Blocco in dispositivo per la protezione della privacy degli utenti
Protocolli innovativi per identificare contenuti dannosi mantenendo la privacy degli utenti.
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Indice
- La Necessità di Liste di Blocco sui Dispositivi
- Panoramica delle Tecnologie di Blocco
- Protocolli Proposti per le Liste di Blocco sui Dispositivi
- Considerazioni Chiave nel Design
- Sfide nei Sistemi Attuali
- Soluzioni Proposte
- Implementazione dei Protocolli
- Valutazione delle Prestazioni
- Considerazioni Pratiche per l'Implementazione
- Direzioni Future
- Conclusione
- Fonte originale
Con l'aumento delle preoccupazioni per la Privacy, soprattutto con l'uso della crittografia end-to-end, c'è un bisogno urgente di ripensare le misure di sicurezza contro i contenuti dannosi, proteggendo al contempo la privacy degli utenti. Questo documento discute nuovi metodi per creare liste di blocco che aiutano a identificare contenuti dannosi come link di phishing o software malevoli direttamente sui dispositivi degli utenti senza compromettere le informazioni personali.
La Necessità di Liste di Blocco sui Dispositivi
Con l’aumentare delle soluzioni di messaggistica e archiviazione crittografata, i metodi tradizionali che richiedono di inviare dati sensibili ai server non sono più adeguati. Gli utenti si aspettano che i loro dati privati non vengano condivisi, rendendo essenziale sviluppare soluzioni sui dispositivi che permettano agli utenti di interagire con contenuti dannosi senza dover divulgare le loro informazioni a server esterni.
Panoramica delle Tecnologie di Blocco
Le liste di blocco sono liste che identificano contenuti dannosi noti, come email spam e siti web malevoli. I metodi attuali generalmente comportano l'invio di identificatori come URL o hash di file a un server per l'analisi. Tuttavia, questo approccio basato su server solleva preoccupazioni sulla privacy perché espone i dati degli utenti, che potrebbero essere intercettati o abusati.
Protocolli Proposti per le Liste di Blocco sui Dispositivi
Questo documento suggerisce due protocolli per gestire le liste di blocco direttamente sui dispositivi degli utenti. Loro permettono agli utenti di controllare se un oggetto – come un URL o un file – è Dannoso basandosi su informazioni gestite da un'autorità remota senza rivelare i dati dell'utente.
Primo Protocollo: Efficiente nel Tempo
Il primo protocollo si concentra sulla velocità, permettendo agli utenti di controllare rapidamente se un oggetto dannoso è presente senza un'elaborazione pesante sui loro dispositivi. Usa tecnologie standard focalizzate sulla privacy per mantenere la sicurezza e le prestazioni.
Secondo Protocollo: Efficiente nello Spazio
Il secondo protocollo è progettato per ridurre la quantità di spazio di archiviazione richiesto sul dispositivo di un utente. Fornisce protezioni simili al primo protocollo, ma utilizza tecniche di crittografia più avanzate per garantire che gli utenti possano ancora accedere alle informazioni sui contenuti dannosi senza occupare troppo spazio.
Considerazioni Chiave nel Design
Entrambi i protocolli sono costruiti su un insieme di principi di design chiave che garantiscono che siano affidabili e sicuri.
Preservazione della Privacy
La privacy è una priorità assoluta. Le richieste degli utenti per controllare contenuti dannosi non dovrebbero rivelare alcuna informazione su cosa stanno verificando. Questo significa che anche se qualcuno intercetta i dati, non può sapere quali contenuti gli utenti stanno cercando di verificare.
Trasparenza
Gli utenti dovrebbero essere in grado di vedere come vengono prese le decisioni sulle liste di blocco. Questo previene qualsiasi abuso del sistema di blocco, come la censura di contenuti o il targeting ingiusto di particolari utenti o materiali.
Responsabilità
I sistemi dovrebbero fornire prove che i contenuti dannosi sono identificati in modo accurato. Se un utente contesta una decisione di blocco, dovrebbero esserci meccanismi in atto per permettergli di contestarla senza esporre la propria identità o i propri dati.
Efficienza
Entrambi i protocolli devono operare rapidamente, garantendo che gli utenti possano verificare i contenuti in tempo reale senza ritardi significativi. Questo è cruciale per applicazioni come la messaggistica, dove è necessario un feedback immediato.
Sfide nei Sistemi Attuali
Le attuali tecnologie di blocco hanno diversi problemi intrinseci:
Mancanza di Trasparenza
Molti sistemi esistenti non forniscono visibilità chiara su come vengono prese le decisioni riguardo ai contenuti dannosi. Questo può portare a frustrazione tra gli utenti che non comprendono perché certi contenuti siano bloccati.
Falsi Positivi
C'è sempre il rischio che contenuti innocui possano essere identificati erroneamente come dannosi. Questo potrebbe comportare che gli utenti non possano accedere a informazioni legittime di cui hanno bisogno.
Rischi per la Privacy
I metodi tradizionali spesso richiedono di inviare i dati degli utenti a un server, il che può portare a violazioni della privacy se tali dati vengono gestiti in modo errato o attaccati.
Soluzioni Proposte
Per affrontare queste sfide, i protocolli proposti sfruttano tecniche crittografiche avanzate che garantiscono che i dati degli utenti rimangano riservati mentre forniscono comunque una protezione robusta contro i contenuti dannosi.
Intersezione di Insiemi Privati
Questa tecnica permette agli utenti di controllare se un oggetto è dannoso rispetto a una lista tenuta da un'autorità remota senza rivelare l'oggetto stesso. Garantisce che gli utenti possano ottenere le informazioni necessarie mantenendo i propri dati al sicuro.
Hashing Crittografico
Utilizzare hash crittografici aiuta a creare rappresentazioni uniche degli oggetti, consentendo controlli efficienti contro la lista di blocco senza esporre il Contenuto effettivo dei file o dei link.
Alberi di Merkle
Queste strutture dati permettono una verifica efficiente delle voci nella lista di blocco mantenendo un registro di modifiche solo in appendice. Garantisce coerenza tra tutti i dispositivi che controllano lo stesso contenuto, fornendo una traccia di audit affidabile.
Implementazione dei Protocolli
Protocollo Efficiente nel Tempo
- Setup: L'autorità crea una lista di blocco di oggetti dannosi e la condivide con i clienti.
- Processo di Query: Il cliente può richiedere in sicurezza la lista di blocco senza divulgare l'oggetto in controllo.
- Gestione della Risposta: Una volta ricevuta una risposta, il cliente verifica le firme associate all'entrata della lista di blocco.
Protocollo Efficiente nello Spazio
- Bucketizzazione: L'autorità organizza gli oggetti dannosi in bucket per minimizzare lo spazio di archiviazione.
- Processo di Query: I clienti partecipano a un processo di query privato che consente loro di controllare contenuti dannosi senza conoscere l'intera lista di blocco.
- Archiviazione Efficiente: Le firme e le entrate sono gestite per garantire che occupino uno spazio minimo sui dispositivi degli utenti.
Valutazione delle Prestazioni
I protocolli proposti sono stati testati su dispositivi tipici per valutare la loro efficienza e efficacia.
Prestazioni del Protocollo Efficiente nel Tempo
- Costi di Archiviazione: Questo protocollo richiede una quantità ragionevole di spazio di archiviazione per le voci nella lista di blocco, consentendo ai dispositivi di gestire migliaia di voci senza un notevole sforzo.
- Calcolo del Cliente: Il tempo impiegato dai clienti per eseguire i controlli necessari è misurato in millisecondi, rendendolo fattibile per applicazioni in tempo reale.
- Calcolo del Server: Anche il tempo di elaborazione del server è minimo, permettendo di gestire rapidamente più richieste.
Prestazioni del Protocollo Efficiente nello Spazio
- Archiviazione Transitoria: Il protocollo efficiente nello spazio limita la quantità di dati memorizzati sul dispositivo, rendendolo utile per applicazioni in cui la capacità di archiviazione è una preoccupazione.
- Costi del Cliente e del Server: I costi lato cliente rimangono bassi, mentre i calcoli lato server sono leggermente più elevati ma gestibili con metodi di elaborazione efficienti.
Considerazioni Pratiche per l'Implementazione
Quando si implementano questi protocolli di blocco in applicazioni del mondo reale, è necessario tenere conto di diversi fattori:
Dimensione della Lista di Blocco
Gestire la dimensione della lista di blocco è cruciale, specialmente per dispositivi con spazio di archiviazione limitato. Tecniche come la priorizzazione possono aiutare a garantire che solo i contenuti dannosi più rilevanti siano memorizzati localmente.
Meccanismi di Revoca
Se un contenuto dannoso viene incluso erroneamente, deve esserci un modo efficace per revocarne rapidamente lo stato per prevenire abusi della lista di blocco.
Fiducia degli Utenti
Costruire fiducia nel sistema è vitale. Gli utenti hanno bisogno di essere rassicurati che i loro dati siano protetti e che le decisioni sulla lista di blocco non verranno utilizzate per censura o sorveglianza.
Direzioni Future
Sebbene questi protocolli forniscano solide basi per le liste di blocco sui dispositivi, è necessaria una continua ricerca per perfezionarli ulteriormente e adattarli a minacce e esigenze degli utenti in evoluzione.
Espandere i Casi d'Uso
Con l'avanzare della tecnologia, queste tecniche di blocco potrebbero trovare applicazioni oltre il semplice filtraggio dei contenuti. Trovare modi per integrarli in framework di sicurezza più ampi potrebbe essere vantaggioso.
Affrontare le Tattiche di Evasione
Con l'evoluzione degli attaccanti, i protocolli dovranno evolversi per garantire che non possano essere facilmente bypassati. Questa costante adattazione è cruciale per mantenere la loro efficacia contro minacce emergenti.
Coinvolgimento della Comunità
Una collaborazione continua con le parti interessate, inclusi utenti, sostenitori della privacy e esperti di sicurezza, sarà essenziale per modellare il futuro delle protezioni sui dispositivi contro contenuti dannosi.
Conclusione
Sviluppando protocolli di liste di blocco sui dispositivi che danno priorità alla privacy degli utenti pur identificando efficacemente contenuti dannosi, possiamo creare un ambiente digitale più sicuro. Questi protocolli sfruttano tecnologie e princìpi esistenti per garantire che gli utenti mantengano il controllo sui propri dati e fiducia nei sistemi che utilizzano. Il lavoro presentato in questo documento serve come punto di partenza per discussioni più ampie su come migliorare la sicurezza e la privacy di fronte a minacce in evoluzione.
Titolo: Robust, privacy-preserving, transparent, and auditable on-device blocklisting
Estratto: With the accelerated adoption of end-to-end encryption, there is an opportunity to re-architect security and anti-abuse primitives in a manner that preserves new privacy expectations. In this paper, we consider two novel protocols for on-device blocklisting that allow a client to determine whether an object (e.g., URL, document, image, etc.) is harmful based on threat information possessed by a so-called remote enforcer in a way that is both privacy-preserving and trustworthy. Our protocols leverage a unique combination of private set intersection to promote privacy, cryptographic hashes to ensure resilience to false positives, cryptographic signatures to improve transparency, and Merkle inclusion proofs to ensure consistency and auditability. We benchmark our protocols -- one that is time-efficient, and the other space-efficient -- to demonstrate their practical use for applications such as email, messaging, storage, and other applications. We also highlight remaining challenges, such as privacy and censorship tensions that exist with logging or reporting. We consider our work to be a critical first step towards enabling complex, multi-stakeholder discussions on how best to provide on-device protections.
Autori: Kurt Thomas, Sarah Meiklejohn, Michael A. Specter, Xiang Wang, Xavier Llorà, Stephan Somogyi, David Kleidermacher
Ultimo aggiornamento: 2023-04-05 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2304.02810
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.02810
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.