Blokcheyn yordamida biometrik autentifikatsiya tizimini himoya qilish
Yüklə 57,22 Kb. Pdf görüntüsü
|
| Key words
: blockchain, biometric authentication, decentralized systems. Biometrik autentifikatsiya tizimlari xavfsizlikning asosiy kamchiliklariga ega: ya’ni biometrik ma'lumotlarning sizib chiqish xavfi, autentifikatsiya modullarining ishonchsizligi va biometrik ma'lumotlarni boshqarishning shaffof emasligi. Ushbu maqola biometrik autentifikatsiyani qayta ishlash uchun markazlashtirilmagan va taqsimlangan mexanizmni va biometrik ma'lumotlarni boshqarish uchun tekshiriladigan mexanizmni ta'minlovchi blokcheyn yordamida yangi biometrik autentifikatsiya tizimi BTBATni taqdim etadi. Biometrik autentifikatsiya tizimlari xavfsizligi va qulayligi tufayli mashhur bo'ldi. Foydalanuvchi o'zining biometrik ma'lumotlarini ro'yxatdan o'tkazayotganda, ma'muriy modul shablon ko'rinishidagi ma'lumotlarni boshqaradi va autentifikatsiya moduli yangi kiritilgan ma'lumotlarni ro'yxatdan o'tgan shablon bilan taqqoslaydi. Biometrik ma'lumotlar har bir shaxs uchun noyob va xavfsizdir va biometrik shablonni takrorlash juda qiyin, bu uning dastur tizimlarini parol kabi an'anaviy usullarga nisbatan xavfsizroq qiladi [1]. Biroq, biometrik ma'lumotlarning o'zgarmasligi sababli, biometrik ma'lumotlarning sizib chiqishi ketma-ket xavfsizlik tahdidlarini keltirib chiqarishi mumkin [2]. Bundan tashqari, biometrik ma'lumotlar umuman markaziy modul tomonidan boshqariladi, bu esa autentifikatsiya tizimlarining xavfsizligi va ishonchliligiga to'sqinlik qiladi [3]. Tahdidlarni minimallashtirish uchun mavjud tadqiqotlar asosan biometrik shablonlarni xavfsiz boshqarishga qaratilgan[4,5]. Asl biometrik ma'lumotlar bilan WWW.HUMOSCIENCE.COM 1076 ishlash o'rniga, oldindan belgilangan xususiyatlar ma'lumotlardan chiqariladi, xesh qiymatlari bilan birlashtiriladi va shablon shaklida saqlanadi. Shablon asl ma'lumotlarning to'g'ridan-to'g'ri sizib chiqishini minimallashtirgan bo'lsa-da, shablon sizib chiqqandan so'ng, asl ma'lumotni teskari muhandislik orqali baholash mumkin [6,7]. Yuqorida aytib o'tilgan qiyinchiliklar va kamchiliklarni bartaraf etish uchun ushbu maqolada blokcheyn yordamida yangi biometrik autentifikatsiya tizimi bo'lgan BTBAT (Blokcheyn-asosidagi taqsimlangan biometrik autentifikatsiya tizimi) ishlab chiqilgan. Blokcheyn – kriptografik ishlashni qo‘llab-quvvatlaydigan va amaliy tizimlarga markaziy hokimiyatsiz mustahkam xavfsizlik mexanizmlariga erishish imkonini beruvchi rivojlanayotgan texnologiya hisoblanadi [8]. Blokcheyn texnologiyasini o'z ichiga olgan holda, BTBAT (1) biometrik autentifikatsiyani qayta ishlash uchun markazlashtirilmagan va taqsimlangan mexanizmni va (2) biometrik ma'lumotlarni qayta ishlash uchun tekshiriladigan mexanizmni taqdim etadi. BTBAT har bir biometrik shablonni bo'laklarga bo'lish va ularni blokcheyndagi turli mijozlarga saqlash orqali biometrik ma'lumotlarni xavfsiz boshqarish imkonini beradi. Blokcheyndagi har bir tranzaksiya tasdiqlangan va vaqt tamg‘asi bilan qayd etilganligi sababli, BTBAT dagi har bir autentifikatsiya faoliyati tranzaksiyada qayd etiladi va doimiy ravishda kuzatilishi mumkin. BTBAT oldingi ishlardan ajralib turadi, chunki u blokcheyn asosidagi biometrik ma'lumotlarning xavfsizligi taqsimlangan boshqaruvini yaxshilaydi, blokcheynga asoslangan markazsizlashtirilgan autentifikatsiya orqali operatsiyasining ishonchliligini oshiradi va blokcheyn-asosidagi audit mexanizmi yordamida biometrik ma’lumotlar oqimi shaffofligini kafolatlaydi. Ushbu maqolada BTBAT ning ishonchliligi solishtirma tahlil yordamida real senariylardan foydalanish va uning samaradorligi mavjud tizim vaqti bilan autentifikatsiya vaqtini taqqoslash orqali baholandi. WWW.HUMOSCIENCE.COM 1077 Ushbu maqola quyidagilarga hissa qo’shadi: (1) Maqolada taklif qilinayotgan tizim blokcheyn texnologiyasi bilan biometrik autentifikatsiya jarayonlarini boshqaruvchi yangi biometrik autentifikatsiya tizimi. (2) Autentifikatsiya mexanizmining yangi yo’nalishi – mavjud tizimlarning qiyinchiliklarini yengishda masalan, biometrik tarkibni himoya qilish, bitta nuqtali nosozliklar va ishonchsiz autentifikatsiya jarayonida kuchli autentifikatsiya operatsiyasini ta’minlaydi. (3) Shuningdek, maqolada taklif etilayotgan tizimning operatsion samaradorligi prototip vositasi orqali amalga oshirish ko’rsatilgan. An'anaviy biometrik tizimlar to'rtta moduldan iborat [9]: (1) sensor biometrik maʼlumotlarni oladi; (2) xususiyat ekstraktori xususiyatlarni ajratib olish uchun biometrik ma'lumotlarni qayta ishlaydi va biometrik shablonni yaratadi; (3) administrator ro'yxatga olingan shablonlarni boshqaradi; va (4) autentifikator kiritilgan va ro'yxatga olingan shablonlarning o'xshashligini identifikatsiya qiladi. Ushbu modullarda biometrik autentifikatsiya ikki bosqichda ishlaydi: (1) Ro'yxatdan o'tish - foydalanuvchi o'zining biometrik ma'lumotlarini sensor orqali ro'yxatdan o'tkazadi. Ma'lumotlar oldindan belgilangan shablon deb ataluvchi formatga aylantiriladi va shablon administratorda saqlanadi; (2) Autentifikatsiya - foydalanuvchi tomonidan autentifikatsiya qilishga urinish uning biometrik ma'lumotlarini sensor orqali taqdim etish, keyin esa ma'lumotlar ro'yxatga olingan andozalar bilan taqqoslanadi. Biometrik autentifikatsiya tizimlari turli xil xavfsizlik tahdidlariga duchor bo'lishi mumkin masalan, biometrik ma'lumotlarning nusxasini yaratish, ro'yxatga olingan shablonlarni o'g'irlash va manipulyatsiya qilish [6,7]. Amaldagi ishlar asosan biometrik ma’lumotni shifrlash, o'zgartirish va shablonlarni taqsimlash yordamida xavfsiz boshqarishga qaratilgan [4,5]. Blokcheyn taqsimlangan jamoatchilik uchun asosiy mexanizmdir [10]. Blokcheyn tugunlari yangi "bloklar" qo'shadi oldingi blokning xeshidan foydalangan holda tranzaktsiyalarni o'z ichiga oladi. Blockcheyn mexanizmidan foydalanishning WWW.HUMOSCIENCE.COM 1078 ikkita asosiy afzalliklari bor [10,11]: (1) Markazsizlashtirish - har qanday tugun blokcheyn tranzaktsiyani amalga oshirishi mumkin, bu markaziy nuqtaga tayanmasdan butun tizimning ishonchlilikini ta'minlaydi va (2) Auditorlik - blokcheyndagi har bir tranzaksiya tasdiqlangan va vaqt tamg'asi bilan qayd etilgan, bu axborotning shaffofligini ta'minlaydi. Shunday qilib, har bir tugun tekshiriladi va hisobotlar kuzatiladi. So'nggi tadqiqotlar blokcheyn mexanizmini qabul qilishga qaratilgan xavfsiz va ishonchli axborotni boshqarishda IoT ma'lumotlari uchun blokcheyn yordamida taqsimlangan saqlash tizimini taklif qildi [12]. Ushbu maqolada blokcheyn mexanizmini qabul qilish orqali kirishni boshqarish va IoT xizmatlari uchun mustahkam saqlash arxitekturasi ishlab chiqildi [8]. Shuningdek, yana maqolada blokcheyndagi shablonlarning xeshlarini saqlovchi yangi axborot boshqaruv mexanizmi taklif qilingan. Biroq, mavjud yechimlar shablon segmentatsiyasini hisobga olmaydi. Bu holatda qachonki shablon sizib chiqsa, asl biometrik ma’lumotlar Ushbu maqolada BTBAT ya’ni blokcheyndan foydalanib yangi biometrik autentifikatsiya tizimini taqdim etadi. Blokcheyn texnologiyasi o’z ichiga olgan BTBAT, markaziy autentifikatsiya moduliga tayanmasdan, biometrik autentifikatsiya uchun markazlashmagan va taqsimlangan tizimni ta’minlaydi. BTBAT da har bir mijoz shabloni mustaqil ravishda boshqariladi va autentifikatsiya jarayonini ma'lum bir markaziy nuqtasiz qayta ishlaydi. Bu markazlashtirilmagan mexanizm bitta-nuqtali nosozliklar xavfini bartaraf qilish orqali ishonchli autentifikatsiyani ta’minlaydi. Bundan tashqari, har bir shablon bo’laklarga bo’linadi va bu fragmentlar turli xil mijozlar tomonidan boshqariladi. Bu segmentatsiya mexanizmi to’liq shablonni sizib chiqish xavfini minimallashtirish orqali biometrik ma’lumotlarni xavfsiz boshqarishni ta’minlaydi. Asosan, BTBAT operatsiyalarining mohiyati, shu jumladan shablonlarni boshqarish va autentifikatsiyani ro’yxatga olish faoliyati blokcheynda ishlaydigan aqlli shartnomada amalga oshiriladi. Buning uchun e’tibor bering tarqatilgan axborot WWW.HUMOSCIENCE.COM 1079 boshqaruvi tomonidan ta’minlangan xavfsizlikni ta’minlash, kamida uchta mijoz BTBAT ni sozlashi kerak va har biri BTBAT dagi har bir mijoz bitta blokcheyn tugunini boshqaradi. 1-rasm. BTBAT ning ishlash jarayonining tahlili 1-rasmda ko'rsatilganidek, BTBAT ikki qatlamdan iborat: saqlash qatlami va boshqaruv qatlami. Saqlash qatlamida mijozlar foydalanuvchi so'rovlarini boshqaradi va boshqaruv qatlamida blokcheyn tugunlar blokcheyn tarmog'ini sozlaydi. Har bir mijoz autentifikatsiya jarayoni va shablon qismlarini mustaqil ravishda boshqaradi, bu mavjud mijoz-server asosida ishlaydigan autentifikatsiya tizimlaridan farq qiladi. Aqlli shartnomani amalga oshirish orqali, bir mijoz kerakli narsalarni boshqaradigan tegishli mijozlarni topadi. BTBAT dagi har bir autentifikatsiya jarayoni blokcheyn tarmog'ida tranzaksiya sifatida qayd etiladi. BTBAT da ro'yxatdan o'tish jarayoni quyidagi tartibda amalga oshiriladi: (1) Ro'yxatdan o'tishni so'rash: Mijoz foydalanuvchining biometrik ma’lumotlarini sensor orqali oladi undan xususiyatlarni chiqaradi va shablonni yaratadi; (2) Shablonni ajratish: Shablon oldindan belgilangan segmentatsiya funksiyasiga asoslangan uchta bo’lakka bo’linadi va shablonni yaratish vaqt tamg’asi bilan indekslanadi. Shunday qilib, har bir shablon turli xil turlarga bo’linadi; (3) Tugunlarni aniqlash: Mijoz unga mos keladigan tugunlarni aniqlaydi; (4) Mijozlarni tanlash: BTBAT dagi mijozlar soni WWW.HUMOSCIENCE.COM 1080 n, har bir shablon qismlari uchun saqlangan nusxalar soni ⌊ n/3 ⌋ va jami ⌊ 3 ∗ (n/3) ⌋ mijozlar tasodifiy tanlanadi. Misol uchun, agar sakkizta mijoz mavjud bo'lsa, har bir fragment ikki nusxada saqlangan bo'ladi va olti xil turdagi mijozlar ularni boshqarish uchun tasodifiy tanlangan bo’ladi; va (5) Saqlangan shablonlar: Belgilangan shablon fragmentlari tanlangan mijozlarni saqlaydi. BTBAT autentifikatsiyasi quyidagi tartibda amalga oshiriladi: (1) Autentifikatsiya so’rovi: mijoz foydalanuvchining biometrik ma’lumotlarini sensor orqali oladi va autentifikatsiyani talab qiladi; (2) Shartnomani ishga tushirish: mijoz kerakli shablon qismlarining joylarini topish maqsadida LookUp aqlli shatnomasini ishga tushiradi.; (3) Ma’lumot qaytishi: bo’laklarning joylashuv ma’lumoti mijozga qaytariladi; (4) So’rov shablonlari: mijoz alohida mijoz aloqalari orqali tegishli bo'laklarni so'raydi va oladi; (5) Shablonlarni solishtirish: Mijoz fragmentlarni to’liq shablonga birlashtiradi va uni so’ralgan ma’lumotlar bilan taqqoslaydi. 1-Algoritm BTBAT ning Look Up aqlli shartnomasini amalga oshiradi ya’ni mos keladigan shablon qismlarini boshqaradigan mijozlarni aniqlaydi.. Xulosa qilib aytganda, ushbu maqola Blokcheyn-asosidagi taqsimlangan biometrik autentifikatsiya tizimi, yangi biometrik autentifikatsiya ya’ni blokcheyn asosida markazlashtirilmagan va taqsimlangan autentifikatsiyani ta'minlaydigan tizimini taqdim etadi. BTBAT mavjud biometrik autentifikatsiya tizimlarining xavfsizligi va ishonchliligini oshiradi. Xususan, BTBAT (1) blokcheynga asoslangan taqsimlangan boshqaruv orqali biometrik maʼlumotlarning xavfsizligini oshiradi, (2) blokcheynga asoslangan markazlashtirilmagan autentifikatsiya orqali ishlash autentifikatsiya ishonchliligini oshiradi va (3) biometrik ma'lumotlarning shaffofligini kafolatlaydi. Yüklə 57,22 Kb. Dostları ilə paylaş:
|