Enhancing trustability in MMOGs environments

Massively Multiplayer Online Games (MMOGs; e.g., World of Warcraft), virtual worlds (VW; e.g., Second Life), social networks (e.g., Facebook) strongly demand for more autonomic, security, and trust mechanisms in a way similar to humans do in the real life world. As known, this is a difficult matter because trusting in humans and organizations depends on the perception and experience of each individual, which is difficult to quantify or measure. In fact, these societal environments lack trust mechanisms similar to those involved in humans-to-human interactions. Besides, interactions mediated by compute devices are constantly evolving, requiring trust mechanisms that keep the pace with the developments and assess risk situations. In VW/MMOGs, it is widely recognized that users develop trust relationships from their in-world interactions with others. However, these trust relationships end up not being represented in the data structures (or databases) of such virtual worlds, though they sometimes appear associated to reputation and recommendation systems. In addition, as far as we know, the user is not provided with a personal trust tool to sustain his/her decision making while he/she interacts with other users in the virtual or game world. In order to solve this problem, as well as those mentioned above, we propose herein a formal representation of these personal trust relationships, which are based on avataravatar interactions. The leading idea is to provide each avatar-impersonated player with a personal trust tool that follows a distributed trust model, i.e., the trust data is distributed over the societal network of a given VW/MMOG. Representing, manipulating, and inferring trust from the user/player point of view certainly is a grand challenge. When someone meets an unknown individual, the question is “Can I trust him/her or not?”. It is clear that this requires the user to have access to a representation of trust about others, but, unless we are using an open source VW/MMOG, it is difficult —not to say unfeasible— to get access to such data. Even, in an open source system, a number of users may refuse to pass information about its friends, acquaintances, or others. Putting together its own data and gathered data obtained from others, the avatar-impersonated player should be able to come across a trust result about its current trustee. For the trust assessment method used in this thesis, we use subjective logic operators and graph search algorithms to undertake such trust inference about the trustee. The proposed trust inference system has been validated using a number of OpenSimulator (opensimulator.org) scenarios, which showed an accuracy increase in evaluating trustability of avatars. Summing up, our proposal aims thus to introduce a trust theory for virtual worlds, its trust assessment metrics (e.g., subjective logic) and trust discovery methods (e.g., graph search methods), on an individual basis, rather than based on usual centralized reputation systems. In particular, and unlike other trust discovery methods, our methods run at interactive rates.MMOGs (Massively Multiplayer Online Games, como por exemplo, World of Warcraft), mundos virtuais (VW, como por exemplo, o Second Life) e redes sociais (como por exemplo, Facebook) necessitam de mecanismos de confiança mais autónomos, capazes de assegurar a segurança e a confiança de uma forma semelhante à que os seres humanos utilizam na vida real. Como se sabe, esta não é uma questão fácil. Porque confiar em seres humanos e ou organizações depende da percepção e da experiência de cada indivíduo, o que é difícil de quantificar ou medir à partida. Na verdade, esses ambientes sociais carecem dos mecanismos de confiança presentes em interacções humanas presenciais. Além disso, as interacções mediadas por dispositivos computacionais estão em constante evolução, necessitando de mecanismos de confiança adequados ao ritmo da evolução para avaliar situações de risco. Em VW/MMOGs, é amplamente reconhecido que os utilizadores desenvolvem relações de confiança a partir das suas interacções no mundo com outros. No entanto, essas relações de confiança acabam por não ser representadas nas estruturas de dados (ou bases de dados) do VW/MMOG específico, embora às vezes apareçam associados à reputação e a sistemas de reputação. Além disso, tanto quanto sabemos, ao utilizador não lhe é facultado nenhum mecanismo que suporte uma ferramenta de confiança individual para sustentar o seu processo de tomada de decisão, enquanto ele interage com outros utilizadores no mundo virtual ou jogo. A fim de resolver este problema, bem como os mencionados acima, propomos nesta tese uma representação formal para essas relações de confiança pessoal, baseada em interacções avatar-avatar. A ideia principal é fornecer a cada jogador representado por um avatar uma ferramenta de confiança pessoal que segue um modelo de confiança distribuída, ou seja, os dados de confiança são distribuídos através da rede social de um determinado VW/MMOG. Representar, manipular e inferir a confiança do ponto de utilizador/jogador, é certamente um grande desafio. Quando alguém encontra um indivíduo desconhecido, a pergunta é “Posso confiar ou não nele?”. É claro que isto requer que o utilizador tenha acesso a uma representação de confiança sobre os outros, mas, a menos que possamos usar uma plataforma VW/MMOG de código aberto, é difícil — para não dizer impossível — obter acesso aos dados gerados pelos utilizadores. Mesmo em sistemas de código aberto, um número de utilizadores pode recusar partilhar informações sobre seus amigos, conhecidos, ou sobre outros. Ao juntar seus próprios dados com os dados obtidos de outros, o utilizador/jogador representado por um avatar deve ser capaz de produzir uma avaliação de confiança sobre o utilizador/jogador com o qual se encontra a interagir. Relativamente ao método de avaliação de confiança empregue nesta tese, utilizamos lógica subjectiva para a representação da confiança, e também operadores lógicos da lógica subjectiva juntamente com algoritmos de procura em grafos para empreender o processo de inferência da confiança relativamente a outro utilizador. O sistema de inferência de confiança proposto foi validado através de um número de cenários Open-Simulator (opensimulator.org), que mostrou um aumento na precisão na avaliação da confiança de avatares. Resumindo, a nossa proposta visa, assim, introduzir uma teoria de confiança para mundos virtuais, conjuntamente com métricas de avaliação de confiança (por exemplo, a lógica subjectiva) e em métodos de procura de caminhos de confiança (com por exemplo, através de métodos de pesquisa em grafos), partindo de uma base individual, em vez de se basear em sistemas habituais de reputação centralizados. Em particular, e ao contrário de outros métodos de determinação do grau de confiança, os nossos métodos são executados em tempo real

Älykäs tunnistauminen ja käyttöoikeuksien hallinta monimuotoisessa verkotetussa maailmassa

Our living environments are full of various connected computing devices. These environments in homes, offices, public spaces, transportation etc. are gaining abilities to acquire and apply knowledge about the environment and its users in order to improve users' experience in that environment. However, before smart adaptive solutions can be deployed in critical applications, authentication and authorization mechanisms are needed to provide protection against various security threats. These mechanisms must be able to interoperate and share information with different devices. The thesis focuses to questions on how to facilitate the interoperability of authentication and authorization solutions and how to enable adaptability and smartness of these solutions. To address questions, this thesis explores existing authentication and authorizations solutions. Then the thesis builds new reusable, interoperable, and adaptive security solutions. The smart space concept, based on semantic web technologies and publish-and-subscribe architecture, is recognized as a prominent approach for interoperability. We contribute by proposing solutions, which facilitate implementation of smart access control applications. An essential enabler for smart spaces is a secure platform for information sharing. This platform can be based on various security protocols and frameworks, providing diverse security levels. We survey security-levels and feasibility of some key establishment protocols and solutions for authentication and authorization. We also study ecosystem and adaptation issues as well as design and implement a fine-grained and context-based reusable security model, which enables development of self-configuring and adaptive authorization solutions.Ympäristöt, joissa elämme, ovat täynnä erilaisia verkkolaitteita. Nämä koteihin, toimistoihin, julkisiin tiloihin ja ajoneuvoihin muodostuvat ympäristöt ovat oppimassa hyödyntämään ympäriltä saatavilla olevaa tietoa ja sopeuttamaan toimintaansa parantaakseen käyttäjän kokemusta näistä ympäristössä. Älykkäiden ja sopeutuvien tilojen käyttöönotto kriittisissä sovelluksissa vaatii kuitenkin tunnistautumis- ja käyttöoikeuksien hallintamenetelmiä tietoturvauhkien torjumiseksi. Näiden menetelmien pitää pystyä yhteistoimintaan ja mahdollistaa tiedonvaihto erilaisten laitteiden kanssa. Tämä lisensiaatin tutkimus keskittyy kysymyksiin, kuinka helpottaa tunnistautumis- ja käyttöoikeusratkaisujen yhteensopivuutta ja kuinka mahdollistaa näiden ratkaisujen sopeutumiskyky ja älykäs toiminta. Tutkimuksessa tarkastellaan olemassa olevia menetelmiä. Tämän jälkeen kuvataan toteutuksia uusista tietoturvaratkaisuista, jotka ovat uudelleenkäytettäviä, eri laitteiden kanssa yhteensopivia ja eri vaatimuksiin mukautuvia. Älytilat, jotka perustuvat semanttisten web teknologioiden ja julkaise-ja-tilaa arkkitehtuurin hyödyntämiseen, tunnistetaan työssä lupaavaksi yhteensopivuuden tuovaksi ratkaisuksi. Tutkimus esittää ratkaisuja, jotka helpottavat älykkäiden tunnistautumis- ja käyttöoikeuksien hallintaratkaisujen kehitystä. Oleellinen yhteensopivuuden mahdollistaja on tietoturvallinen yhteensopivuusalusta. Tämä alusta voi perustua erilaisiin avaintenhallinta ja tunnistautumisprotokolliin sekä käyttöoikeuksien hallintakehyksiin. Tutkimuksessa arvioidaan joidenkin olemassa olevien ratkaisujen käytettävyyttä ja tietoturvatasoa. Tutkimuksessa myös tutkitaan ekosysteemi- ja sopeutumiskysymyksiä sekä toteutetaan hienojakoinen ja kontekstiin perustuva uudelleen käytettävä tietoturvamalli, joka mahdollistaa itsesääntyvien ja mukautuvien käyttöoikeuksien hallinta sovellusten toteuttamisen