PROBLEM: Papierwahlzettel sind für die Wahlsicherheit unerlässlich, aber ihre Auszählung ist langsam und anfällig für kostspielige Streitigkeiten. Elektronische Stimmzettel hingegen zählen zwar schnell, sind aber anfällig für Hackerangriffe und gefährden die Anonymität der Wähler. Was wäre, wenn wir beides vereinen könnten?

LÖSUNG: PaperBallotchain kombiniert Stimmzettel und Blockchain-Technologie und bietet damit das erste kryptografisch verifizierbare, vom Wähler verifizierbare und dennoch anonyme Wahlsystem mit nahezu sofortiger Auszählung. (Patent Nr. 12132827)








.


Schriftliche Erklärung

Sie müssen die Blockchain-Technologie nicht verstehen, weil

Sie können privat überprüfen, ob Ihr gescannter Stimmzettel

wurde mit Ihrer Stimmzettel-ID-Nummer zur Blockchain hinzugefügt,

während böswillige Akteure nicht überprüfen können, welchen Stimmzettel Sie abgegeben haben.


Aber falls es Sie interessiert …


Inhalt

Das kann PaperBallotchain für Sie lösen

(Zurück zum Inhalt)


Probleme bei der Stimmabgabe

Lösung: Die Stimmabgabe von PaperBallotchain kombiniert Papierwahlzettel und Blockchain-Technologie mit ausschließlich Open-Source-Code, der

  • ermöglicht die kryptografische Verifizierung von Stimmzetteln
  • ermöglicht es einzelnen Wählern, privat zu überprüfen, ob ihr gescannter Stimmzettel zu unabhängigen Stakeholder-Blockchains hinzugefügt wurde,
  • Dennoch werden die Bemühungen böswilliger Akteure, zu überprüfen, welche Stimmzettel von welchen Wählern abgegeben wurden, verschleiert.

Diese Methode zur Stimmabgabe umfasst Lösungen für kritische technische Schwachstellen der Blockchain-Abstimmung, die vom MIT und Blockchain-Experten identifiziert wurden.


Probleme bei der Stimmenauszählung

Lösung: PaperBallotchains Stimmenzählung aller kryptografisch verifizierten Stimmzettel auf den unabhängigen Stakeholder-Blockchains ist

  • vollständig transparent,
  • absolut genau und
  • nahezu augenblicklich.

Diese Methode zur Stimmenzählung umfasst Lösungen für kritische technische Schwachstellen der Blockchain-Abstimmung, die vom MIT und Blockchain-Experten identifiziert wurden.


(Blockchain: ein spezieller Datenbanktyp – ein kryptografisch sicheres, transparentes, unveränderliches, manipulationssicheres, verteiltes digitales Hauptbuch.)

(Zurück zum Inhalt)

Abstimmungsmethoden vergleichen

(Zurück zum Inhalt)

Die Lösung von Problemen in einem System ist oft mit Kompromissen verbunden.

Aber im Vergleich zur traditionellen Stimmabgabe per Papierzettel (welches nach PaperBallotchain das am zweitbesten bewertete System ist) bringt PaperBallotchain 9 Bewertungsverbesserungen (von 15 Kategorien) und keine Bewertungsabnahmen oder Kompromisse, indem es 9 Kategorien von „Schwäche“, „geringe Stärke“ oder „Stärke“ zu „Stärke“ oder „große Stärke“ verschiebt.

Darüber hinaus macht PaperBallotchain im Vergleich zur elektronischen Stimmabgabe über Blockchain nur einen Kompromiss bei der Geschwindigkeit/Einfachheit der Stimmabgabe zugunsten der Sicherheit, während es gleichzeitig 9 Bewertungsverbesserungen (von 15 Kategorien) bringt, indem 9 Kategorien von „großer Schwäche“ oder „Schwäche“ zu „Stärke“ oder „große Stärke“ verschoben werden.

Darüber hinaus „erhöht Online-Wahl die Wahlbeteiligung möglicherweise nicht. Studien zum Einfluss von Online-Wahlen auf die Wahlbeteiligung reichen von der Feststellung, dass Online-Wahlen keinen Einfluss auf die Wahlbeteiligung haben (z. B. Schweiz [1]), über die Feststellung, dass Online-Wahlen die Wahlbeteiligung leicht senken (z. B. Belgien [2]), bis hin zu der Feststellung, dass Online-Wahlen die Wahlbeteiligung zwar leicht erhöhen, aber dennoch „die Krise der niedrigen Wahlbeteiligung wahrscheinlich nicht lösen“ (z. B. Kanada [3]).1[4] Studien zu estnischen Wahlen deuten ebenfalls darauf hin, dass Änderungen der Wahlbeteiligung durch Online-Wahlen Bevölkerungsgruppen mit höherem Einkommen und höherer Bildung begünstigen könnten [5]. Jüngste US-Studien zeigen erhebliche demografische Unterschiede beim Smartphone-Besitz (z. B. in Bezug auf Geschlecht, Einkommen und Bildung) [6].“ (Quelle: Vom Schlechten zum Schlechteren: Von der Internetwahl zur Blockchain-Wahl | Journal of Cybersecurity)

Bewertungsskala

(Zurück zum Inhalt)

Vergleichen Sie Blockchain-Abstimmungsmethoden

(Zurück zum Inhalt)

Oberflächlich betrachtet scheint die Blockchain-Abstimmung die optimale Lösung für Probleme des Wahlsystems zu sein, weil …

Das MIT und andere Blockchain-Experten haben jedoch eindringlich vor Blockchain-Abstimmungen gewarnt und erklärt …

Wenn wir also die Daten von Papierwahlzetteln sicher in eine Blockchain übertragen könnten, könnten diese dort sicher gespeichert und gezählt werden. Doch wie lässt sich das erreichen? Ein Hauptproblem besteht darin, dass ein Papierwahlzettel gescannt werden müsste und dass gescannte Wahlzettel bei ihrer Erstellung und auf ihrem Weg vom Scanner zur Blockchain denselben Schwachstellen unterliegen wie der elektronische Wahlzettel. Das PaperBallotchain-Patent löst dieses Problem.

Probleme (Kritische technische Schwachstellen)

in Traditionell

Elektronische Stimmzettel zur Blockchain-Abstimmung

Lösungen (Low-Tech und Non-Tech)

in Neu

Vom Stimmzettel zur Blockchain-Abstimmung

Diese Methode ist anfällig für unentdeckte und groß angelegte Hackerangriffe und würde eine völlig neue Wahl erfordern, wenn die gescannten Stimmzetteldaten oder die Blockchain gehackt würden, da keine Papierstimmzettel für eine manuelle Auszählung oder auf andere Weise vorhanden wären.

Diese Methode ist nicht anfällig für unentdeckte oder groß angelegte Hackerangriffe und würde keine völlig neue Wahl erfordern, wenn die gescannten Stimmzetteldaten oder Blockchains gehackt würden, da Papierwahlzettel in amtlicher Verwahrung für eine manuelle Auszählung oder auf andere Weise vorhanden wären.

1. Gefährdet die Integrität der Stimmabgabe (Kritische technische Sicherheitslücke): „Wenn die Stimmabgabe vollständig softwarebasiert erfolgt, könnte ein bösartiges System den Wähler über die tatsächliche Stimmabgabe täuschen.“ Dieses System wäre anfällig für schwerwiegende Fehler und Hackerangriffe, die das Wahlergebnis auf nicht erkennbare Weise verfälschen oder, falls entdeckt, eine Neuwahl erforderlich machen könnten. (Quellen: 1) MIT-Experten: Nein, verwenden Sie keine Blockchain zum Wählen | MIT CSAIL. 2) Wäre Wählen auf einer Blockchain besser? – YouTube.)

2. Gefährdet die Anonymität der Wähler (Kritische technische Sicherheitslücke): Die Software, die erforderlich ist, um gleichzeitig

3. Neue Sicherheitslücke in Blockchain-Datenbanken (kritische technische Sicherheitslücke): Neue Blockchain-Datenbanken haben typischerweise nur wenige teilnehmende Computerknoten. Dadurch sind sie anfällig für „51%-Angriffe“. Dabei erlangt ein Angreifer die Kontrolle über die Mehrheit der Blockchain-Knoten/Computer und kann so mehrere Versionen der Blockchain erstellen, um verschiedene Personen anzuzeigen und so Zwietracht zu säen. Obwohl der Hack erkennbar wäre, würde er eine völlig neue Wahl erfordern. (Quelle: Vom Schlechten zum Schlechteren: Von der Internetwahl zur Blockchain-Wahl | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

4. „Wenn ein Benutzer seinen privaten Schlüssel verliert, kann er nicht mehr abstimmen. Und wenn ein Angreifer den privaten Schlüssel eines Benutzers erhält, kann er nun unbemerkt als dieser Benutzer abstimmen.“ (Quelle: Vom Schlechten zum Schlechteren: Von der Internetabstimmung zur Blockchain-Abstimmung | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

5. „Wenn das Wahlgerät eines Nutzers (wahrscheinlich ein Mobiltelefon) kompromittiert wird, könnte auch seine Stimme gefährdet sein.“ (Quelle: Vom Schlechten zum Schlimmeren: Von der Internetwahl zur Blockchain-Wahl | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

6. Gezielte Wahlzensur:

7. Denial-of-Service-Angriff (DOS) – durch Überlastung der Blockchain mit ungültigen Stimmzetteln/Transaktionen, wodurch die Frist für die Eingabe von Stimmzetteln in die Blockchain versäumt wird. (Quelle: Vom Schlechten zum Schlechteren: Von der Internetwahl zur Blockchain-Wahl | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

8. Denial-of-Service-Angriff (DOS) – durch Beeinflussung/Unterbrechung der Netzwerkverbindung, wodurch Stimmzettel die Frist für die Aufnahme in die Blockchain versäumen. (Quelle: Vom Schlechten zum Schlechteren: Von der Internetwahl zur Blockchain-Wahl | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

9. „Es ist nicht ratsam, neue verteilte Konsensprotokolle oder neue kryptografische Grundelemente für kritische Infrastrukturen zu verwenden, bis sie viele Jahre lang in der Industrie gründlich getestet wurden“ (Quelle: Vom Schlechten zum Schlechteren: Von der Internetwahl zur Blockchain-Wahl | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

10. „Das Einspielen von Sicherheitsupdates in einem dezentralisierten System erfordert mehr Zeit und Aufwand als in einem zentralisierten, und [deshalb] „können Blockchain-Systeme über längere Zeiträume hinweg anfällig sein als zentralisierte Systeme.“ (Quelle: Going from bad to worse: from Internet voting to blockchain voting | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

11. „Wahlen sind von Natur aus zentralisiert (mit einer zentralen Organisation, der Regierung, die für den Wahlablauf, die Wahlausscheidungen, die Wählbarkeit der Kandidaten und die Wahlberechtigung zuständig ist)“, daher ist die Blockchain-Technologie für Wahlen ungeeignet. (Quelle: Vom Schlechten zum Schlechteren: Von der Internetwahl zur Blockchain-Wahl | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

12. „Skalierbare Angriffe (Kategorie „Showstopper“): Wenn die Kosten für den Gegner, die Wahl zu manipulieren, deutlich geringer sind als die Kosten für den Verteidiger, solche Angriffe zu verhindern, können Versuche, die Fehler zu verhindern, zu beheben oder gar zu entdecken, in der Praxis unmöglich sein. Skalierbare „Großangriffe“, die das Wahlergebnis beeinflussen, sind deutlich gefährlicher als „Einzelangriffe“, die nur wenige Stimmen betreffen.“ Dies ist eine von „zwei Kategorien von „Showstopper“-Schwachstellen, die die Fähigkeit der Wahlbehörden, schwerwiegende Fehler zu verhindern oder zu beheben, effektiv ausschließen.“ Mehrere der zuvor diskutierten Probleme bei der Übertragung von elektronischen Stimmzetteln auf Blockchain sind skalierbare Angriffe. (Quelle: Going from bad to worse: from Internet voting to blockchain voting | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

13. „Nicht erkennbare Angriffe (Kategorie „Showstopper“): Wenn ein Angreifer das Wahlergebnis manipulieren kann, ohne dass die realistische Gefahr besteht, dass die Änderung (von Wählern, Wahlhelfern oder Prüfern) entdeckt wird, lässt sich der Angriff nicht mehr verhindern oder abschwächen.“ Dies ist eine von „zwei Kategorien von „Showstopper“-Schwachstellen, die die Wahlbehörden effektiv daran hindern, schwerwiegende Fehler zu verhindern oder zu beheben.“ Mehrere der zuvor diskutierten Probleme bei der Übertragung elektronischer Stimmzettel auf Blockchain-Wahlen sind nicht erkennbare Angriffe. (Quelle: Vom Schlechten zum Schlechteren: Von der Internetwahl zur Blockchain-Wahl | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

1. Low-Tech-Lösung: 1) Drucken Sie Folgendes auf einen gefalteten, versiegelten, manipulationssicheren Stimmzettel:

2. Nicht-technische Lösung: Die Software des Wahlsystems kennt die Identität des Wählers nie. Nachdem die Wahlhelfer die Identität des Wählers auf eine beliebige Art und Weise überprüft haben, überreichen sie dem Wähler einen gefalteten, versiegelten und manipulationssicheren Stimmzettel.

3. Low-Tech-Lösung: Die gescannten Stimmzettel werden in mehreren konkurrierenden Blockchains unabhängiger Stakeholder gespeichert (jede mit redundanter Sicherung). Diese werden zentral von den Stakeholdern erstellt und kontrolliert (aber von der Öffentlichkeit mehrfach dupliziert und validiert, um Manipulationen aufzudecken). So ist ein 51%-Angriff ausgeschlossen. Dieses System nutzt stattdessen den Wettbewerbscharakter der Stakeholder, den Vergleich ihrer Blockchains und öffentliche und Stakeholder-Validierungscomputer (mit Open-Source-Blockchain-Entwicklungssoftware), um die Informationen in den Blockchains zu duplizieren und deren Integrität zu überprüfen.

4. Private Schlüssel werden den Benutzern nicht zugewiesen.

5. Persönliche Geräte werden im System nicht verwendet.

6. Abwehr gezielter Wahlzensur:

7. Abwehr von DOS-Transaktionsfluten:

8. Schutz vor DOS-Verbindungsunterbrechungen:

9. Das System erfordert keine verteilten Konsensprotokolle und kann alte, grundlegende, praxiserprobte (und keine neuen, neuartigen) kryptografischen Grundelemente verwenden, da das System zentral gesteuerte Blockchains verwendet (die jeweils von einem unabhängigen Stakeholder gesteuert werden), wobei jede Blockchain dasselbe Validierungsprotokoll verwendet.

10. Anstelle dezentraler Blockchains verwendet das System mehrere zentral gesteuerte Blockchains (die jeweils von einem unabhängigen Stakeholder verwaltet werden), sodass Korrekturen schnell bereitgestellt werden können.

11. Das System verwendet zentral gesteuerte Methoden zur Stimmabgabe und Stimmenauszählung, die mit dem zentralisierten Charakter von Wahlen vereinbar sind. Gleichzeitig wird die Blockchain-Technologie auf neuartige, aber grundlegende Weise eingesetzt, um die bei Wahlen erforderliche und gewünschte Sicherheit, Transparenz und Zählgeschwindigkeit zu gewährleisten.

12. Ein Angreifer müsste mehrere unabhängige Interessengruppen korrumpieren (ohne entdeckt zu werden), um einen groß angelegten Angriff durchzuführen:

13. Alle der folgenden Punkte sind während des gesamten PaperBallotchain-Abstimmungsprozesses erkennbar und öffentlich sichtbar.

Die Wahlmethode mit elektronischen Stimmzetteln in der Blockchain ist anfällig für unerkennbare und groß angelegte Hackerangriffe und würde eine völlig neue Wahl erfordern, wenn die gescannten Stimmzetteldaten oder die Blockchain gehackt würden, da keine Papierstimmzettel für eine manuelle Auszählung oder auf andere Weise vorhanden wären.

Die Wahlmethode mit Stimmzetteln auf Papierbasis ist nicht anfällig für unerkennbare oder groß angelegte Hackerangriffe und würde keine völlig neue Wahl erfordern, wenn die gescannten Stimmzetteldaten oder Blockchains gehackt würden, da die Stimmzettel in amtlicher Verwahrung für eine manuelle Auszählung oder auf andere Weise vorhanden wären.

(Zurück zum Inhalt)

Wichtige Schritte in PaperBallotchain

(Zurück zum Inhalt)

Schritt 1

Nachdem die Wahlbeamten die Wahlberechtigung mit der von ihnen gewählten Methode überprüft haben, händigen sie dem Wähler mit der von ihnen gewählten Methode einen gefalteten, versiegelten, manipulationssicheren Stimmzettel aus (der eine versteckte gedruckte Stimmzettel-ID und einen versteckten QR-Code für den privaten Stimmzettelschlüssel enthält).

Schritt 2

Der Wähler betritt einen privaten Raum oder eine Wahlkabine, um den Stimmzettel zu öffnen und auszufüllen.

Schritt 3

In einem Wahllokal legt der Wähler (oder ein Wahlhelfer) den markierten Stimmzettel in einen Geldautomaten ein, der eine Stimmzettel-Scanner-Baugruppe mit mehreren unabhängigen Stakeholder-Scannern (jeder mit einer unidirektionalen Datendiode) enthält, die jeder für sich eine digitale Stakeholder-Scanner-Signatur auf jede gescannte Stimmzettel-Datendatei sowie eine digitale Signatur auf den Stimmzettel auf Papier anwenden können (die jeweils von der Öffentlichkeit mithilfe des entsprechenden, vor der Wahl veröffentlichten öffentlichen Schlüssels des Stakeholder-Scanners und des öffentlichen Schlüssels für den Stimmzettel auf Papier überprüft werden können).

Schritt 4

Jeder Scanner eines unabhängigen Beteiligten (innerhalb der Scanner-Set-Baugruppe im Wahlautomaten) überträgt die gescannte Stimmzetteldatei mit einer digitalen Signatur aus dem privaten Schlüssel des Stimmzettels, einer digitalen Signatur aus dem privaten Schlüssel des Scanners des Beteiligten und einem vom Scanner generierten kryptografischen Puzzle unabhängig an alle teilnehmenden Wahl-Blockchains unabhängiger Beteiligten, die jeweils unabhängig zentral von einem Beteiligten gesteuert werden.

Schritt 5

Ein Aktenvernichter (innerhalb der Scanner-Set-Baugruppe im Geldautomaten) zerkleinert den privaten Stimmzettelschlüssel vom Papierstimmzettel.

Schritt 6

Jede Stimmzettel-Blockchain unabhängiger Interessengruppen verwendet dasselbe Validierungsprotokoll, um ihrer Blockchain eine gescannte Stimmzettel-Datendatei hinzuzufügen.

Schritt 7

Der Stimmzettel-Automat blinkt grün, wenn er die Bestätigung erhalten hat, dass die gescannte Stimmzetteldatei zu einer Stakeholder-Blockchain hinzugefügt wurde, andernfalls rot, und legt den Stimmzettel dann in eine entsprechende transparente grüne oder rote Plastikbox im durchsichtigen Plastik-Geldautomaten.

Schritt 8

Der Wähler kann seine privat angezeigte Stimmzettel-ID (optional in seinem privaten Wahlbereich notiert) und einen Blockchain-Explorer auf einem Regierungscomputer oder einem persönlichen Mobilgerät verwenden, um seine Stimmzetteldaten in den Stakeholder-Stimmzettel-Blockchains nachzuschlagen.

Schritt 9

Wenn Wähler ihre Stimmzetteldaten nicht in der Blockchain finden können oder feststellen, dass ihre Stimmzetteldaten verändert wurden, können sie einen Wahlbeamten, der solche Meldungen (aus denen der Wähler nicht identifiziert wird) schriftlich protokolliert, mündlich darüber informieren.

Schritt 10

Ein Blockchain-Explorer stellt einen Live-Bericht (während des gesamten Prozesses der Stimmabgabe und -auszählung) mit den folgenden Informationen bereit, die aus allen Blockchains der Beteiligten abgerufen werden:

Optionale Abstimmungscafés

um die Wahlbeteiligung in einer Gemeinde zu maximieren

(Zurück zum Inhalt)

Wichtige Sicherheitsebenen

in PaperBallotchain

(Zurück zum Inhalt)

Sicherheitsebenen, die die Anonymität der Wähler gewährleisten

1. Gefaltete, versiegelte, manipulationssichere Stimmzettel aus Papier, die eine versteckte Stimmzettel-ID und einen versteckten QR-Code für den privaten Stimmzettelschlüssel enthalten (gedruckt mit unsichtbarer Tinte, die vom Scannergerät gelesen werden kann).

2. Optionale Nutzung von Wahlautomaten

3. Öffentliche Anzeige aller Dateien mit den gescannten Stimmzetteln in den Blockchains der unabhängigen Interessenvertreter.

Sicherheitsebenen zum Schutz der Integrität und Authentizität von Stimmzetteln


Hinweis: „Integrität“ bedeutet, dass die Daten nicht verändert wurden.


Hinweis: „Authentizität“ bedeutet, dass die Daten als aus einer erwarteten Quelle stammend verifiziert werden können (in diesem Fall kryptografisch verifiziert durch 1) einen öffentlichen Schlüssel des Stimmzettels, der feststellt, ob die digitale Signatur des Stimmzettels (erstellt aus dem privaten Schlüssel des Stimmzettels) gültig ist, und 2) einen öffentlichen Schlüssel des Scanners, der feststellt, ob die digitale Signatur des Scanners (erstellt aus dem privaten Schlüssel des Scanners des Beteiligten) gültig ist).

4. Eine versteckte Stimmzettel-ID und ein versteckter QR-Code für den privaten Stimmzettelschlüssel (gedruckt mit unsichtbarer Tinte, die vom Scannergerät gelesen werden kann) in einem gefalteten, versiegelten, manipulationssicheren Papierstimmzettel.

5. Privater Schlüssel des Stimmzettels (Teil eines öffentlichen und privaten Schlüsselpaars) – als QR-Code mit unsichtbarer Tinte gedruckt (vom Scannergerät lesbar) und in einem gefalteten, versiegelten, manipulationssicheren Papierstimmzettel versteckt.

6. Privater Stakeholder-Scanner-Schlüssel (Teil eines öffentlichen-privaten Schlüsselpaars) – auf einem Stakeholder-Scanner.

7. Kryptografisches Puzzle – von einem Stakeholder-Scanner.

8. Mehrere Scanner unabhängiger Interessengruppen – in einer Scanner-Set-Baugruppe.

9. Aktenvernichter – in der Scanner-Set-Baugruppe.

10. Mehrere Blockchains mit unabhängigen Stakeholdern – im Netzwerk kooperierender Blockchains.

(Zurück zum Inhalt)

Wichtige Datensätze

in PaperBallotchain

(Zurück zum Inhalt)

Vorlage für Papierwahlzettel

(Nicht an eine menschliche Identität gebunden)

Gefaltet und manipulationssicher versiegelt, sodass die Stimmzettel-ID und der private Schlüssel des Stimmzettels verborgen bleiben


Live-Bericht zu den Stimmenauszählungen von PaperBallotchain

erstellt vom Open-Source-Blockchain-Explorer, der zur Anzeige konsolidierter Ergebnisse entwickelt wurde

von allen unabhängigen Stakeholder-Blockchains, die die Stakeholder-Scanned-Ballot-Datendateien speichern


Papierprotokolle der von Wählern gemeldeten Probleme

Stimmzettel, die nicht auf allen Stakeholder-Blockchains veröffentlicht werden, oder veränderte Stimmzettel, die auf einer Blockchain veröffentlicht werden


Vor der Wahl veröffentlicht

Stimmzettel-IDs, öffentliche Stimmzettelschlüssel, Stapelnummern und Wahllokalzuweisungen


Vor der Wahl veröffentlicht

Scanner-IDs unabhängiger Stakeholder, öffentliche Scanner-Schlüssel und Wahllokalzuweisungen

(Zurück zum Inhalt)

Share by: