Вс. Апр 11th, 2021
Free TON, Blockchain

В конкурсе, проведенном сообществом Free TON, участники оспорили тезисы группы профессоров университетов США, критикующих возможности использования технологии блокчейна для голосования. Помимо теоретических рассуждений, конкурсанты разработали различные модели эффективного голосования на блокчейне.

В настоящее время, наряду с продвижением цифровой экономики, концепция электронного правительства является значимым направлением социально-технологического развития. Независимо от географического расположения, уровня благосостояния или политической системы, разные страны мира внедряют аспекты цифрового взаимодействия в работу своих правительств, поскольку это помогает повысить эффективность их функций.

Многие элементы уже успешно внедрены, другие пока находятся на стадии разработки и апробации. Примером последнего являются методы электронного голосования, в том числе с использованием Интернета, на государственных выборах различного уровня (местных, парламентских, президентских).

Бонусы электронного голосования

Надежды, возлагаемые на электронное голосование, касаются упрощения организации выборов и подсчета голосов, быстрого предоставления результата, расширения доступа и, следовательно, повышения участия избирателей за счет опции дистанционного голосования. Кроме того, ожидается, что после окончательного внедрения электронной системы произойдет постепенное снижение финансовых затрат на выборы.

Но есть кое-что еще. Ожидания, не столько правительств, сколько гражданского общества. Речь об обеспечении прозрачности выборов и гарантии достоверности полученных результатов. Могут ли электронные процедуры способствовать защите выбора граждан от фальсификации и дискредитации? В последние годы социально-политические потрясения, связанные с проблемой государственных выборов в разных странах (Россия, Беларусь, США, Мьянма и др.) свидетельствуют о том, что общественный запрос на эффективные электронные технологии будет только расти и тем самым стимулировать развитие данного направления.

Блокчейн-голосование

Блокчейн как распределенный реестр данных, защищенный от внесения изменений и с высокой пропускной способностью, является перспективным инструментом и уже используется в ряде систем голосования, например, Votem, Voatz, Horizon State и др. Однако масштабного тестирования и внедрения пока не происходит. Частично это связано с сомнениями некоторых экспертов в безопасности блокчейн-голосования, что вносит в повестку дня вопрос об уязвимости нового метода к серьезным сбоям и атакам. Это, несомненно, серьезная проблема, хотя многое зависит от того, как воспринимать такое препятствие: как тупик или как вызов.

Сообщество Free TON уже продемонстрировало способность решать задачи, связанные с электронным голосованием. В конце 2020 года прошел конкурс, в ходе которого выбрали лучшее решение, обеспечивающее аудит голосов в процедуре выборов в Латинской Америке на основе блокчейна Free ТОN.

Следующий шаг в данном направлении — конкурс, проведенный в феврале 2021 года с целью найти теоретическое и практическое решение уязвимостей блокчейн-голосования, которые обозначили исследователи Массачусетского технологического института в их совместной статье “От плохого к худшему: от интернет-голосования к блокчейн-голосованию”.

Участникам конкурса необходимо было написать аналитическое эссе в соответствии с рядом требований.

Во-первых, аргументированно опровергнуть тезисы статьи о том, что блокчейн-технология не только не решает проблему безопасности, но и создает потенциал для новых угроз и поэтому более уязвима, чем бумажная система.

Во-вторых, предложить решение для голосования на основе блокчейна, которое будет лучше чем бумажная система, а также будет способствовать повышению явки избирателей, сокращению мошенничества, борьбе с лишением избирательных прав и принуждением.

Победители конкурса

На конкурс было подано 49 заявок, из них 6 были отклонены как не удовлетворяющие конкурсным требованиям, остальные оценены по десятибалльной шкале. Работа, занявшая первое место, получила 7,33 балла, остальные заявки, вошедшие в призовую двадцатку, — от 5,44 и ниже.

Первое место

Работа № 41 представляет собой образец аналитического эссе с четкой структурой, последовательной характеристикой преимуществ и недостатков разных типов систем голосования, а также аргументированным позиционированием  возможностей блокчейн-технологии.

Авторский подход лишен наивного энтузиазма и демонстрирует стремление к реалистичной оценке трудностей перехода на электронное голосование.

Мы согласны с тем, что общество не имеет достаточного опыта доверять цифровым избирательным системам. Однако в последнее время появились успешные примеры цифровых выборов, и общество начинает приобретать необходимое доверие к этой технологии.

В работе блокчейн представлен в качестве решения многих фундаментальных проблем системы голосования, как самостоятельно, так и в сочетании с другими решениями. Особо отмечены не столько удобство в использовании и сокращение затрат, а защита выбора избирателей, возможность противостоять манипуляциям и выявлять их, тем самым постепенно менять общественное мнение о цифровом голосовании. Поэтому в работе подчеркивается эффективность блокчейн-технологии как системы мониторинга результатов и механизма повышения доверия за счет децентрализованного контроля обществом.

Гибридная модель голосования

Поскольку бумажная модель, несмотря на все свои недостатки, является привычной и устоявшейся, авторы предлагают начать постепенный, поэтапный переход к новым методам. По их мнению, на данном этапе полезным решением может оказаться гибридная технология, основанная на классической бумажной системе с элементами цифровых технологий.

В предложенной модели голосование происходит в единой частной блокчейн-системе, построенной на консенсусе Proof-of-Stake (PoS). Доступ к ней имеют только авторизованные избирательные участки, валидаторы получают особый статус, и доступ к ним также ограничен точками голосования.

Избиратели физически присутствуют и голосуют на избирательном участке в соответствии с обычной процедурой, а результат фиксируется в двух формах: бумажной и электронной в блокчейне. Урна для голосования представляет собой автоматический сканер, который  определяет ключ, записывает выбор избирателя и отправляет данные в блокчейн.

Как данные связаны с блокчейном

В случае подтверждения фактов вмешательства, нарушения или повреждения данные могут быть восстановлены из бюллетеней. Предусмотрена возможность полностью изучить весь ход голосования, чтобы подтвердить чистоту процедуры на любом этапе.

Авторская модель позволяет протестировать электронную систему в реальных условиях, изучив ее возможности и устойчивость к атакам, но при этом не подвергает риску выборную процедуру, поскольку в случае сбоя для установления результата могут быть использованы полученные копии в виде физических носителей (бумажные бюллетени).

Представленная Гибридная модель голосования исходит из реалистичной оценки уровня доверия к цифровым технологиям и готовности экспериментировать в области избирательных процедур. Но поскольку для информационного общества характерен лавинообразный тип развития, то в сфере голосования вполне возможна ситуация более быстрого перехода на блокчейн-технологии, минуя промежуточные этапы.

Второе место

В работе № 45 призывают выйти за рамки тезисов, предложенных в статье с критикой блокчейн-голосования и таким образом расширить поле для анализа и сравнения различных систем.

..фактически, весь глобальный тезис документа ограничивается минимальной характеристикой блокчейн-голосования всего по 5 метрикам. Но этого крайне недостаточно. Почему бы не включить больше сравнительных функций, в которых блокчейн-голосование превосходит существующие системы (а так и есть)?

Поэтому в теоретической части своей работы автор не только отвечает на выдвинутые тезисы, но и привлекает более широкую перспективу для изучения объекта. В частности, рассуждает над тем, как социальные концепции, например, денежные отношения или избирательная система, переводятся в технический формат. Так как на данный момент еще нет устоявшейся теории и практики систем голосования на основе блокчейна, то для сравнения используется анализ Биткойна как пример подобного перехода.

Автор отмечает, что любая закодированная система может отлично работать с внутренними фактами. Эти факты никогда не покидают сеть, как, например, биткойн-монеты не исчезают из денежной сети. В этом смысле деньги безопасны. Но управление небезопасно, потому что доступ к кошельку может быть скомпрометирован где-то на другом уровне блокчейна. Такая система подвержена угрозам извне, например, из-за постоянной угрозы взломов оборудования. Однако блокчейн-система, по крайней мере, ​​отлично справляется с внутренними фактами, которые она генерирует и обрабатывает самостоятельно. Тогда как традиционные системы голосования не могут обеспечить и этого.

Криптографический механизм ZK-STARK

На сегодняшний день конфиденциальность в блокчейн-системах обеспечивается за счет различных методов шифрования данных. Одним из них является метод “доказательства с нулевым разглашением”, на котором основаны протоколы ZK-SNARK, ZK-STARK и др. Разработчики сообщества Free TON также работают над реализацией подобных криптографических механизмов.

Что касается модели блокчейн-голосования, описанной автором, то она должна обеспечивать анонимность процедуры голосования, сохраняя секретность данных, введенных избирателями. Для этого предлагается выстроить систему на основании протоколов ZK-STARK. Свой выбор автор обосновывает, ссылаясь на данные о большой надежности, прозрачности и меньшей цене реализации данной технологии.

Автор считает, что предложенная концепция, может быть реализована практически в любой системе, которая включает использование смарт-контрактов и генерацию доказательств ZK-STARK. В качестве примера такой системы приводится система голосования на основе блокчейна Free TON.

Процедура голосования включает следующие этапы:

  • Этап 0. Развертывание сети
  • Этап 1. Регистрация избирателей
  • Этап 2. Получение средств для голосования
  • Этап 3 (1). Запуск интерфейса голосования
  • Этап 3 (2). Интерпретация результатов
  • Этап 4. Обнародование результатов выборов. Аудит голосования

Автор выдвигает интересную идею, но только в общих чертах описывает ее использование. Учитывая то, что ZK-STARK относительно новая разработка, пока не известно насколько реалистична практическая реализация такой системы в ближайшем будущем.

Третье место

Третье место разделили две заявки: № 6 и № 49. 

Рассмотрим работу №6. В ней акцентируются позитивные примеры использования онлайн-голосования (Россия, Европейские страны). По мнению автора, о преимуществах метода свидетельствует как минимум то, что количество технических сбоев не столь велико, как количество “недействительных бюллетеней”. При этом технические недостатки не являются неразрешимой задачей и вполне поддаются исправлению при дальнейшем тестировании системы.

Автор утверждает, что блокчейн-методология в системах голосования способна обеспечить защиту передачи голосов в базу данных и доступ с устройства каждого избирателя в системе. Возможна программная реализация с использованием криптографического кода гражданина.

..блокчейн также меняет критерии эффективности избирательной системы и системы голосования, позволяет самостоятельно настраиваться на профиль избирателя. Это позволит справиться с задачей сохранения тайны голосования и конфиденциальности на достаточном уровне.

Кроме этого высказывается мысль о том, что для увеличения явки избирателей, уменьшения мошенничества и борьбы с нарушением избирательных прав следует использовать нейросети, которые обучаются на примерах таких нарушений.

Использование Free TON и браузера SURF

В своем решении по усовершенствованию голосования в блокчейне автор предлагает реализовать “привязку” бюллетеня к голосующему по схеме: “токен (голос) — транзакция (отправка) — подтверждение (сравнение с профилем избирателя) — размещение в цепочке (голосовой учет)”.

Удаленные формы голосования

На всех этапах взаимодействия со смарт-контрактом Free TON (дебот с интерфейсом голосования) конфиденциальность голосования гарантируется протоколами с нулевым разглашением. Предполагается использование механизма ZK-SNARK. Также выдвигается идея проверки хэшей смарт-контракта на всех возможных этапах для предотвращения модификации исполняемого кода. 

При регистрации и подтверждении права голоса (одноразовое фактическое посещение избирательного участка или вход через государственную службу) избирателю предоставляется только инструмент для активации открытого ключа, который создается локально. ZK-proof технология позволяет делать это анонимно.

Избиратели получают возможность вводить свои данные и подтверждать свое право голоса, но прозрачность поданных голосов отсутствует до окончания голосования. ZK-SNARK позволяет вам работать только с проверяемым анонимным хешем вашего права на избирательный бюллетень. Вы можете проверить, прошел ваш голос или нет. Но в отличии от других аудиторов, избиратель будет знать, что это его голос. Остальные могут видеть только подтверждение того, что голос был получен от проверенного избирателя. Смарт-контракт всегда найдет и отсечет дубликаты голосов.

Автор полагает, что использование браузера SURF и подтвержденного дебота с помощью смарт-контракта с открытым исходным кодом повысит доверие к сети, увеличит явку и обеспечит честные выборы.

Данная модель представляет более доступную реализацию с использованием Free TON. Вместе с тем это высокоуровневая схема, которая требует дальнейшей детализации по мере разработки конкретных решений для внедрения.

Обреченные на прогресс

Конкурс на лучшее обоснование преимуществ блокчейн-голосования установил высокую планку перед участниками. Необходимость предложить реалистичную эффективную модель, подходящую для имплементации, мотивировала конкурсантов попытаться превзойти существующие подходы и приблизиться к прорыву в данной области. Идеи участников еще не дают готовое решение, но весь конкурсный процесс указывает на то, как его можно получить.

Адекватный продукт создается в обстоятельствах с сильной мотивацией, конкуренцией, практической востребованностью и реализацией. Если не тестировать блокчейн-голосование в реальных условиях, то ставки не повысятся до такой степени, чтобы подстегнуть атаку злоумышленников, а также стимулировать разработчиков дать достойный отпор и продвинуть технологию еще дальше.

Да, государственные структуры опасаются брать на себя ответственность и рисковать в вопросах национальных выборов, поэтому эксперты, делающие по их запросу отчеты о текущих возможностях блокчейн-технологии, будут осторожны в своих выводах. Однако у этой осторожности не такой большой запас времени. Мир стремительно меняется. Интернет-технологии становятся повсеместными. Даже если цифровизация политических процедур вдруг притормозит, то цифровая экономика подтолкнет или общий социальный контекст вынудит двигаться. Переход к каким-либо вариантам электронного голосования произойдет в любом случае. Хотя бы потому что в какой-то момент традиционный способ окажется инородным для автоматизированного общества.

Так что пока гражданское общество формирует запрос, а политические институции думают, сообщество Free TON уже экспериментирует и реализует.

17
0