分布式数字身份DID调研

本文探讨了分布式数字身份DID的概念,包括其标识、凭证、隐私设计及应用场景,对比了DID与传统标识体系的区别,介绍了W3C、微软、百度等DID标准与项目,以及WeIdentity解决方案。

分布式数字身份DID调研

1.分布式数字身份

​ 分布式数字身份不止是人,包括组织,甚至未来也包括物品。

1.1数字身份标识

  • 数字身份通常由身份标识符及关联的属性来表示,分布式数字身份包括:分布式数字身份标识符和数字身份凭证(声明集合)两部分

  • 分布式数字身份标识符DID是由字符串组成的标识符,用来代表一个数字身份,不需要中央注册机构就可以实现全球唯一性。通常,一个实体可以拥有多个身份,每个身份被分配唯一的DID值,以及与之相关联的非对称密钥。不同的身份之间没有关联信息,从而可以有效的避免所有身份信息的归集

  • DID是一种去中心化的可验证的数字标识符,具有分布式、自主可控、跨链复用等特点。实体可以自主完成DID的注册、解析、更新或者撤销操作。DID具体解析为DID Document,DID Document包括DID的唯一标识符,公钥列表和公钥的详细信息(持有者、加密算法、密钥状态),以及DID持有者的其他属性。另外一个实体可以对应多个DID。

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  • DID和DID Document相关联。DID文档上记录的数据是由用户自己决定的,不必要的信息可以完全不记录在DID文档上。在DID系统中,有身份颁布者,身份持有人和验证者三类角色。持有人向颁布者申请身份,验证者在需要时验证持有人的身份。DID数据存放在区块链上,链上不存储隐私数据。而他们三者直接的相互交互使用非对称加密算法、零知识证明等密码算法。

1.2可验证声明

​ 可验证声明VC提供了一种规范来描述实体所具有的某些属性,实现基于证据的信任。DID持有者,可以通过可验证声明,向其他实体证明自己的某些属性是可信的。同时,结合数字签名和零知识证明等密码学技术,可以使得声明更加安全可靠,并进一步保障用户隐私不被侵犯。

2.DID现状

2.1提出的标准

  • W3C的DID标准:A primer for Decentralized Identifiers
  • DIF(Decentralized Identity Foundation)的DID Auth:DIF官网

2.2在研项目

  • MicrosoftDID、Sovrin、uPort、Evernym、Civic、ShoCard
  • 公安部第三研究所华为DID
  • 公安部第一研究所国家队“互联网➕”可信身份认证平台(CTID平台)
  • 井通J-DID
  • 百度DID
  • 微众银行DID

3.可以解决的问题以及使用场景

3.1可以解决的问题

​ 分布式数字标识可提供全局唯一的分布式实体身份标识、可信数据交换协议,促进跨部门、跨地域的身份认证和数据合作。摆脱对传统模式下单一中心ID注册的依赖。实体的现实身份和可验证数字凭证的内容可链下存储。支持实体将信息最小化或者选择性披露给其他机构,同时防止任何第三方反向推测出实体在现实世界或其他场景语义中的身份。

3.2数据共享

  • 背景

    当前,不同机构间存在着大量用户数据流通的需求。然而,由于各个机构之间通常难以组建有效的信任合作机制,因此,各机构间难以将各自保管的用户数据安全可信地授权共享给其他机构。通过分布式数字身份DID解决方案,可帮助机构间进行可信数据授权及共享,使得各机构可基于全面的数据为用户提供更高质量的服务。

  • 参与方

    用户、数据持有机构、数据使用机构、身份证明机构

  • 解决方案以及流程

    • 在身份证明机构、数据持有机构、数据使用机构之间搭建区块链网络,机构作为节点接入并注册DID
    • 在身份证明机构中为用户生成DID
    • 用户授权数据使用机构使用自己的数据
    • 数据使用机构生成授权凭证,表明授权对象、数据属主、有效期、授权内容等属性,并使用机构的私钥进行签名;数据使用机构可以选择将授权凭证生成摘要并写入区块链,达到增信目的
    • 数据使用机构出示授权凭证给数据持有机构
    • 数据持有机构通过凭证验证接口,验证授权凭证
    • 通过验证,数据持有机构将数据发送给数据使用机构

3.3选择性披露

  • 背景

    合作方为某娱乐机构。此机构需要年满18岁方可入场消费。某个实体人想进娱乐机构消费,但他不想暴露自己的真实姓名等隐私信息。

  • 参与方

    • 实体
    • 娱乐机构
  • 解决方案与流程

    • 实体人及娱乐机构进行DID注册及KYC认证。
    • 实体人向娱乐机构进行选择性披露,只披露KYC认证(Credential)的DID、有效期、出生日期等信息,隐藏其他信息。
    • 娱乐机构通过凭证验证(Verify)接口对选择性披露的数据进行验证。
    • 验证通过,允许进入。

4.如何实现和使用

4.1W3C与DID使用

​ 分散标识符(DID)是一种新型的标识符,它是全局惟一的、可解析的、高可用性的,并且可以通过密码验证。DID通常与加密材料(如公钥和服务端点)相关联,用于建立安全的通信通道。DID对于任何有利于自我管理、加密可验证标识符(如个人标识符、组织标识符和物联网场景中的标识符)的应用程序都非常有用。例如,目前W3C可验证凭据的商业部署大量使用分散的标识符来标识人员、组织和事物,并实现许多安全和隐私保护保证。

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  • 基础层:DID规范,包括DID标识符和DID文档
  • 应用层:可验证声明或者凭证VC

4.2DID与传统标识体系的区别

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常见的有两种:UUID(全局唯一标识符)和URN(统一资源名称)。对于UUID,不用集中式注册机构即可提供全局唯一性,但不能全局解析。而URN一次分配给实体并且永远不需要改变,需要集中的注册机构。此外,两者都没有加密验证标识符所有权的能力。

对于全新的DID,可以提供不依赖任何集中授权的终生便携式数字身份,且满足:持久性,全局可解析性和分散性。

4.3DID格式

  • DID示例一(W3C Credentials Community Group

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