[论文解读] Digital Product Passport Management with Decentralised Identifiers and Verifiable Credentials

Ismael Illán García, Francesc D. Muñoz‐Escoí+2 more|arXiv (Cornell University)|Oct 21, 2024

Business Process Modeling and Analysis被引用 5

一句话总结

本研究分析 ESPR 对数字产品护照的要求，并提出一个基于 DID/VC 的设计来管理 DPPs，使在产品生命周期中实现选择性披露和跨产品生命周期的自主管理身份。

ABSTRACT

Digital product passports (DPP) have been proposed in the European Ecodesign for Sustainable Products Regulation (ESPR) as a means to keep and provide product information that facilitates product reusage, reparation, and recycling. Thus, DPPs should provide a positive effect on the environmental impact of future manufactured products, preventing waste and promoting a circular economy (CE) model. ESPR settles a set of requirements in collecting and administering product-related data. Decentralised identifiers (DID) and verifiable credentials (VC) are two self-sovereign-identity-related elements that may help in that DPP management since they introduce a decentralised administration of identity that may enhance the overall scalability of the resulting system, improving also its reliability. This paper analyses the ESPR requirements and describes how they may be achieved using DIDs and VCs, assessing their performance in some scenarios.

研究动机与目标

• 分析 ESPR 对数字产品护照（DPPs）的要求，以及这些要求如何影响身份管理需求。
• 提出一个基于 DID/VC 的架构，用于在整个产品生命周期中实现、管理和治理 DPPs。
• 在 ESPR 约束下评估产品识别、粒度（型号/批次/单件）以及生命周期维护的设计选择。
• 讨论所提出方法的部署考虑、安全性、隐私性和成本影响。

提出的方法

• 将 ESPR 文章和数据要素映射到 SSI 概念（DIDs、VCs、VPs）。
• 提出将产品标识符（GTIN/ISO-15459）与 DIDs 和 VCs 相结合的 DPP 架构。
• 提出将产品识别与 DPP 集成的设计备选方案（D01.1、D01.2、D01.3）。
• 定义粒度（型号/批次/单件）及相应的数据存储策略（DID 文档 vs. 注册表）。
• 概述维护机制，包括在生命周期转变过程中的基于角色的访问和基于凭证的更新。
• 分析相关工作与监管要求，以证明基于 DID/VC 的解决方案的合理性。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何使用 DIDs、VCs 和 VPs 来满足 ESPR 对 DPPs 的要求？
• RQ2 在 DPPs 中将 DIDs 与 ISO/IEC 15459/GTIN 标识符集成的可行设计选项有哪些？
• RQ3 DPP 的粒度（型号、批次、单件）应如何实现和存储？
• RQ4 谁应在产品生命周期中维护和更新 DPPs，以及如何安全地管理变更？
• RQ5 基于 DID/VC 的 DPP 架构在安全、隐私和成本方面有哪些影响？

主要发现

• DPPs 可以通过将 DIDs、VCs 和 VPs 相结合来有效实现，以满足 ESPR 对身份、真实性和选择性披露的要求。
• DIDs 可以在不替代 ISO/15459 标识符的前提下提供补充，使产品和相关方识别更加灵活。
• 不同的粒度选项（型号、批次、单件）需要不同的存储和凭证策略，包括在 DID 文档中或可验证数据注册表。
• DPP 的生命周期维护可以委托给不同的参与方，当制造商不再是所有者时，使用 VCs 记录变更（例如维修）。
• 通过设计不可变、可认证的数据流和基于角色的访问控制来解决安全、隐私和防欺诈方面的问题。