Balancing the demands of anonymity, privacy, and accountability: challenges and new solutions in various application contexts

Over the years, digital transformation and innovation have changed our connection with work, sociability, progress, and life, new daily habits and processes. Moreover, the recent pandemic has accentuated and accelerated the need for digital services to communicate, collaborate and share resources. As human beings, the concept of security in a broad sense, sometimes also conceived as safety, is one of the priorities we aspire to in life through the undertaken decisions and actions. However, security can have different declinations in the online world: for instance, security can refer to ensuring users' data anonymity, or guaranteeing the privacy of sensitive data, or allowing accountability when users access online services, communicate within social networks, carry out business processes, or exchange data. This thesis analyses the needs for anonymity, privacy, and accountability in various applications and proposes new solutions to balance these properties among them from three different perspectives, which are 1) anonymity and digital identity; 2) privacy and accountability; 3) privacy and social networks. These perspectives aim to balance benefits deriving from being connected and the need to protect digital identity and online actions and decisions. In particular, these three concepts seem antagonistic and contrasting with each other. However, there is a need to find adequate balancing in each of these properties. This need also varies within the different application contexts that will be presented in this thesis.

Nel corso degli anni, la trasformazione digitale e l'innovazione hanno cambiato il nostro relazionarci con il lavoro, la socialità, il progresso e la vita, le nuove abitudini e processi quotidiani. Inoltre, la recente pandemia ha accentuato e accelerato la necessità di servizi digitali per comunicare, collaborare e condividere risorse. Come esseri umani, il concetto di sicurezza in senso lato è una delle priorità a cui aspiriamo nella vita, attraverso le decisioni e le azioni intraprese. Tuttavia, la sicurezza può avere diverse declinazioni nel mondo online: ad esempio, la sicurezza può riferirsi al garantire l'anonimato (anonimity) dei dati degli utenti, o la privacy dei dati sensibili, o la responsabilità (accountability) quando gli utenti accedono ai servizi online, comunicano all'interno dei social network, svolgono attività processi o scambiano dati. Questa tesi analizza le esigenze di anonimity, privacy e accountability in varie applicazioni e propone nuove soluzioni per bilanciare queste proprietà in riferimento a tre diverse prospettive: 1) anonymity e identità digitale; 2) privacy e accountability; 3) privacy e social networks. Queste prospettive mirano a bilanciare i benefici derivanti dall'essere connessi e la necessità di proteggere l'identità digitale e le azioni e decisioni online. In particolare, questi tre concetti sembrano antagonisti e contrastanti tra loro. Tuttavia, è necessario trovare un equilibrio adeguato in ciascuna di queste proprietà. Questa esigenza varia anche nei diversi contesti applicativi che verranno presentati in questa tesi.