人类挑战信使：用于抗 Sybil 攻击的、身份绑定且时间受限任务设计

Sybil 攻击仍是开放在线系统中的根本性障碍，攻击者可以通过廉价方式创建和维持大量伪造身份。现有防御措施，如 CAPTCHA 和一次性人类身份验证机制，主要针对身份创建，仅能在自动求解器和 AI 系统持续改进的情况下，对长期、大规模 Sybil 参与提供有限保护。我们引入人类挑战信使 (Human Challenge Oracle, HCO)，一种用于持续、速率受限人类验证的新型安全原语。HCO 发出简短、受时间限制的挑战，这些挑战受密码学方式绑定于单个身份，必须在实时内解决。HCO 的核心洞见在于：真实的人类认知努力，如感知、注意和交互式推理，是稀缺资源，难以在身份之间并行化或摊销。我们形式化了 HCO 的设计目标与安全属性，表明在明确且温和的假设下，维持 s 个活跃身份在每个时间窗口内的成本随 s 线性增长。我们进一步描述了可接受挑战的抽象类与具体浏览器实现，并呈现初始实证研究，说明这些挑战在严格时间限制下，人类可在几秒内轻松解决，而当代自动化系统难以解决。