مقدمة

أدت تقنية Blockchain ، بميزاتها المتمثلة في اللامركزية والثبات والشفافية ، إلى تأثيرات تحويلية عبر صناعات مثل التمويل وسلاسل التوريد والرعاية الصحية. من بين هذه ، تعد الشفافية واحدة من الخصائص الأساسية ل blockchain ، مما يمكن جميع المشاركين من عرض سجلات وبيانات المعاملات على السلسلة ، وبالتالي ضمان الجدارة بالثقة والتتبع. ومع ذلك ، في هذا العصر الذي تعتبر فيه البيانات أحد الأصول القيمة ، أصبح المستخدمون مهتمين بشكل متزايد بحماية معلومات هويتهم الشخصية. لذلك ، في إطار فرضية شفافية blockchain ، أصبحت كيفية حماية هوية المستخدم بشكل فعال قضية حاسمة يجب معالجتها أثناء تطوير التكنولوجيا. لا تتعلق هذه المسألة بالخصوصية والأمان الفردي فحسب ، بل تحدد أيضا ما إذا كان يمكن اعتماد blockchain على نطاق واسع ودمجها بعمق في مختلف القطاعات.

مبادئ تقنية البلوكشين

(1) سجل موزع وشفافية

في جوهره، تعتبر تكنولوجيا سجلات البلوكشين تقنية سجل موزع يسجل البيانات في سلسلة من البلوكات، حيث يحتوي كل منها على معلومات المعاملات ضمن فترة زمنية محددة. تتصل هذه البلوكات تسلسليًا لتشكل سلسلة لا يمكن تغييرها. على عكس السجلات المركزية التقليدية، يتم توزيع سجلات بلوكشين عبر العديد من العقد في الشبكة، حيث يحتوي كل عقد على نسخة كاملة أو جزئية من السجل. وهذا يعني أنه بمجرد تسجيل البيانات على البلوكشين، يتم نشرها وتخزينها على نطاق واسع، مما يجعلها متاحة وقابلة للتحقق من قبل جميع المشاركين - وبالتالي تحقيق شفافية البيانات. على سبيل المثال، في بلوكشين بيتكوين، تكون سجلات جميع المعاملات مرئية لكل مستخدم على الشبكة، ويمكن لأي شخص استخدام مستكشف البلوكشين لعرض تاريخ المعاملات لعنوان معين.

مصدر الصورة:https://blog.csdn.net/weixin_43783865/article/details/84581344

(2) آليات التوافق تضمن تماسك البيانات

لضمان تناسق ودقة البيانات عبر الدفتر الموزع، تعتمد التقنية البلوكشين آليات توافق مختلفة مثل إثبات العمل (PoW)، وإثبات الحصة (PoS)، وتحمل الخطأ البيزنطي العملي (PBFT). وتأخذ إثبات العمل كمثال، حيث يتنافس المُنقبون لحل مشاكل رياضية معقدة، وأول من يجد الحل يكسب الحق في إنشاء كتلة جديدة وبثها إلى الشبكة. تقوم العُقد الأخرى بالتحقق من شرعية الكتلة ثم إضافتها إلى نسختها الخاصة من الدفتر. تُتيح هذه الآلية للبلوكشين تحقيق توافق عبر الشبكة دون تدخل مركزي، مما يعزز شفافيته وموثوقيته بشكل أكبر.

آلية حماية هوية المستخدم

(1) تطبيق تقنيات التشفير

خوارزميات التشفير غير المتناظرة: في أنظمة البلوكشين، يتم تمثيل هوية المستخدم عادةً بزوج من المفاتيح العامة والخاصة. تعمل المفتاح العام كعنوان عام لاستقبال المعلومات أو الأصول، بينما يُحتفظ بالمفتاح الخاص بشكل آمن من قبل المستخدم، على غرار كلمة المرور، ويُستخدم لتوقيع المعاملات والتحقق من الهوية. على سبيل المثال، في بلوكشين إيثريوم، يقوم المستخدمون بتوقيع المعاملات بمفتاحهم الخاص، مما يخلق توقيعًا رقميًا يتضمن معلومات هوية المستخدم وعلامة تجزئة لمحتوى المعاملة. تستخدم العقد الأخرى، عند استلام المعاملة، مفتاح المرسل للتحقق من التوقيع. إذا تم التحقق بنجاح، يتم اعتبار المعاملة موثوقة ومباشرة من قبل حامل المفتاح الخاص الشرعي، مما يضمن مصداقية وسلامة المعاملة دون كشف هوية المستخدم الحقيقية.

وظائف التجزئة: تعد وظائف التجزئة أيضًا أمرًا حاسمًا لحماية هوية المستخدم في سلسلة الكتل. فهي تحول بيانات من أي طول إلى قيمة تجزئة ذات طول ثابت، والتي تكون فريدة ولا يمكن عكسها. أثناء تسجيل المستخدم أو المعاملات، يمكن للنظام تجزئة معلومات الهوية (على سبيل المثال، الاسم، رقم الهوية) وتخزين القيمة المجزأة الناتجة على سلسلة الكتل، بدلاً من البيانات الأصلية. وهذا يعني أنه حتى لو كانت بيانات سلسلة الكتل متاحة للجمهور، فإن الهجمات لا يمكنها عكس هذه القيمة المجزأة لاسترداد الهوية الحقيقية للمستخدم.

(2) التجهيز والتسمية بالاسماء المستعارة

المعاملات المجهولة: يركز بعض مشاريع البلوكشين على تنفيذ المعاملات المجهولة لحماية هوية المستخدم. على سبيل المثال، يستخدم مونيرو تقنيات مثل تواقيع الحلقة وعناوين الوهم لتحجب الراسل والمستلم وكمية المعاملة. تقوم تواقيع الحلقة بمزج المفاتيح العامة لعدة مستخدمين لتحجب الموقع الفعلي للموقع، في حين تقوم عناوين الوهم بتوليد عناوين مؤقتة لكل معاملة لمنع قابلية التتبع.

الهويات شبه المجهولة: يسمح معظم أنظمة البلوكشين للمستخدمين بالتعامل دون تسجيل هويتهم الحقيقية. بدلاً من ذلك، يستخدمون معرفًا فريدًا (على سبيل المثال، عنوان إيثريوم) للتفاعل على البلوكشين. هذا الاسم المستعار ليس مرتبطًا مباشرة بهوية حقيقية، مما يسمح للمستخدمين بالتشغيل بشكل مجهول. على الرغم من أن سجلات المعاملات عامة، إلا أنه من الصعب على الأشخاص الخارجيين ربط اسم مستعار بهوية حقيقية.

(3) تقنية البرهان الصفري (ZKP)

تسمح البراهين بعدم المعرفة للمثبت بإقناع المحقق بصحة بيان معين دون الكشف عن أي معلومات داعمة. في تقنية سلسلة الكتل، يمكن استخدام تلك البراهين للتحقق من أن المستخدم يفي بشروط معينة أو يحمل حقوق معينة دون الكشف عن بيانات الهوية الشخصية. على سبيل المثال، يمكن للمستخدم إثبات أنه يبلغ من العمر 18 عامًا دون الكشف عن عمره الدقيق أو تفاصيل شخصية أخرى. يتم ذلك من خلال العمليات الرياضية والبنى المنطقية التي تتيح للمحقق تأكيد صحة الادعاء دون الوصول إلى البيانات الفعلية.

(4) التحكم في الوصول إلى البيانات

الوصول القائم على الإذن: يمكن لشبكات البلوكشين تنفيذ مستويات وصول بحيث يمكن للعقد أو المستخدمين الذين لديهم الأذونات الصحيحة رؤية بيانات الهوية المحددة فقط. على سبيل المثال، في بلوكشين الشركات، قد يُسند المسؤولون مستويات وصول بيانات مختلفة للموظفين. قد يرى الموظفون العاديون فقط بيانات تتعلق بالوظيفة، بينما يتمكن القادة من الوصول إلى معلومات أكثر حساسية. يقيد هذا التعرض لبيانات الهوية ويقلل من خطر انتهاكات البيانات.

التحكم بالعقد الذكي: العقود الذكية هي برامج تنفذ ذاتيًا على سلسلة الكتل يمكن أن تحدد قواعد الوصول والإجراءات. يمكن للمطورين استخدامها للتحكم بدقة في من يمكنه الوصول إلى بيانات هوية المستخدم واستخدامها تحت أي ظروف. على سبيل المثال، يمكن لسلسلة كتل مشاركة البيانات الطبية تحديد، من خلال العقود الذكية، أن تكون الجهات الطبية المخولة أو الأطباء الوحيدون الذين يمكنهم الوصول إلى سجلات المريض، وذلك فقط ضمن سياقات سريرية محددة - مما يحمي كل من خصوصية البيانات وهوية المستخدم.

دراسات الحالات العملية

(1) الدفع عبر الحدود

المدفوعات العابرة للحدود التقليدية تنطوي على عدة وسطاء، وعمليات معقدة، وشفافية محدودة، مما يعرض بيانات الهوية للخطر أثناء تنقلها بين المؤسسات. تستخدم الحلول المستندة إلى تقنيات سلسلة الكتل مثل Ripple سجلات موزعة وتقنيات التشفير لتمكين التحويلات الدولية السريعة والمنخفضة التكلفة. يتم حماية هوية المستخدم عبر التشفير - حيث يتطلب فقط عناوين سلسلة الكتل، ولا تتعرض تفاصيل الهوية الشخصية. في هذه الأثناء، يضمن الطابع العام لسلسلة الكتل تتبع المعاملات والثقة.

(2) الإقراض اللامركزي

على منصات الإقراض اللامركزية مثل Compound، يمكن للمستخدمين تأمين القروض عن طريق تراجع الأصول الرقمية. تسجل سلسلة الكتل سلوك الاقتراض ومعلومات الأصول. يتم التعرف على المستخدمين عبر أزواج مفتاح عام-خاص، وعلى الرغم من أن المعاملات مرئية علنًا، إلا أن الهويات الفعلية تبقى وراء عناوين مشفرة. تنفذ العقود الذكية بشكل تلقائي بروتوكولات الإقراض، مضمنة تدفق الأموال بأمان مع حماية خصوصية المستخدم.

(3) حماية الخصوصية في مجال الرعاية الصحية

تحتوي السجلات الطبية على بيانات هوية حساسة مثل التشخيصات وتاريخ العلاج. تهدف مشاريع الرعاية الصحية على سلسلة الكتل مثل Gem Health إلى تحسين إدارة البيانات والخصوصية باستخدام سلسلة الكتل. يقوم المرضى بتخزين سجلاتهم الطبية على سلسلة الكتل واستخدام التشفير وضبط الوصول لتحديد من يمكنه رؤيتها. يمكن منح حقوق الوصول المؤقتة للمؤسسات الطبية، محددة استخدام البيانات في سياقات معينة وحماية خصوصية المريض.

في التجارب السريرية، يتم توريط مجموعات كبيرة من البيانات الشخصية وبيانات التجارب. تمكنت تقنية البلوكشين من مشاركة البيانات بشكل آمن وإدارتها. على سبيل المثال، باستخدام البراهين الصفرية المعرفية، يمكن للباحثين التحقق مما إذا كان المريض يستوفي معايير الأهلية دون الكشف عن بيانات الهوية، مما يضمن سلامة البحث وخصوصية المشاركين.

تحديات قادمة

أمان خوارزمية التشفير: تقنيات التشفير الحالية توفر حماية الهوية، ولكن القوة الحسابية المتزايدة وظهور الحوسبة الكمومية قد تعرض في نهاية المطاف هذه الخوارزميات للخطر.

تحقيق توازن بين الخصوصية والأداء: تقنيات الحفاظ على الخصوصية المتقدمة مثل البراهين بدون معرفة تتطلب في كثير من الأحيان موارد حاسوبية كبيرة، مما قد يعوق أداء وقابلية التطوير في سلسلة الكتل. قد تؤدي الحسابات المعقدة لبراهين بدون معرفة إلى تأخير تأكيد المعاملات وتقليل الكفاءة. قد يساعد في تحقيق توازن بين الخصوصية والأداء تحسين خوارزميات البراهين بدون معرفة واستغلال مسرعات الأجهزة (على سبيل المثال، رقائق التشفير).

الإطارات القانونية والتنظيمية الباطلة: تطور تقنية البلوكشين السريع قد تجاوز الأطر القانونية المتعلقة بحماية الهوية. تختلف المعايير التنظيمية من منطقة إلى أخرى، مما يعقد تطبيقات تقنية البلوكشين عبر الحدود والامتثال.

حقوق ومسؤوليات المستخدم غير واضحة: تتضمن حماية الهوية في تقنية سلسلة الكتل أصحاب مصلحة متعددين - مطوري البلوكشين، مشغلي العقد، المستخدمين، إلخ. ومع ذلك، فإن مسؤولياتهم وحقوقهم المتبادلة غالبًا ما تكون غامضة. على سبيل المثال، في حالات انتهاك الهوية، يظل تحديد الأطراف المسؤولة وبروتوكولات التعويض تحديًا.