基于Mercurial的安全认证与声誉框架，适用于多情境元宇宙

《IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing》：A Mercurial-Based Secure Authentication and Reputation Framework for the Multi-Context Metaverse

数字化身匿名认证与隐私保护机制研究。本文提出SPARTA协议，通过可变签名实现元宇宙中数字化身的多重匿名身份分离，结合时间哈希链构建声誉反馈系统，利用零知识证明确保声明可信性。实验表明该协议具有105ms的低端到端延迟，较现有方案提升约23%性能效率。

　　

摘要：

元宇宙改变了个人在虚拟环境中的互动、工作及参与方式，为游戏、教育、电子商务和社交网络领域创造了新的机遇。在这一体验中，虚拟化身（即用户的数字表示形式，他们在虚拟空间中的代理）处于核心地位。确保虚拟化身之间的安全通信并保护用户隐私面临重大挑战，尤其是防止虚拟化身与用户的社交和职业生活相互关联。采用匿名机制（如环签名机制）需要访问匿名集合中的所有公钥，这在元宇宙中并不现实。在本文中，我们提出了SPARTA（一种具有角色分离和可信性的安全隐私保护协议，用于元宇宙中的虚拟化身）。该协议支持虚拟化身的身份验证，并保持其不可关联性。通过利用Mercurial签名技术，我们的方法允许元宇宙用户生成多个不可关联的虚拟化身，而无需反复向元宇宙服务提供商注册，从而实现无缝的角色分离。此外，借助基于时间的哈希链，只有持有该哈希链中声誉令牌的虚拟化身才能根据其互动在智能合约上提交反馈。鉴于零知识证明的完备性以及Mercurial签名的源隐藏特性，我们正式证明了SPARTA能够实现相互认证、虚拟化身的不可关联性以及违规行为的惩罚机制。同时，我们分析了该协议所引入的加密原语的性能开销，并将其与现有的元宇宙认证协议进行了比较。此外，我们还使用socket编程实现了该协议，模拟了协议实体之间的实时消息交换，最终实现了105毫秒的端到端延迟。与现有的元宇宙认证方案相比...

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