ট্রেঞ্চকোট: পাসওয়ার্ড তৈরির জন্য মানব-গণনাযোগ্য হ্যাশিং অ্যালগরিদম

সূচিপত্র

1. ভূমিকা

আধুনিক ডিজিটাল পরিস্থিতিতে ব্যক্তিদের বিপুল সংখ্যক অনলাইন অ্যাকাউন্ট পরিচালনা করতে হয়, যার প্রতিটিই একটি পাসওয়ার্ড দ্বারা সুরক্ষিত। অনন্য ও শক্তিশালী পাসওয়ার্ড তৈরি ও মনে রাখার জ্ঞানীয় চাপ নিরাপত্তাহীন অভ্যাস যেমন পাসওয়ার্ড পুনর্ব্যবহার ও সরল রূপভেদের দিকে নিয়ে যায়। এই গবেষণাপত্রটি "ট্রেঞ্চকোট" পরিচয় করিয়ে দেয়, যা হল মানব-গণনাযোগ্য হ্যাশিং অ্যালগরিদমের একটি কাঠামো, যেটি শুধুমাত্র একটি স্মরণীয় মাস্টার সিক্রেট ও মানসিক গণনা ব্যবহার করে প্রতিটি সাইটের জন্য নিরাপদ, অনন্য পাসওয়ার্ড তৈরি করার জন্য নকশা করা হয়েছে।

2. বর্তমান পাসওয়ার্ড পদ্ধতির সমস্যা

ব্যবহারকারীরা নিরাপত্তা নির্দেশনা (জটিলতা নিয়ম, ঘন ঘন পরিবর্তন) ও জ্ঞানীয় সীমাবদ্ধতার মধ্যে পড়ে যায়। এর ফলে দেখা দেয়:

• পাসওয়ার্ড পুনর্ব্যবহার: ৫০% এর বেশি পাসওয়ার্ড একাধিক অ্যাকাউন্টে পুনর্ব্যবহৃত হয়।
• দুর্বল গঠন: পূর্বাভাসযোগ্য প্যাটার্ন, অভিধানের শব্দ ও ব্যক্তিগত তথ্যের উপর নির্ভরতা।
• সরঞ্জাম নির্ভরতা ও ঝুঁকি: পাসওয়ার্ড ম্যানেজার সহায়ক হলেও একক ব্যর্থতার বিন্দু তৈরি করে এবং গুরুতর দুর্বলতার শিকার হয়েছে।
• প্রবেশযোগ্যতার ব্যবধান: অনেক সমাধান স্নায়ুবৈচিত্র্যপূর্ণ বা ভিন্নভাবে সক্ষম ব্যবহারকারীদের জন্য নকশা করা হয়নি।

3. ট্রেঞ্চকোট কাঠামো

ট্রেঞ্চকোট পাসওয়ার্ড তৈরিকে একটি মানব-নির্বাহযোগ্য ক্রিপ্টোগ্রাফিক প্রক্রিয়া হিসেবে পুনর্বিবেচনা করে।

3.1. মূল ধারণা: মানব-গণনাযোগ্য হ্যাশ ফাংশন

মূল ধারণাটি হল একটি ফাংশন $F_R(s, w) \rightarrow y$। এটি ব্যবহারকারীর মাস্টার সিক্রেট (s) এবং একটি ওয়েবসাইট/অ্যাকাউন্ট শনাক্তকারী (w) গ্রহণ করে একটি অনন্য পাসওয়ার্ড (y) তৈরি করে। গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার $R$ ব্যবহারকারীর অনন্য জ্ঞানীয় কনফিগারেশনকে উপস্থাপন করে।

3.2. সহযোগী ও অন্তর্নিহিত স্মৃতিশক্তির ব্যবহার (R)

এই কাঠামোটি ব্যক্তি-নির্দিষ্ট জ্ঞানীয় বৈশিষ্ট্যগুলিকে ($R$) কাজে লাগায়, যেমন স্থানিক স্মৃতি বা ব্যক্তিগত সহযোগী নেটওয়ার্ক। এটি ফাংশনটিকে একটি "জ্ঞানীয় শারীরিকভাবে অননুকরণযোগ্য ফাংশন (সি-পিইউএফ)" এর মতো করে তোলে। একজন প্রতিপক্ষ ব্যবহারকারীর অভ্যন্তরীণ $R$ সম্পর্কে জ্ঞান ছাড়া $F_R$ কার্যকরভাবে গণনা বা যাচাই করতে পারে না, যা ডিভাইস প্রমাণীকরণে ব্যবহৃত হার্ডওয়্যার পিইউএফের অনুরূপ একটি নিরাপত্তা স্তর প্রদান করে [37]।

4. প্রস্তাবিত অ্যালগরিদম ও প্রযুক্তিগত বিবরণ

4.1. অ্যালগরিদমের শ্রেণীবিভাগ

এই গবেষণাপত্রটি প্রাথমিক অপারেশনের উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন ধরনের অ্যালগরিদম প্রস্তাব করে:

• গাণিতিক-ভিত্তিক: মাস্টার সিক্রেট ও ওয়েবসাইট নামে মডুলার যোগ, সংখ্যা হেরফের ব্যবহার করা।
• স্থানিক/নেভিগেশন-ভিত্তিক: অক্ষরগুলিকে মানসিক গ্রিড বা পথের বিন্দুতে ম্যাপ করা।
• শব্দভাণ্ডার/অনুসন্ধান-ভিত্তিক: ব্যক্তিগত মানসিক অভিধান বা গল্পের সংযোগ ব্যবহার করা।

সবগুলোই কম জ্ঞানীয় চাপ ও প্রবেশযোগ্যতার জন্য নকশা করা।

4.2. গাণিতিক সূত্রায়ন

একটি সরলীকৃত গাণিতিক-ভিত্তিক উদাহরণ: ধরুন $s$ একটি সংখ্যাসূচক মাস্টার সিক্রেট (যেমন, একটি স্মরণীয় তারিখ থেকে প্রাপ্ত)। ধরুন $H(w)$ হল ওয়েবসাইট নামের একটি সরল হ্যাশ (যেমন, অক্ষর কোডের যোগফল মড ১০)। একটি পাসওয়ার্ড সংখ্যা $y_i$ এভাবে তৈরি হতে পারে:
$y_i = (s_i + H(w)_i + c_i) \mod 10$
যেখানে $c_i$ হল পূর্ববর্তী অপারেশন থেকে একটি ক্যারি বা $R$ দ্বারা সংজ্ঞায়িত একটি ব্যবহারকারী-নির্দিষ্ট ক্রমবিন্যাস ধাপ। সম্পূর্ণ পাসওয়ার্ড হল $y_i$ গুলোর সংযুক্তি।

5. নিরাপত্তা বিশ্লেষণ ও এনট্রপি মূল্যায়ন

প্রথাগত ক্রিপ্টোবিশ্লেষণ সরাসরি প্রয়োগ করা কঠিন। গবেষণাপত্রটি এনট্রপি-ভিত্তিক মেট্রিক ব্যবহার করে:

• কার্যকর কী স্পেস: একজন আক্রমণকারীর জন্য $s$ এবং $R$ অনুমানের অনুসন্ধান স্থান অনুমান করা।
• জানা আক্রমণের বিরুদ্ধে প্রতিরোধ: অভিধান আক্রমণ, ফিশিং (উৎপন্ন পাসওয়ার্ড সাইট-নির্দিষ্ট), এবং পর্যবেক্ষণ আক্রমণ (কাঁধে চড়ে দেখা) এর বিরুদ্ধে বিশ্লেষণ।
• R-এর অনন্যতা: নিরাপত্তা মূলত জ্ঞানীয় প্যারামিটার $R$ এর অপ্রত্যাশিততা ও ব্যক্তিত্বের উপর ব্যাপকভাবে নির্ভর করে।

সিদ্ধান্ত হল, যদিও পরম বিট শক্তি অ্যালগরিদমিক হ্যাশের চেয়ে কম হতে পারে, মানব উপাদান ($R$) এর একীকরণ এবং আক্রমণকারীর জন্য এটি মডেল করার প্রয়োজনীয়তা একটি উল্লেখযোগ্য ব্যবহারিক বাধা তৈরি করে।

6. পরীক্ষামূলক ফলাফল ও ব্যবহারকারী জরিপ

এই গবেষণায় ১৩৪ জন ব্যক্তির একটি জরিপ অন্তর্ভুক্ত ছিল, যারা প্রত্যেকে দুটি প্রস্তাবিত স্কিম পরীক্ষা করে, এবং ৪০০টি ওয়েবসাইটের পাসওয়ার্ড নীতির পর্যালোচনা করা হয়।

প্রধান ফলাফল:

• ব্যবহারযোগ্যতা: অংশগ্রহণকারীরা স্বল্প প্রশিক্ষণ সময়ের পরে নির্ভরযোগ্যভাবে পাসওয়ার্ড তৈরি করতে পেরেছেন। স্থানিক ও গল্প-ভিত্তিক পদ্ধতিগুলো উচ্চ স্মরণ হার দেখিয়েছে।
• গ্রহণযোগ্যতা: ব্যবহারকারীরা খাঁটি গাণিতিক পদ্ধতির চেয়ে "ব্যক্তিগত" বা "গল্পের মতো" অনুভূত পদ্ধতিগুলো পছন্দ করেছেন।
• নীতি বিশ্লেষণ: ওয়েবসাইট পাসওয়ার্ডের প্রয়োজনীয়তা অত্যন্ত অসামঞ্জস্যপূর্ণ, যা একটি সার্বজনীন তৈরির ফাংশন নকশা করা জটিল করে তোলে।

7. বিশ্লেষণ কাঠামো ও উদাহরণ কেস

একটি মানব-গণনাযোগ্য হ্যাশ স্কিম মূল্যায়নের কাঠামো:

1. ইনপুট সংজ্ঞা: $s$ (যেমন, একটি ৬-অঙ্কের সংখ্যা, একটি বাক্যাংশ) এবং $w$ (যেমন, সম্পূর্ণ ডোমেইন নাম, একটি ব্যবহারকারী-নির্বাচিত ট্যাগ) এর ফরম্যাট স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত করুন।
2. অপারেশন ম্যাপিং: মানসিক অপারেশনের ক্রম সংজ্ঞায়িত করুন (যেমন, "w-এর ৩য় ও ৫ম অক্ষর নিন, সংখ্যায় রূপান্তর করুন, s-এর ২য় সংখ্যার সাথে যোগ করুন...")।
3. R একীকরণ: নির্দিষ্ট করুন কিভাবে $R$ অন্তর্ভুক্ত করা হয় (যেমন, "আপনার শৈশবের ফোন নম্বরের এরিয়া কোড ব্যবহার করে একটি অক্ষর-শিফট প্যাটার্নের বীজ তৈরি করুন")।
4. আউটপুট ফরম্যাটিং: সাধারণ পাসওয়ার্ড নিয়ম পূরণের বর্ণনা দিন (যেমন, "যদি তৃতীয় আউটপুট সংখ্যাটি জোড় হয়, ওয়েবসাইট নামের প্রথম অক্ষর বড় হাতের করুন এবং এটি সংযুক্ত করুন")।

কেস উদাহরণ (কোন কোড নেই): অ্যালিস তার মাস্টার সিক্রেট $s$ হিসাবে "১৯৮৪" সংখ্যাগুলো বেছে নেয়। তার $R$ জড়িত সর্বদা বর্ণমালাকে বিপরীত ক্রমে চিন্তা করা (Z=1, Y=2...)। "bank.com" ওয়েবসাইটের জন্য, সে প্রথম ও শেষ অক্ষর (B, K) নেয়, তার বিপরীত বর্ণমালার মাধ্যমে সেগুলো ম্যাপ করে (B->25, K->16), সেগুলো তার সিক্রেট সংখ্যার সাথে যোগ করে (25+1=26, 16+9=25), মড ২৬ প্রয়োগ করে, এবং আবার অক্ষরে ম্যাপ করে (26->A, 25->B)। তারপর সে একটি স্বরবর্ণের পরে একটি চিহ্ন সন্নিবেশ করার জন্য একটি ব্যক্তিগত নিয়ম ($R$) প্রয়োগ করে। bank.com-এর জন্য তার চূড়ান্ত পাসওয়ার্ড হতে পারে "A!B"।

8. ভবিষ্যতের প্রয়োগ ও গবেষণার দিকনির্দেশ

• হাইব্রিড সিস্টেম: একটি মানব-গণিত মূলকে একটি ন্যূনতম, নিরাপদ ডিভাইস (যেমন, একটি স্মার্ট রিং) এর সাথে চূড়ান্ত রূপান্তর ধাপের জন্য একত্রিত করা, এনট্রপি বাড়ানোর জন্য।
• মানকীকরণ ও প্রবেশযোগ্যতা: বিভিন্ন জ্ঞানীয় প্রোফাইল ও দক্ষতার জন্য প্রত্যয়িত অ্যালগরিদমের একটি স্যুট তৈরি করা, সম্ভাব্যভাবে অপারেটিং সিস্টেম লগইন কাঠামোর সাথে একীভূত করা।
• অবিচ্ছিন্ন প্রমাণীকরণ: ওয়ান-টাইম কোড বা আচরণগত বায়োমেট্রিক বীজ তৈরি করার জন্য মূল ফাংশনের সূক্ষ্ম প্রকরণ ব্যবহার করা।
• পোস্ট-কোয়ান্টাম বিবেচনা: অন্বেষণ করা যে ল্যাটিস সমস্যা বা অন্যান্য পিকিউ-হার্ড সমস্যার উপর ভিত্তি করে মানব-গণনাযোগ্য ফাংশন নকশা করা যায় কিনা, যেমন "মানব-কাজের প্রমাণ" সম্পর্কিত গবেষণা দ্বারা প্রস্তাবিত।

9. তথ্যসূত্র

1. [3] জনপ্রিয় পাসওয়ার্ড ম্যানেজারগুলির নিরাপত্তা বিশ্লেষণ। ইউসেনিক্স সিকিউরিটি।
2. [4] বি. রস, ইত্যাদি। "ব্রাউজার এক্সটেনশন ব্যবহার করে শক্তিশালী পাসওয়ার্ড প্রমাণীকরণ।" ইউসেনিক্স সিকিউরিটি ২০০৫।
3. [10] ভেরাইজন ডেটা ব্রিচ তদন্ত প্রতিবেদন। ২০২৩।
4. [15] "পাসওয়ার্ড ম্যানেজারে জিরো-ডে দুর্বলতা।" সাইবারসিকিউরিটি অ্যান্ড ইনফ্রাস্ট্রাকচার সিকিউরিটি এজেন্সি (সিসা)।
5. [16] গুগল / হ্যারিস পোল। "অনলাইন নিরাপত্তা জরিপ।" ২০২২।
6. [17] ডিজিটাল আইডেন্টিটি ট্রেন্ডস। ড্যাশলেন। ২০২৩।
7. [30] "বিশ্বের সবচেয়ে সাধারণ পাসওয়ার্ড।" নর্ডপাস। ২০২৩।
8. [34] এস. গাও এবং ই. ডব্লিউ. ফেল্টেন। "অনলাইন অ্যাকাউন্টের জন্য পাসওয়ার্ড ব্যবস্থাপনা কৌশল।" সাউপস ২০০৬।
9. [37] বি. গ্যাসেন্ড, ইত্যাদি। "সিলিকন ফিজিক্যাল র্যান্ডম ফাংশনস।" সিসিএস ২০০২। (মৌলিক পিইউএফ গবেষণাপত্র)
10. [43] এফটিসি। "কনজিউমার সেন্টিনেল নেটওয়ার্ক ডেটা বুক।" ২০২২।
11. এনআইএসটি স্পেশাল পাবলিকেশন ৮০০-৬৩বি: ডিজিটাল আইডেন্টিটি নির্দেশিকা।
12. ইসোলা, পি., ইত্যাদি। "কন্ডিশনাল অ্যাডভারসারিয়াল নেটওয়ার্কস সহ ইমেজ-টু-ইমেজ ট্রান্সলেশন।" সিভিপিআর ২০১৭। (জটিল ম্যাপিং শেখার উপমার জন্য)।

10. বিশেষজ্ঞ বিশ্লেষণ ও সমালোচনামূলক পর্যালোচনা