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你傳的訊息會被沐鸣登录 LINE 看光光嗎?從通訊軟體的隱私議題,看中心化解法的極限

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對個人隱私的重視,讓民眾對科技公司的信任逐漸瓦解,而解開這道隱私難題的鑰匙,或許就在區塊鏈身上。
 
你能否曾有過這樣的疑慮?像LINE這樣的通訊軟體,假如他們願意,有辦法偷看我們傳給朋友的訊息或圖片嗎?我想大局部人的答案是肯定的。只是,這些通訊軟體大家都在用,雖然偶爾覺得心裡毛毛的,但仿佛也只能選擇「置信廠商」,並告訴本人:「像LINE這樣的大公司應該不敢做壞事吧?!」
 
 
愈來愈多的商業溝通以至是「政府會議」是透過即時通訊來傳遞,COVID-19疫情爆發以來Google Meet每日运用量成長30倍,單日參與Google Meet會議的人數已超過1億人。
 
假如有一天,人們心中的天秤產生了動搖,人類的技術已經準備好能够不依賴Google的仁慈了嗎?
 
當問題從「資安破绽」變成「信任崩潰」
今年4月視訊會議軟體Zoom被質疑將資料傳送至中國,加上創辦人袁征華裔的身份,觸動了許多人的敏感神經,沐鸣网站包含台灣在內,許多國家及組織下令禁用Zoom,改以其他視訊軟體替代,如Cisco Webex、Microsoft Teams或Google Meet。
 
資訊平安的目標是保護資訊及資訊系統免受未經授權的進入或破壞,通常並不考慮主人本人作惡的可能性。這次事情之所以惹起市場這麼大的反應,不只是所謂的程式破绽(其它大廠每年的破绽又何曾少過),筆者認為更大水平是:人們心中對Zoom這間公司的天秤發生了變化,與其說是「資安破绽」更像是「信任崩潰」。
 
正因為我們對通訊服務廠商的內心契約是「置信你不會這麼做」而非「置信你無法這麼做」,所以當有一天,人們開始不信任這個服務商時,恐怕就不是資訊平安層級的事了。
 
欲練神功,引刀自宮
難道廠商不能透過技術手腕,證明本人就算想做惡也辦不到嗎?
 
信任的極致,是不需仰賴對任何單一主體的信任(Trustless),亦可與之展開协作。
像Zoom這樣的服務商,能否能像金庸筆下的葵花寶典「欲練神功,引刀自宮」,對本人加諸若干限制,從邏輯上直接證明本人不可能作惡?以下我們將花一些篇幅來探討這個重要的議題。
 
端對端加密
通訊隱私並不是什麼新鮮的訴求,WhatsApp、iMessage、LINE等主流通訊服務近年來也都不約而同提出「端對端加密」來作為技術解方。我們无妨順著前人的思绪,探討端對端加密的機制能否真的能夠證明廠商無法作惡。假如你對「端對端加密」有根本的理解,能够跳過這一段。
 
「訊息加密」:服務商讓本人變成只是加密訊息的傳輸者
 
似乎不難想像,假設小明與小美在Zoom開啟了視訊會議,只需小明這一端在視訊內容傳出前都先加密,小美這一端收到後再解密,便可避免傳輸過程中有人偷看。這便是「對稱加密法」,目前應用最廣泛的加密法,成員之間「共享同一把密鑰」,密鑰用來對傳輸內容做加密或解密,只需保證密鑰平安,那麼成員之間通訊根本上就是平安的。
 
重點並不在於Zoom有沒有儲存資料或把資料傳到哪裡,而是資料能否經過加密,以及密鑰能否只要會議成員晓得。
 
問題是……密鑰怎麼給到對方?
 
密鑰一旦触及傳送,就又會回到老問題:中途被偷看了怎麼辦?難道小明和小美每次溝通密鑰時,都得見上一面?(在70年代的大銀行還真有專門的職位,提著保險箱,飛到全世界各地給客戶送鑰匙。)
 
為理解決密鑰在傳輸時被竊的風險,後來人們想到了一個办法:应用「非對稱加密法」來處理一開始的密鑰溝通。現今我們每天运用到的各種網路服務,其數據加密過程都少不了這個環節,例如網頁的傳輸平安協定HTTPS。
 
接下來,為了讓一切讀者能了解「無信任(Trustless)端對端加密」實現的可能性,以下先簡單介紹「非對稱加密法」應用於溝通密鑰的原理。
 
首先,小明和小美會各自由一端,生成一組非對稱金鑰;金鑰一組兩把,透過數學算法同時產生,一把稱之為公鑰,另一把稱之為私鑰。(如下圖)
 
 
非對稱加密法有以下特性:若小明运用他的公鑰加密資料,則全世界只要小明的私鑰才解得開;相反的,若小明运用其私鑰加密(在應用上,常作為簽名用处),則全世界只要小明的公鑰才干夠解開。
 
這個办法實施時,一切人都得把本人的公鑰公開,好讓其别人能够找得到。我們就先假定大家是把本人的公鑰上傳到服務商Zoom那邊,並且因為服務商晓得你是小明或小美,所以這把公鑰會跟小明或小美的身份綁定起來。(如下圖)
 
 
當要交換密鑰時,小明先到服務商那邊查詢得到「小美公鑰」,接著应用「小美公鑰」加密密鑰,再把結果用「小明私鑰」加密一次,然後透過服務商傳送給小美。(如下圖)
 
 
這時候小美能够应用她從服務商那邊获得的「小明公鑰」解開第一層,假如胜利解密,根據密碼學原理,就代表該資訊必定是小明私鑰所加密,因而驗證了資訊由小明發出。接著,小美再用本人的私鑰解開第二層,獲得最終資訊,也就是小明要給小美的密鑰。只需確保小美私鑰只要她本人擁有,那就能確保任何人、包括服務商Zoom也無法解開。(如下圖)
 
 
至此,小明和小美終於溝通好密鑰,能够应用那一把密鑰展開加密傳訊了。當然,實作上有更多的細節和變化,但大致不脫這個概念。
 
只需「端對端加密」,就能够確保他們無法解密了嗎?
非對稱加密神奇地解決了密鑰溝通的問題。這時候,我們已經能够斷定廠商從此無法窺探通訊隱私了嗎?仔細考虑一下,仿佛哪裡怪怪的……
 
從密碼學的邏輯來看,剛剛那套加密機制若要完整發揮效果,還有以下兩個條件必須先成立:
 
1. 服務商不能够拿到小明和小美的私鑰
這一點沒有技術難度,只需公私鑰是在运用者的本地端產生,例如运用者手上的App,並且本地端的程式碼必須開源,確保沒有任何後門程式偷偷上傳私鑰,便能够確保服務商拿不到私鑰了。
 
雖然本地端程式開源這個请求,對軟體公司來講有點為難,即便2014年就開始努力於端對端加密的WhatsApp都沒有做到,不過市面上還是有像Telegram或Signal這種既採用端對端加密又開源客戶端的服務。因而我們能够說,要滿足第一點已經不具備任何技術障礙。
 
題外話,Signal是連Edward Snowden及密碼學大師Bruce Schneier都幫忙掛保證的通訊軟體。假如你對私密通訊有興趣,那也一定不能錯過Signal創辦人Marlinspike所創立的非營利組織Open Whisper Systems。
 
2. 小明查詢小美公鑰時所拿到的那一把,必須真的是小美的
這恐怕就沒有第一點來得容易了,假設一切运用者都把公鑰上傳給服務商,而且查詢公鑰都找服務商詢問,那便永遠無法確保服務商給你的是真的小美公鑰,以至服務商能够同時冒充小美與小明,從中竊取或修正訊息內容(即中間人攻擊,如下圖)。而後端程式是運行在服務商的環境,非用戶手上,所以即使開源,意義也不大。
 
 
這麼一來,似乎又繞回問題的原點「我們還是得信任服務商」,沐鸣登录信任他們會誠實地保管一切运用者的公鑰,並且誠實地答复一切运用者對於公鑰的查詢。但是只需服務商願意,他還是「能夠」竊聽运用者間的私密通訊。
 
這個結論確實令人沮喪……但世界還是能够運作
能够這麼說,通訊軟體服務商應該是全世界晓得最多机密的了。現今我們所仰賴的網路服務,確實完整树立在服務商不會做惡的根本假設之下:「Google這麼大,應該不會為了我個人這一點小小的隱私,就自毀前程吧!」
 
服務商跟客戶之間就就靠著這一道博弈心理達到了納許平衡:相對於作惡,不作惡對服務商更有利;相對於拒絕运用,睜一隻眼閉一隻眼地用下去,對运用者更有利。這個地基所搭起的商業信任,還是相當结实的,支撐了現今世界許許多多的商業行為。
 
難道這就是人類協作技術的極限嗎?
當然不是,這只是中心化解法的極限。
 
我們回顧一下問題的中心,最終欠缺一個圆满的公鑰佈告欄(即公鑰基礎建設Public Key Infrastructure,以下稱PKI),依照剛才的邏輯:
 
PKI要可被審計追蹤(Audit trail),最好公開透明,因為公鑰不怕被偷看,就怕被偷偷改掉;它必須確保高度的可运用性(High Availability and Replication),不可拒絕运用者對公鑰的查詢,因為一旦查不到公鑰,對方就相當於失去身份了。
 
這不正是區塊鏈最擅長的事嗎?區塊鏈具有紀錄透明、可追溯、不可竄改、多節點共同確保Fault Tolerance、任何節點都可提供查詢等特性;若將PKI搭建在區塊鏈之上,沐鸣登录就能够確保公鑰不被調包且一定查得到,完整能够從技術層面直接限制單一主體作惡的可能性,使通訊服務達到真正的Trustless。
 
 
區塊鏈解法和傳統解法,最大的區別在哪裡?
從商業的角度來看,這兩種解法最大區別在於「維持信任所需的本钱」。
 
 
當企業與用戶的關係是树立在「信任企業」的基礎上,那就必定了企業必須不斷地透過各種「間接」的方式撐起這一道信任,而且隨著天秤另一端的持續累積,這本钱恐將永無止境的擴大。常見的信任本钱有:
 
企業的品牌或商譽
合規(企業每年都花費了大量支出在契合ISO27001這類規範標準上)
交由第三方處理(第三方本人同樣也需求付出大量本钱以維持可被信任)
企業使本人變得愈來愈龐大(這是最常見的方式,但效益卻是逐渐遞減)
相反的,Trustless的信任本钱並不是逐年攀升的無底洞。以上述的區塊鏈PKI來說,可能只需求數十個參與者來擔任節點,也就是約數十台伺服器的運作本钱,就能够搭起一個可信的區塊鏈PKI,服務一家以至多家企業。若PKI是建置在以太坊這樣的公有鏈上,以至能够省去初期的搭建本钱,改為紀錄上鏈時支付手續費。如此一來,對這些「引刀自宮」的企業來說,信任本钱幾乎能够恆定,不再需求耗費那麼龐大的資源來取信於客戶。
 
Trustless的實現,不只降低了大企業維持信任的本钱,更有價值的是,它降低了小規模創新服務被人們信任的門檻,整個社會的买卖本钱及創新價值都可能被重新建構。
 
再擴展一下想像空間……
 
应用區塊鏈作為公鑰基礎建設,也是實現「自主身份」(Self-Sovereign Identity,以下稱SSI)的重要路徑之一,沐鸣平台登陆關乎民眾能否能「真正擁有」對本人身份的支配權及數位行為的控制權。例如:跟著人走的醫療數據、可信賴的公民投票…等,這些常被提起的未來理想,都有賴於可信的公鑰基礎建設。
 
關於區塊鏈PKI或SSI議題,雖技術上已趨近完備,但實現的路途卻非常遙遠,例如「运用者的社會身份如何綁定到公鑰」執行起來難度就十分高,以至需求政府或公民組織共同參與打造基礎建設。本文僅就通訊服務商trustless的可能性,提供一條新的思绪,未來有機會我們也能够專文探討SSI。
 
區塊鏈思維
筆者因工作的關係,經常都在答复朋友這個問題:區塊鏈能够拿來做什麼?
 
這個問題不容易答复的缘由在於,區塊鏈解法並不在人們過去熟习的問題解決框架內,就好像本文提及,在中心化解法到達極限、商業信任本钱不可接受時,區塊鏈才翩但是至,以分散式的方式化解信任危機。關於區塊鏈思維,BSOS十分樂意與大家共同交流。
 
這篇文章的目的,主要是希望藉由Zoom的事情創造一個場景脈絡,與讀者共同去考虑:區塊鏈技術在碰撞的到底是什麼樣的問題(雖然PKI只是眾多區塊鏈應用的其中之一),並且提供一種权衡區塊鏈應用價值的「商業視角」:降低信任本钱(降低买卖本钱)。
 
區塊鏈到底是虛幻的炒作?還是降服宇宙的黑科技?
已經讀到這裡的你,答案是什麼呢?在我們第一線從業人員的眼中,區塊鏈肯定不是YouTuber老高口中說的「二十一世紀的最大謎團」。對我們來說,區塊鏈一點都不神秘,以至有時候還有點单调,但是我們能够肯定的是,它所要解決的,的確是紮紮實實的硬問題,而且這兩三年來,全球已有許多公司正在以區塊鏈思維,解決某些特定問題,並不斷推進這個領域的疆界。