적으로 신원을 활용할 수 있도록 하는 것.

제안 방법

• 신원 주장에 사용되는 고유하고 영구적이며 측정 가능한 주장으로 생체 정보(예: 지문, 망막 스캔)를 사용한다.
• 신원 등록 및 검증 프로세스를 관리하기 위해 탈중앙화된 자율 조직(DAO)을 구현한다.
• 사용자 간 상호 검증을 통해 생체 정보 주장의 일관성 여부를 확인하는 피어 투 피어 검증 메커니즘을 적용한다.
• 정직한 검증자를 보상하고 악성 행위자를 제재하는 토큰 기반의 인센티브 시스템을 도입해 시스템의 무결성을 확보한다.
• 사용자 프라이버시를 유지하기 위해 제로 지식 증명 및 기타 암호 기법을 적용해 신원 검증 과정에서 생체 정보 원본을 노출하지 않는다.
• 권력 집중을 방지하고 공정한 의사결정을 보장하기 위해 한 사람당 한 표 기반의 거버넌스 모델을 구현한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 탈중앙화된 시스템이 중앙 기관에 의존하지 않고 각 인간이 정확히 한 개의 고유한 신원을 갖는 방식은 무엇인가?
• RQ2 탈중앙화된 신원 체계에서 사용자 프라이버시를 유지하면서도 시빌 공격을 방지할 수 있는 메커니즘은 무엇인가?
• RQ3 신뢰할 수 없는 협력자 간의 공모를 방지하고 인간 기반의 탈중앙화된 검증 네트워크를 어떻게 정직하게 운영할 수 있는가?
• RQ4 블록체인과 스마트 컨tracts가 영구적이고 변경 불가능하며 검증 가능한 인간 신원 목록을 유지하는 데 어떤 역할을 할 수 있는가?
• RQ5 탈중앙화된 신원 체계에서 민주적이면서도 조작에 저항하는 거버넌스는 어떻게 설계할 수 있는가?

주요 결과

• UniqueID는 생체 정보 주장과 피어 투 피어 검증을 통해 허가 없이도 완전히 탈중앙화되고 영구적인 한 사람당 한 명의 신원 체계를 성공적으로 제공한다.
• 생체 정보를 고유하고 영구적인 식별자로 요구함으로써 신원 위장 공격을 방지하며, 신원 위조가 매우 비용이 많이 드는 구조를 확보한다.
• 제로 지식 증명과 같은 암호 기법을 통해 사용자는 원본 생체 정보를 노출하지 않고도 신원을 증명할 수 있어 프라이버시를 유지할 수 있다.
• 토큰 기반의 인센티브와 제재 체계는 악성 행위를 효과적으로 억제하여 시스템의 무결성을 유지한다.
• 거버넌스 모델은 어떤 단일 기관이나 집단도 검증 프로세스를 지배할 수 없게 하여 장기적인 탈중앙화를 지원한다.
• 중앙 기관에 의존하지 않고도 투표, 은행, 평판 시스템 등 다양한 애플리케이션에서 보안적이고 확장 가능한 방식으로 신원을 활용할 수 있다.