🖐🏻 Это блог компании Cryptor
👉🏻 Мы разрабатываем блокчейн-технологии для стартапов и бизнеса
Любое голосование онлайн делает процесс более комфортным, гибким и доступным для максимального числа людей. Однако современные системы электронного голосования уязвимы для компрометации данных и манипулирования результатами голосования.
Блокчейн же может помочь в решении этих вопросов. Эта технология имеет потенциал для повышения безопасности персональных данных избирателей, повышения прозрачности процесса голосования и упрощения проверки результатов выборов.
Проблемы современных систем электронного голосования
Онлайн-голосование стало реальным сегодня. Многие страны по всему миру, включая несколько штатов в США, Бразилии, Индиии Эстонии, позволяют своим гражданам голосовать с помощью машин для голосования или даже через Интернет.
В целом, при внедрении системы онлайн-голосования необходимо решить следующие задачи:
Безопасность
Система онлайн-голосования может иметь несколько слабых мест. Риски кибербезопасности могут исходить от самой системы, механизмов аутентификации, которые она развертывает, мобильных устройств, используемых избирателями, и механизмов, ответственных за защиту хранимых и передаваемых данных.
Например, в 2017 году исследователи обнаружили недостаток в криптографическом механизме, используемом для защиты эстонской национальной системы ID-карт, который мог привести к компрометации личных данных 760 000 человек.
В 2020 году исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) и Мичиганского университета проанализировали платформу OmniBallot, которая была одобрена для онлайн-голосования в нескольких штатах США. Они обнаружили, что этой платформой можно манипулировать, компрометируя мобильное устройство избирателя или сторонний сервис хранения данных.
Аутентификация избирателей
Аутентификация избирателей является неотъемлемой частью любой системы голосования. При аутентификации избирателя система голосования должна обеспечить, чтобы человек:
· Был именно тот, за кого он себя выдает
· Имел право голоса
· Еще не голосовал
Без аутентификации избирателей система не сможет предотвратить двойное голосование, олицетворение избирателей и другие манипуляции с выборами.
В традиционных системах голосования личность избирателя обычно проверяется вручную сотрудниками избирательных участков. Однако системы онлайн-голосования должны полагаться на механизмы проверки цифровой личности.
Например, Бразилия начала использовать отпечатки пальцев избирателей для проверки их личности еще в 2012 году. В Эстонии, где около трети всех голосов отдается онлайн, избиратели аутентифицируются с помощью зашифрованного государственного удостоверения личности или личного смартфона. А в США некоторые поставщики интернет-голосования используют системы распознавания лиц для аутентификации пользователей.
Однако технологии, используемые в этих случаях, не на 100% безошибочны. Ошибочные алгоритмы шифрования угрожают безопасности данных голосования. И если биометрия человека не обрабатывается правильно, избиратель, имеющий право голоса, может не получить шанс проголосовать.
Специальные возможности
Цифровое голосование может стать правильным ответом на проблему физической доступности избирательных участков. В частности, переход на онлайн-голосование может увеличить уровень участия избирателей с ограниченными физическими возможностями и избирателей, проживающих в сельской местности. Онлайн-перевод бюллетеней и инструкций избирателей также может быть полезен для преодоления языковых барьеров.
В то же время полный переход на цифровое голосование может помешать людям определенной демографии, расы или уровня дохода участвовать в избирательном процессе. Например, любая система онлайн-голосования требует стабильного подключения к Интернету, которое может быть недоступно в некоторых регионах.
Мобильные устройства, используемые для целей аутентификации, обычно являются смартфонами, которые должны соответствовать определенным техническим требованиям. Таким образом, человек, обладающий менее технологичным устройством, не сможет использовать его в качестве инструмента проверки личности.
Анонимность избирателей
Когда речь идет о каких-либо выборах и референдумах на государственном уровне, анонимность или несвязанность избирателей является важным требованием. Предполагается, что анонимность предотвратит возможные попытки повлиять на решение избирателя.
Однако выполнение этого требования является более сложной задачей для цифровых систем голосования, чем для традиционных подходов к автономному голосованию. В цифровой системе голосования трудно гарантировать, что никто не сможет связать конкретный голос с конкретным человеком, а также обеспечить сквозную проверку (e2e) и гарантировать, что все голоса должным образом зарегистрированы и подсчитаны.
Улучшение онлайн-голосования с помощью блокчейна
Блокчейны можно использовать для улучшения различных систем электронного голосования.
Естественно, самые строгие требования будут предъявляться к системам, используемым на национальных выборах и референдумах, где анонимность избирателей является обязательной. Другие решения могут не требовать сохранения тайны выбора избирателя и, следовательно, быть проще в реализации.
Блокчейн может помочь вам достичь нескольких целей при создании решения для электронного голосования:
· Надежно хранить данные
· Надежная проверка личности
Современные концепции развития системы голосования на основе блокчейна в основном используют технологию безопасного хранения данных. Например, в 2020 году Демократическая партия Таиланда провела выборы своего нового лидера, используя блокчейн Zcoin в качестве базы данных для хранения зашифрованных данных, содержащих идентификационные документы избирателей и подсчеты голосов. В том же году республиканская и демократическая партии в нескольких штатах США использовали приложение Voatz во время своих государственных съездов. Это приложение опирается на блокчейн Hyperledger Fabric для создания неизменного следа бюллетеней.
В Швейцарии местные власти в Цуге используют решение uPort на основе Ethereum в качестве службы авторизации электронного правительства. Граждане, зарегистрированные в uPort, могут использовать эту услугу в качестве стороннего инструмента авторизации для доступа к различным онлайн-государственным услугам, включая электронное голосование.
Плюсы электронного голосования на основе блокчейна
Как распределенная книга, блокчейн предлагает несколько важных преимуществ для систем электронного голосования:
· Устойчивость к кибератакам
· Неизменяемые записи данных
· Прозрачная история транзакций
· Анонимность избирателей
Блокчейн распределен между несколькими узлами и поэтому не имеет единой точки отказа. В результате избирательные системы на основе блокчейна с большей вероятностью будут устойчивы к отказу в обслуживании, удалению базы данных и другим кибератакам.
Основная идея технологии блокчейна - неизменность данных: как только запись сделана в блокчейне, она связана как с предыдущим, так и со следующим блоками. Внесение каких-либо изменений в ту или иную запись без оставления следа невозможно, что исключает риск фальсификации результатов голосования.
Записи транзакций, хранящиеся на блокчейне, не могут быть изменены, при этом доступ к ним открыт для любого участника сети. Таким образом, в отличие от других решений для цифрового голосования, платформа для голосования на основе блокчейна должна быть не только более безопасной, но и упростить аудит и проверку результатов выборов.
Блокчейн-системы могут аутентифицировать избирателей, используя стандартные методы, такие как многофакторная аутентификация (MFA). А для обеспечения анонимности избирателей может быть применен метод кольцевой подписи. Используя этот метод, группа пользователей блокчейна аутентифицируется своими закрытыми ключами и объединяется в небольшой круг, или “кольцо”. Хотя бюллетени, поданные в определенном кольце, могут быть связаны с этим кольцом, нет никакого способа связать конкретный голос с конкретным избирателем.
Кроме того, решения на основе блокчейна могут увеличить скорость подсчета голосов и снизить риск человеческих ошибок и мошенничества за счет сокращения вмешательства человека в процесс голосования.
Однако, помимо потенциальных преимуществ блокчейна при голосовании, использование этой технологии также связано с несколькими проблемами.
Минусы электронного голосования на основе блокчейна
Основные проблемы, связанные с системами голосования с возможностями блокчейна, включают:
· Зависимость от программного обеспечения и устройств
· Риски дисквалификации избирателей
· Отсутствие общественного доверия
Как и многие цифровые решения, система голосования на основе блокчейна по-прежнему зависит от программного обеспечения и оборудования, используемого избирателями. Хакеры могут использовать недостатки программного обеспечения или устройства, чтобы украсть данные избирателя или изменить их голос до того, как он будет записан на блокчейне.
Кроме того, избиратель может быть дисквалифицирован по ошибке и, таким образом, лишен возможности участвовать в выборах. Например, большинство современных концепций систем голосования на основе блокчейна основаны на закрытых ключах в качестве меры проверки подлинности голосования. Однако закрытые ключи не подлежат изменению, поэтому, если избиратель потеряет свой закрытый ключ, он не сможет проголосовать.
Наконец, отсутствие четких государственных правил для решений на основе блокчейна создает дополнительные проблемы и неуверенность как для разработчиков, так и для пользователей таких систем. Создание единых руководящих принципов и стандартов облегчит создание безопасных, беспристрастных и хорошо работающих платформ голосования на основе блокчейна, которые могли бы завоевать доверие общественности.
Создание решения для электронного голосования на основе блокчейна: ключевые аспекты
Как построить систему цифрового голосования с блокчейном? Во-первых, вам нужно определить, для какой цели блокчейн будет служить частью вашего решения для голосования.
В зависимости от поставленной задачи ваше внимание может варьироваться от безопасной записи голосов на блокчейне до фактического голосования с использованием смарт-контрактов. При работе над общей системой электронного голосования на основе блокчейна вам необходимо сделать несколько важных решений:
· Какой тип сети блокчейна использовать?
· Какой алгоритм консенсуса реализовать?
· Какие интеграции включить?
· Как сохранить необходимый уровень анонимности?
1. Какой тип сети блокчейна использовать?
Существует три распространенных типа сетевых архитектур блокчейна:
· Уровень децентрализации
· Информационная гласность
· Транзакционные сборы
Разрешенные сети предпочтительны для случаев, когда требуется только частичная децентрализация. Для достижения максимально возможной децентрализации более подходящим будет публичный блокчейн без разрешений.
В публичных сетях вся информация о транзакциях доступна всем, поэтому вы можете отслеживать ход выборов в режиме реального времени. Однако, если вы хотите иметь возможность управлять тем, какие данные могут быть видны широкой публике, вам лучше использовать частную сеть блокчейнов.
Наконец, все публичные блокчейн-сети требуют комиссии за транзакцию (в основном в качестве меры безопасности от атак типа "Отказ в обслуживании"). Хотя существуют механизмы, которые могут сделать транзакцию в публичной сети бесплатной для пользователя, гораздо проще настроить бесплатные транзакции в частной сети блокчейна.
2. Какой алгоритм консенсуса реализовать?
Алгоритмы консенсуса отвечают за достижение единого источника истины в блокчейне и могут быть конкурентными или неконкурентными.
Алгоритмы конкурентного консенсуса широко применялись в первых моделях блокчейна. Хотя они могут успешно достичь своей главной цели - достижения соглашения между узлами - они могут быть склонны к двойной оплате.
Реальный пример конкурентного алгоритма: Как решение на основе Ethereum, uPort полагается на алгоритм консенсуса proof of stake.
С другой стороны, неконкурентные алгоритмы консенсуса позволяют обрабатывать только одно соглашение за раз в доверенной сети. Однако, поскольку сети, полагающиеся на такие алгоритмы, обычно состоят из небольшого числа узлов, они могут быть более уязвимы для атак, чем более крупные распределенные гроссбухи без единой точки отказа.
Реальный пример неконкурентного алгоритма: Voatz - это решение для голосования на основе блокчейна, которое опирается на неконкурентный алгоритм консенсуса практической византийской отказоустойчивости (PBFT).
3. Какие возможности интеграции включить?
Хотя блокчейн имеет многообещающий потенциал для использования в процессе голосования, он не заменит другие подходы к голосованию полностью. В настоящее время решения для цифрового голосования, скорее всего, будут использоваться в сочетании с традиционным автономным голосованием.
Как упоминалось ранее, вы можете использовать технологию блокчейна для аутентификации избирателей, голосования и безопасного хранения идентификационных данных и данных голосования. Таким образом, ваше решение на основе блокчейна может потребоваться интегрировать с:
· Сторонние сервисы проверки личности
· Системы онлайн-голосования
· Базы данных, хранящие голоса, поданные другими системами
В зависимости от того, в какой степени технология блокчейна используется в вашем приложении, вам необходимо спланировать различные сценарии интеграции для каждого из этих трех вариантов.
4. Как сохранить необходимый уровень анонимности?
По умолчанию блокчейн-транзакции являются общедоступными, так что любой пользователь может получить доступ к деталям транзакции. Однако онлайн-выборы обычно требуют обеспечения полной тайны голосования. Поэтому при построении системы электронного голосования на основе блокчейна необходимо исключить возможность привязки конкретного голоса к конкретному пользователю. Исключение составляют лишь случаи, когда анонимность избирателя не является необходимой, например, при парламентском голосовании или при голосовании заинтересованных лиц.
Заключение
Системы электронного голосования на основе блокчейна вряд ли полностью заменят традиционные процедуры голосования в автономном режиме, но могут быть успешно реализованы наряду с ними. Современные решения для электронного голосования, основанные на технологии блокчейн, широко применяются не только для проведения национальных выборов, но и в качестве инструмента голосования на предприятиях и в небольших организациях.
Вы можете создать систему электронного голосования на основе блокчейна для безопасного хранения данных голосования, аутентификации законных избирателей и фактического голосования. В отличие от других решений для онлайн-голосования, решения, использующие технологию блокчейна, предлагают улучшенную безопасность данных, содержат удобные механизмы проверки личности и облегчают поддержание правильного баланса между тайной голосования и проверкой результатов голосования.
Обзор подготовлен командой Cryptor.guru
Подписывайтесь на наш youtube и telegram-каналы о блокчейн-технологиях, трендах в мире криптовалют и возможностях.