FACOS: Un Nuevo Enfoque para la Seguridad de Datos

En el mundo de hoy, se generan grandes cantidades de datos todos los días en áreas como finanzas, gobierno y salud. Estos datos deben almacenarse de manera segura, compartirse fácilmente y accederse con cuidado para proteger la información. La aparición de la tecnología blockchain ofrece una forma de mantener esta información segura mientras se permite el acceso cuando sea necesario.

Blockchain es un tipo especial de tecnología que permite el almacenamiento seguro y descentralizado de datos. Conecta registros en una secuencia, asegurando que los datos no puedan ser cambiados ni manipulados. Sin embargo, aunque blockchain tiene muchas ventajas, todavía hay desafíos que superar, especialmente en áreas como la privacidad de los datos y el control de acceso.

#Desafíos en la Gestión de Datos

Un gran desafío con los sistemas de blockchain tradicionales es lidiar con datos sensibles. Los blockchains públicos-los que están abiertos a cualquiera-no son ideales para información personal o sensible. A menudo carecen de las características de seguridad y privacidad necesarias para proteger los datos de los usuarios de manera efectiva.

Otro desafío es la gestión del acceso a los datos. Cuando muchos usuarios necesitan acceder a los datos, se vuelve crucial asegurar que solo aquellos con los permisos adecuados puedan hacerlo. Además, el proceso debe ser eficiente, especialmente a medida que la cantidad de datos continúa creciendo.

Muchas soluciones existentes se centran en almacenar datos fuera del blockchain o usar contratos inteligentes para el control de acceso. Sin embargo, estos métodos a menudo no garantizan la privacidad ni la seguridad, particularmente cuando se trata de información sensible. Hay una necesidad de nuevas soluciones que combinen los beneficios de la tecnología blockchain con un control de acceso efectivo.

#Soluciones Propuestas

Para abordar estos problemas, se propone un nuevo sistema que utiliza tecnología blockchain para proporcionar una forma más segura y eficiente de gestionar datos sensibles. Este sistema, llamado FACOS, tiene como objetivo mejorar la privacidad y proporcionar un control de acceso detallado tanto en la cadena (dentro del blockchain) como fuera de la cadena (fuera del blockchain).

#Características Clave de FACOS

#Almacenamiento descentralizado

FACOS emplea una red descentralizada para almacenar datos de manera segura. En lugar de depender de una sola ubicación para el almacenamiento, los datos se mantienen a través de múltiples nodos. Esta técnica ayuda a prevenir la pérdida de datos y dificulta que personas no autorizadas accedan a la información.

#Métodos de Control de Acceso

FACOS incluye tres métodos principales de control de acceso:

1. Encriptación Basada en Atributos (ABE): Este método permite a los propietarios de datos determinar quién puede acceder a los datos en función de atributos específicos de los usuarios, como roles o permisos.

2. Encriptación por Difusión (BE): Este enfoque permite a un grupo de usuarios acceder a información específica, lo que lo hace efectivo cuando varios usuarios necesitan los mismos datos.

3. Encriptación por Umbral (TE): Esta técnica asegura que los datos solo puedan ser accedidos cuando un cierto número de usuarios se reúna. Esto ayuda a reforzar la seguridad al requerir que múltiples partes estén de acuerdo antes de que se pueda obtener la información.

Cada uno de estos métodos se puede personalizar para satisfacer las necesidades específicas de diferentes usuarios, asegurando que las personas adecuadas tengan el acceso correcto.

#Entorno de Ejecución Confiable (TEE)

Un Entorno de Ejecución Confiable ayuda a verificar las identidades de los usuarios que solicitan acceso a los datos. Esta capa de seguridad asegura que solo los clientes autorizados puedan acceder a información sensible, mejorando aún más la privacidad.

#Tolerancia a Fallos Bizantinos Asincrónica (BFT)

FACOS emplea un protocolo avanzado de tolerancia a fallos que garantiza la confiabilidad del almacenamiento fuera de la cadena. Incluso si algunos nodos fallan, el sistema puede continuar funcionando sin problemas sin pérdida ni corrupción de datos. Esta técnica es esencial para mantener la integridad de los datos.

#Flujo de Trabajo de FACOS

La operación de FACOS se puede dividir en dos fases principales: la fase de escritura y la fase de lectura.

#Fase de Escritura

1. Entrada de Datos: El propietario de los datos ingresa un mensaje (datos) que quiere almacenar de forma segura.

2. Seleccionar Método de Control de Acceso: El propietario de los datos elige uno de los tres métodos de control de acceso que se adecúen a sus necesidades.

3. Encriptar Datos: El mensaje se encripta utilizando el método de control de acceso elegido, asegurando que los usuarios no autorizados no puedan leerlo.

4. Almacenar Hash y Texto Cifrado: El sistema almacena el hash (una huella digital de los datos) y el mensaje encriptado en almacenamiento fuera de la cadena.

5. Consenso y Almacenamiento: Los nodos en el sistema de almacenamiento llegan a un acuerdo sobre los datos almacenados, confirmando que son precisos y seguros.

6. Almacenamiento en la Cadena: Una vez que el almacenamiento fuera de la cadena se confirma, el tipo de acceso y los datos encriptados relevantes se escriben en el blockchain, creando un registro inmutable.

#Fase de Lectura

1. Solicitar Acceso: Un solicitante de datos (usuario) envía su solicitud para acceder a los datos almacenados, incluyendo sus credenciales de acceso.

2. Validación: El verificador de confianza verifica si el solicitante tiene los permisos necesarios para acceder a los datos.

3. Recibir Clave: Si el solicitante está autorizado, recibe una clave necesaria para desencriptar los datos.

4. Recuperar Datos: El solicitante puede entonces recuperar los datos encriptados del almacenamiento fuera de la cadena y desencriptarlos para acceder al mensaje original.

#Evaluación de FACOS

Para asegurar que FACOS sea eficiente y práctico, se realizaron evaluaciones exhaustivas. El proceso de evaluación implicó implementar el sistema en plataformas en la nube y probarlo en condiciones del mundo real. Las métricas de rendimiento evaluadas incluyeron velocidad, confiabilidad y efectividad general del sistema.

#Métricas de Rendimiento

1. Latencia: Se registró el tiempo que tardaron los usuarios en subir y bajar datos. En promedio, tomó alrededor de 2.79 segundos subir y 0.96 segundos bajar.

2. Escalabilidad: El sistema mostró alta escalabilidad, lo que significa que pudo acomodar un creciente número de usuarios sin una caída significativa en el rendimiento.

3. Seguridad: Los datos privados y sensibles permanecieron seguros durante todo el proceso, cumpliendo con los requisitos de privacidad.

4. Eficiencia: Comparaciones con sistemas existentes mostraron que FACOS proporcionó un mejor rendimiento en términos de tiempo tomado para transacciones de datos.

#Aplicaciones en el Mundo Real

FACOS puede ser beneficioso en varios sectores, incluyendo:

• Finanzas: Compartir de forma segura registros financieros y transacciones mientras se mantiene la privacidad y el cumplimiento de regulaciones.

• Salud: Proteger los datos de los pacientes mientras se permite el acceso necesario a los profesionales médicos.

• Gobierno: Proteger información sensible y asegurar que solo el personal autorizado pueda acceder a datos críticos.

#Conclusión

En el paisaje digital en rápida evolución, gestionar datos sensibles presenta desafíos significativos. El sistema FACOS presenta una potente solución a estos desafíos al combinar la tecnología blockchain con métodos avanzados de control de acceso y almacenamiento seguro.

Al adoptar FACOS, las organizaciones pueden mejorar sus medidas de privacidad y seguridad al mismo tiempo que facilitan un acceso eficiente y simplificado a información importante. Este sistema empodera a los usuarios para mantener el control sobre sus datos, protegiendo su privacidad y asegurando que solo aquellos con los permisos adecuados puedan acceder a ellos.

En resumen, FACOS representa un avance significativo en la tecnología de gestión de datos, ofreciendo un enfoque prometedor para asegurar datos sensibles en diversos dominios.