Verso il Web of Trust

Oreste Signore

Ufficio Italiano W3C presso il C.N.R.
Area della Ricerca di Pisa San Cataldo - Via G. Moruzzi, 1 - 56124 Pisa
Email: oreste@w3.org

Etica di Internet
Incontri italo-francesi 2005
Euristica e semantica del Web: quali basi teoriche per un web di fiducia?
Roma, 17 giugno 2005

Slides URI: http://www.w3c.it/talks/2005/ew3/

Contenuto

• Il Web e il W3C
• Il Semantic Web
• Il Web Policy Aware

Il World Wide Web

Alcuni elementi importanti

• Quando qualcuno, da qualche parte, rende disponibile un' informazione, questa deve essere accessibile da chiunque, con qualsiasi computer, in qualsiasi paese (a meno di problemi di autorizzazione)
• Il Web è uno spazio informativo universale, in cui ognuno può accedere all' informazione e modificarla (browser/editor)
• Ambiente totalmente decentralizzato
• Interoperabilità tecnologica e semantica
• Non autorità, ma autorevolezza

W3C: gli obiettivi a lungo termine

Web for Everyone

• valore sociale del Web: comunicazione interpersonale, commercio, condivisione di conoscenza
• rendere questi benefici disponibili a tutti, indipendentemente da hardware, software, infrastruttura di rete, lingua madre, cultura, posizione geografica, capacità fisiche o mentali

Web on Everything

• nuovi dispositivi sono in grado di accedere al Web
• rendere l' accesso al web da qualsiasi dispositivo semplice, facile e comodo come da un normale desktop

Knowledge Base

• il Web non è soltanto un immenso contenitore dal quale attingere informazioni
• le macchine possono svolgere del lavoro utile, noioso e lungo per gli esseri umani

Trust and Confidence

• le persone devono potersi fidare di chi ha avuto la loro fiducia
• la tecnologia non può dare garanzie di fiducia, ma può consentire transazioni con partner nei quali si ha fiducia (trust)
• promuovere tecnologie che favoriscano un ambiente più cooperativo, in cui siano garantite individuazione delle responsabilità, sicurezza, fiducia e segretezza

Contenuto

• Il Web e il W3C
• Il Semantic Web
• Il Web Policy Aware

La proposta originaria

Nel 1989 Tim Berners-Lee propose il World Wide Web

Evoluzione del World Wide Web

Dalla man-machine interaction alla machine to machine interaction

I limiti attuali

• Nel web tradizionale si rappresenta l' informazione utilizzando:
  • linguaggio naturale
  • grafica, elementi multimediali, struttura della pagina
• Spesso è necessario combinare le informazioni (provenienti da fonti diverse)
• Per gli esseri umani è facile ...
  • dedurre fatti da informazioni incomplete
  • creare e seguire associazioni mentali
  • provarie varie esperienze sensoriali
  • aggregare le informazioni indipendentemente dalle tecnologie utilizzate
• ... ma le macchine non sono intelligenti!
  • non possono utilizzare informazioni parziali
  • hanno difficoltà ad aggregare informazioni strutturate in forma diversa

I have a dream ...

"The entertainment system was belting out the Beatles "We Can Work It Out" when the phone rang. When Pete answered, his phone turned the sound down by sending a message to all other local devices that had a volume control. "

...

His sister, Lucy, was on the line from the doctor’s office At the doctor’s office, Lucy instructed her Semantic Web agent through her handheld Web browser. The agent promptly retrieved information about ...”

(From: The Semantic Web, by Tim Berners-Lee, James Hendler and Ora Lassila, Scientific American, May 2001)

http://www.scientificamerican.com/2001/0501issue/0501berners-lee.html

L' architettura del Semantic Web

Cosa sono i metadati?

• Informazioni, elaborabili automaticamente (machine understandable), relative a una risorsa web o a qualche altra cosa
• ... data about data
• ... informazioni che possono essere utilizzate da intelligent software agents per fare un uso appropriato delle risorse
• ... dati ...
• ... che possono essere descritti da altri metadati ...

Perché i metadati?

• Nel Web di oggi tutte le informazioni sono "machine readable"
• Nel Semantic Web le informazioni devono essere "machine understandable". Quindi occorrono:
  • nomi non ambigui per le risorse (URI)
  • un data model condiviso per esprimere i metadati (RDF)
  • un modo per accedere ai metadati sul Web
  • vocabolari condivisi (ontologie)

Cosa è RDF?

• L' uso efficace dei metadati richiede la definizione di convenzioni per:
  • semantica (definita dalle singole comunità disciplinari)
  • sintassi (organizzazione dei data element per l' elaborazione automatica)
  • struttura (vincolo formale sulla sintassi)
• RDF:
  • Resource Description Framework
  • strumento base per codifica, scambio e riutilizzo di metadati strutturati
  • consente l' interoperabilità tra applicazioni che si scambiano sul Web informazioni machine-understandable

RDF è per il Semantic Web ciò che HTML è stato per il web

RDF Data Model: resources

• Qualunque cosa descritta da una espressione RDF viene detta risorsa (resource)
• Una risorsa può essere:
  • una pagina web
  • una parte di pagina web
  • un elemento XML all' interno del documento sorgente
  • una collezione di pagine web
  • un oggetto non direttamente accessibile sul web (libro, dipinto, oggetto, ...)
• Le risorse sono sempre individuate da un Universal Resource Identifier (URI)

Il Data Model RDF: gli statement

Il concetto fondamentale:

• Statement: una tupla di un subject (o resource), un predicato (o proprietà) e un value (o object).

ovvero:

• Una risorsa, con una proprietà distinta da un nome, e un valore della proprietà per quella specifica risorsa, costituisce un RDF statement

L' oggetto di uno statement può essere un' espressione, o anche un' altra risorsa.

Un esempio banale

Due espressioni equivalenti in linguaggio naturale:

• Oreste Signore is the author of DocX
• The author of DocX is Oreste Signore

In RDF:

Con questa rappresentazione grafica:

Un esempio di statement

La persona identificata dal Codice Fiscale SGNRST99A99X111Y has Name Oreste Signore, Email oreste@w3.org, e Affiliation C.N.R.. La risorsa http://www.w3c.it/Oreste/DocX has Author questa persona .

Grafi e Web: prima di RDF

Grafi e Web: dopo RDF

Ontologie

• Il Semantic Web ha bisogno di ontologie:
  "definisce i concetti e le relazioni usate per descrivere e rappresentare un dominio di conoscenza"
• Serve quindi un Web Ontologies Language per definire:
  • la terminologia usata in un contesto specifico
  • vincoli e proprietà
  • le caratteristiche logiche delle proprietà
  • l' equivalenza dei termini tra le varie ontologie
  • etc.
• Il linguaggio deve essere un compromesso tra:
  • ricchezza semantica
  • fattibilità, implementabilità

Web Ontology Language (OWL) è la W3C Recommendation

Ontologie sul Web

• Le ontologie sono sul Web. Quindi:
  • le applicazioni possono utilizzare varie ontologie differenti, oppure ... ...
  • ... le stesse ontologie, ma espresse in lingue diverse
  • le equivalenze tra termini, e le relazioni intercorrenti tra di loro, possono diventare un problema non banale

Il Semantic Web (ricapitolando)

• Interazione machine-to-machine
• Intelligent software agents
• Metadati
• Decentralizzazione
• Armonizzazione delle ontologie
• Reasoning
• Interoperabilità semantica
• Fiducia
• Searching the Web

Molte delle tecnologie necessarie sono già disponibili

La conoscenza può essere espressa ed esportata utilizzando un formalismo interoperabile

Alcuni problemi

Ontologie

• definizione
• condivisione
• armonizzazione

Grafi RDF

• memorizzazione
• query
• autentica (signing graphs)
• ripudio

Trust

• policy aware web

Contenuto

• Il Web e il W3C
• Il Semantic Web
• Il Web Policy Aware

Successi e insuccessi del Web

I successi

• disseminazione dell' informazione
• accesso all' informazione
• diffusione in ambienti commerciali e accademici

Gli insuccessi

• protezione della privacy
• approccio equilibrato alla tutela della proprietà intellettuale
• esigenze di base per la sicurezza e il controllo dell' accesso

Le soluzioni possibili

• legali: non sono sufficienti
• tecnologiche: non banali

Perché un Web "Policy Aware"

(fa riferimento al lavoro: Creating a Policy-Aware Web: Discretionary, Rule-based Access for the World Wide Web, di Daniel J. Weitzner, Jim Hendler, Tim Berners-Lee, Dan Connolly)

• Sviluppo del Web come spazio informativo sociale frenato da:
  • mancanza di sistemi sofisticati per il controllo della condivisione dell' informazione
  • necessità di definire a priori la politica
  • granularità alta
• Vantaggi di un Web "Policy aware"
  • politiche definite in modo dichiarativo
  • maggior trasparenza senza bisogno di accordi preventivi
  • maggior controllo da parte dei detentori dell' informazione

Le tecnologie del Semantic Web possono rendere il Web un ambiente sociale più ricco

I requisiti per un Web Policy Aware

Trasparenza

• persone e macchine devono essere in grado di comprendere le regole che disciplinano le risorse
• varie proposte: Platform for Privacy Preferences (P3P), Security Assertions Markup Language (SAML), Enterprise Privacy Authorization Language (EPAL), eXtensible Access Control Markup Language (XACML)

Meccanismi di conformità

• esprimere le regole in modo formale e machine-readable

Identificazione delle responsabilità

• le regole possono essere violate (inavvertitamente o dolosamente)
• occorre poter rilevare le violazioni e identificare gli autori

Le differenze

Il Web Policy Aware è diverso da un tradizionale sistema di controllo degli accessi

Approccio tradizionale (crittografia)

• definizione preventiva delle politiche
• impegno gestionale per il mantenimento della PKI (Public Key Infrastructure)
• accettabile in alcuni contesti (banche, intelligence)
• troppo gravosa per le realtà piccole
• spesso si rinuncia alla protezione

Policy Aware Web

• politiche di sicurezza descrittive
• carico (basso) della verifica a carico del client web
• accesso basato su regole codificato a livello dei protocolli web
• enfasi sulla decentralizzazione

P3P

L' accesso basato su regole

Caratteristiche

• insieme di regole dichiarative per definire le regole di accesso "a grana fine"
• per accedere all' informazione bisogna dimostrare il diritto all' accesso
• MAC (Mandatory Access Control): il sistema definisce a priori i criteri di protezione
• DAC (Discretionary Access Control): il detentore dell' informazione definisce a livello locale le politiche di accesso

I problemi tecnici

• interoperabilità
• varietà di applicazioni
• necessità di un meccanismo di dimostrazione (proof)
• gestire le possibili incoerenze
• scalabilità

Un esempio: il sito W3C

Decentralizzazione della dimostrazione

Conclusioni

• I membri del W3C guidano l' evoluzione del Web
• Leading the web at its full potential
• Il Semantic Web è l' evoluzione del Web attuale
• Molte tecnologie sono ad un buon punto di sviluppo
• Alcune di esse possono essere la base per la soluzione di problemi importanti
• È possibile controllare l' accesso nel Web usando HTTP per realizzare un meccanismo scalabile per lo scambio di regole e dimostrazioni.

Grazie per l’ attenzione

?

Se non è sul web non esiste ...
... troverete sul sito dell' Ufficio (http://www.w3c.it/)
questa presentazione alla URI:http://www.w3c.it/talks/2005/ew3/