Elektronik imzaların uzun vadeli doğrulanması için yeni blokzinciri tabanlı PKI ve dijital imza formatı

Geleneksel Genel Anahtar Altyapısı (PKI), merkezi ve şeffaf olmayan tasarımından kaynaklanan güvenlik sorunlarıyla uzun süredir mücadele etmektedir. Google'ın 2013 yılında SSL sertifikası takibine yönelik olarak Sertifika Şeffaflığı (CT) projesini uygulamaya koymasına rağmen, bu altyapı hala split-world saldırıları gibi saldırılara karşı savunmasız kalmıştır. Son yıllarda, blockchain tabanlı PKI mimarileri bu tür sorunları aşmak için umut verici çözümler olarak ortaya çıkmıştır. Ancak mevcut araştırmalar ağırlıklı olarak SSL sertifikalarına odaklanmış olup, elektronik imzalar/mühürler, kod imzalama ve S/MIME gibi diğer kritik sertifika türlerini göz ardı etmiştir — bunların tümü temel PKI altyapısına bağımlıdır. Bu çalışmada, çeşitli sertifika türlerini kapsayacak şekilde tasarlanmış yarı merkeziyetsiz yeni bir blockchain tabanlı PKI (SemiDec-PKI) mimarisini sunuyoruz. Web of Trust (Güven Ağı) ilkeleri ile merkezi bir modeli birleştiren SemiDec-PKI, dayanıklı ve dağıtılmış bir altyapı oluşturur. Bu benzersiz birleşim, tek bir merkezi otoriteye olan bağımlılığı en aza indirerek, geleneksel PKI sistemlerindeki tek hata noktalarına bağlı güvenlik açıklarını azaltır. Birden fazla güvenilir kuruluşun ortak kararıyla, SemiDec-PKI daha yüksek hata toleransı sağlar ve sertifika hatalı düzenlenmesi ve sertifika otoritesinin tehlikeye girmesi gibi potansiyel sorunlara karşı sistemi korur. Ayrıca, SemiDec-PKI içinde dürüst davranışı teşvik eden ve kötü niyetli eylemleri cezalandıran stake tabanlı bir ödül-ceza mekanizması tanıtarak sahtecilik saldırılarına karşı sağlam bir caydırıcı sağlar. Öncü SemiDec-PKI'nın yanı sıra, bu çalışma Blockchain tabanlı Gelişmiş Elektronik İmza (BlAdES) olarak bilinen yeni bir blockchain uyumlu elektronik imza formatını tanıtmaktadır. Bu format, blockchain ilkelerine uymakla kalmayıp, aynı zamanda akıllı sözleşmeler aracılığıyla birlikte çalışabilir hizmetler sunar. Çoklu imzaların optimize edilmiş bir formunu — threshold ve Musig imzaları kullanan bir BlAdES formunu — tanıtarak güvenli, işbirlikçi ve ölçeklenebilir elektronik işlemleri garanti eder, dijital çağın dinamik ihtiyaçlarıyla uyum sağlar. Çalışmanın çok yönlü katkıları SSL sertifikalarının ötesine geçerek, çeşitli kritik sertifika türlerini kapsar ve dijital işlemlerin gelişen ortamında çeşitli uygulamalar için dayanıklı ve güvenli bir temel oluşturur.