ZKSENSE：一种面向移动设备的无摩擦隐私保护人类 attestation 机制
密码学与安全
2021-09-08 v4
摘要
近期研究表明，20.4% 的互联网流量来自自动化代理。为识别并阻断此类恶意流量，验证用户人类性的机制被广泛部署，其中 CAPTCHA 最为流行。传统 CAPTCHA 需要额外的用户操作（例如求解数学谜题），这会严重降低终端用户体验，尤其在移动端，并且提供间歇性且准确性存疑的人类性验证。更近期的方案如 Google 的 reCAPTCHA v3 利用用户数据，从而引发显著的隐私担忧。为解决这些问题，我们提出 zkSENSE：首个基于零知识证明的移动设备人类性 attestation 系统。zkSENSE 将人类 attestation 移至边缘：置于用户自有设备上，以隐私保护且无感的方式评估用户的人类性。zkSENSE 通过使用公开可用的传感器数据及一小群志愿者收集的数据训练的模型，对移动设备的运动传感器输出进行分类来实现这一点。为确保过程完整性，分类结果被封装于可安全共享至远程服务器的人类性零知识证明中。我们将 zkSENSE 实现为 Android 服务以证明其有效性与实用性。在我们的评估中，zkSENSE 在多种攻击场景下成功验证用户人类性，并展现出 92% 的准确率。在一款两年旧的 Samsung S9 上，zkSENSE 的 attestation 耗时约 3 秒（而视觉 CAPTCHA 需 9.8 秒）且耗电极少。
引用
@article{arxiv.1911.07649,
title = {ZKSENSE: A Friction-less Privacy-Preserving Human Attestation Mechanism for Mobile Devices},
author = {Iñigo Querejeta-Azurmendi and Panagiotis Papadopoulos and Matteo Varvello and Antonio Nappa and Jiexin Zhang and Benjamin Livshits},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.07649},
year = {2021}
}