PROBLEEM: Papieren stembiljetten zijn essentieel voor de veiligheid van verkiezingen, maar tellen langzaam en zijn gevoelig voor kostbare geschillen, terwijl elektronisch stemmen snel telt, maar kwetsbaar is voor hacking en de anonimiteit van kiezers in gevaar brengt. Wat als we het beste van beide zouden kunnen hebben?

OPLOSSING: PaperBallotchain combineert papieren stembiljetten en blockchaintechnologie om het allereerste cryptografisch verifieerbare, door kiezers te verifiëren, maar toch anonieme, vrijwel onmiddellijk tellende, papieren stemsysteem te bieden. (Patent nr. 12132827)








.


Schriftelijke uitleg

Je hoeft de blockchaintechnologie niet te begrijpen, want

U kunt privé verifiëren dat uw gescande papieren stembiljet is

toegevoegd aan de blockchain met behulp van uw Ballot ID#,

terwijl kwaadwillenden niet kunnen controleren welke stem u hebt uitgebracht.


Maar als je geïnteresseerd bent...


Inhoud

Dit is wat PaperBallotchain voor u kan oplossen

(Terug naar inhoud)


Problemen met het uitbrengen van stemmen

Oplossing: PaperBallotchain's stemsysteem combineert papieren stembiljetten en blockchaintechnologie met alleen open-sourcecode die

  • maakt cryptografische verificatie van stembiljetten mogelijk
  • stelt individuele kiezers in staat om privé te verifiëren dat hun gescande papieren stembiljet is toegevoegd aan onafhankelijke stakeholder-blockchains,
  • maar verhult tegelijkertijd de pogingen van kwaadwillenden om te verifiëren welke stembiljetten door welke kiezers zijn uitgebracht.

Deze stemmethode omvat oplossingen voor kritieke technische kwetsbaarheden van blockchain-stemmen die door MIT en blockchain-experts zijn geïdentificeerd.


Problemen met het tellen van stemmen

Oplossing: PaperBallotchain's stemtelling van alle cryptografisch geverifieerde stembiljetten op de onafhankelijke stakeholderblockchains is

  • volledig transparant,
  • volkomen nauwkeurig, en
  • bijna onmiddellijk.

Deze stemtelmethode omvat oplossingen voor kritieke technische kwetsbaarheden van blockchain-stemmen die door MIT en blockchain-experts zijn geïdentificeerd.


(Blockchain: een gespecialiseerd type database: een cryptografisch veilig, transparant, onveranderlijk, fraudebestendig, gedistribueerd, digitaal grootboek.)

(Terug naar inhoud)

Stemmethoden vergelijken

(Terug naar inhoud)

Oplossingen voor problemen in een systeem gaan vaak gepaard met compromissen.

Maar in vergelijking met traditioneel stemmen met papieren stembiljetten (wat het op één na best beoordeelde systeem is na PaperBallotchain), brengt PaperBallotchain 9 beoordelingsverbeteringen (uit 15 categorieën) en geen beoordelingsverlagingen of -afwegingen, waardoor 9 categorieën verschuiven van 'zwakte', 'kleine sterkte' of 'sterkte' naar 'sterkte' of 'grote sterkte'.

Bovendien maakt PaperBallotchain, in vergelijking met elektronisch stemmen via blockchain, slechts één afweging wat betreft de snelheid/het gemak van het uitbrengen van stemmen, namelijk de veiligheid, terwijl het 9 beoordelingsverbeteringen doorvoert (uit 15 categorieën), waarbij 9 categorieën verschuiven van 'grote zwakte' of 'zwakte' naar 'sterkte' of 'grote sterkte'.

Bovendien “verhoogt online stemmen mogelijk niet de opkomst. Onderzoeken naar de impact van online stemmen op de opkomst van kiezers varieerden van het vinden van geen impact op de opkomst (bijv. Zwitserland [1]) tot het vinden dat online stemmen de opkomst licht verlaagt (bijv. België [2]) tot het vinden dat online stemmen de opkomst licht verhoogt, maar desondanks “onwaarschijnlijk is dat het de crisis van de lage opkomst oplost” (bijv. Canada [3]).1[4] Onderzoeken naar de Estische verkiezingen hebben ook gesuggereerd dat veranderingen in de opkomst als gevolg van online stemmen demografieën met een hoger inkomen en een hogere opleiding kunnen bevoordelen [5]. Recente Amerikaanse onderzoeken tonen aanzienlijke demografische verschillen in smartphonebezit (bijv. in geslacht, inkomen en opleiding) [6].” (Bron: Going from bad to worse: from Internet voting to blockchain voting | Journal of Cybersecurity)

Beoordelingsschaal

(Terug naar inhoud)

Vergelijk Blockchain-stemmethoden

(Terug naar inhoud)

Op het eerste gezicht lijkt blockchain-stemmen de optimale oplossing voor de problemen met stemsystemen, omdat...

MIT en andere blockchain-experts waarschuwen echter nadrukkelijk tegen blockchain-stemmen.

Dus, als we papieren stembiljetgegevens veilig naar een blockchain konden overbrengen, dan zouden de stembiljetgegevens veilig op de blockchain kunnen worden opgeslagen en geteld, maar hoe kunnen we dat doen? Een belangrijk probleem is dat een papieren stembiljet gescand zou moeten worden, en dat gescande stembiljetgegevens onderhevig zouden zijn aan dezelfde kwetsbaarheden als het elektronische stembiljet bij het maken ervan en op het pad van de scanner naar de blockchain. Het PaperBallotchain-patent lost dat probleem op.

Problemen (kritieke technische kwetsbaarheden)

in Traditioneel

Stemmen van elektronisch stembiljet naar blockchain

Oplossingen (Low-Tech & Non-Tech)

in Nieuw

Stemmen van papieren stembiljetten naar blockchain

Deze methode is kwetsbaar voor onopgemerkte en grootschalige hacks en zou een geheel nieuwe verkiezing vereisen als de gescande stembiljetgegevens of de blockchain zouden worden gehackt, omdat er geen papieren stembiljetten zouden bestaan voor handmatige telling of anderszins.

Deze methode is niet kwetsbaar voor onopgemerkte of grootschalige hacks en zou geen geheel nieuwe verkiezingen vereisen als de gescande stembiljetgegevens of blockchains zouden worden gehackt, omdat papieren stembiljetten officieel in bewaring zouden zijn voor handmatige telling of anderszins.

1. Brengt de integriteit van het stembiljet in gevaar (kritieke technische kwetsbaarheid): "Als het uitbrengen van stemmen volledig softwarematig is, zou een kwaadaardig systeem de kiezer voor de gek kunnen houden over hoe de stem daadwerkelijk is geregistreerd" - en dat systeem zou vatbaar zijn voor grootschalige fouten en hacks die de verkiezingsresultaten op onopgemerkte manieren zouden kunnen omverwerpen, of als ze worden ontdekt, een geheel nieuwe verkiezing zouden vereisen. (Bronnen: 1) MIT-experts: nee, gebruik blockchain niet om te stemmen | MIT CSAIL. 2) Zou stemmen beter zijn op een blockchain - YouTube.)

2. Brengt de anonimiteit van de kiezer in gevaar (Kritieke technische kwetsbaarheid): De software die nodig is om tegelijkertijd

3. Nieuwe kwetsbaarheid in blockchain-database (kritieke technische kwetsbaarheid): Nieuwe blockchain-databases hebben doorgaans een klein aantal deelnemers aan computerknooppunten, waardoor ze inherent kwetsbaar zijn voor "51%-aanvallen", waarbij een kwaadwillende de controle krijgt over de meerderheid van de blockchain-knooppunten/computers, waardoor ze "meerdere versies van de blockchain kunnen maken om aan verschillende mensen te laten zien, en zo onenigheid kunnen zaaien." Ook al zou de hack detecteerbaar zijn, dan zou er een geheel nieuwe verkiezing nodig zijn. (Bron: Going from bad to worse: from Internet voting to blockchain voting | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

4. “Als een gebruiker zijn/haar privésleutel verliest, kan hij/zij niet langer stemmen. En als een aanvaller de privésleutel van een gebruiker verkrijgt, kan hij/zij nu onopgemerkt als die gebruiker stemmen.” (Bron: Going from bad to worse: from Internet voting to blockchain voting | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

5. “Als het stemapparaat van een gebruiker (waarschijnlijk een mobiele telefoon) wordt gecompromitteerd, kan dat ook met zijn stem gebeuren.” (Bron: Going from bad to worse: from Internet voting to blockchain voting | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

6. Gerichte censuur van stembiljetten:

7. Denial of service (DOS)-aanval: door de blockchain te overspoelen met ongeldige stembiljetten/transacties, waardoor uitgebrachte stemmen de sluitingstijd missen om stembiljetten aan de blockchain toe te voegen. (Bron: Going from bad to worse: from Internet voting to blockchain voting | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

8. Denial of service (DOS)-aanval: door de netwerkconnectiviteit te beïnvloeden/verstoren, waardoor stembiljetten de deadline missen om aan de blockchain te worden toegevoegd. (Bron: Going from bad to worse: from Internet voting to blockchain voting | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

9. “de onwenselijkheid om nieuwe gedistribueerde consensusprotocollen of nieuwe cryptografische primitieven voor kritieke infrastructuur te gebruiken totdat deze al vele jaren goed zijn getest in de industrie” (Bron: Going from bad to worse: from Internet voting to blockchain voting | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

10. “Het kost meer tijd en moeite om beveiligingsoplossingen te implementeren in een gedecentraliseerd systeem dan in een gecentraliseerd systeem, en [dus] “blockchainsystemen kunnen langer kwetsbaar zijn dan gecentraliseerde tegenhangers.” (Bron: Going from bad to worse: from Internet voting to blockchain voting | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

11. “Verkiezingen zijn inherent gecentraliseerd (met een centrale organisatie, de overheid, die verantwoordelijk is voor de verkiezingsprocedures, de wedstrijden van de verkiezingen, de verkiesbaarheid van de kandidaten en het recht om te stemmen),” dus blockchaintechnologie is niet geschikt voor stemmen. (Bron: Going from bad to worse: from Internet voting to blockchain voting | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

12. "Schaalbare aanvallen (SHOWSTOPPER CATEGORIE): Als de kosten van de tegenstander om de verkiezingen te manipuleren veel lager zijn dan de kosten van de verdediger om dergelijke aanvallen te voorkomen, kunnen pogingen om de fouten die de verkiezingsuitslag beïnvloeden te voorkomen, te verhelpen of zelfs te ontdekken in de praktijk onmogelijk zijn. Schaalbare 'groothandels'-aanvallen die de verkiezingsuitslag beïnvloeden, zijn veel gevaarlijker dan 'detailhandels'-aanvallen die slechts een paar stemmen beïnvloeden." Dit is een van de "twee categorieën 'showstopper'-kwetsbaarheden die effectief het vermogen van verkiezingsautoriteiten om ernstige fouten te voorkomen of te verhelpen, elimineren." Verschillende van de eerder besproken problemen bij elektronisch-stembiljet-naar-blockchain-stemmen zijn schaalbare aanvallen. (Bron: Going from bad to worse: from Internet voting to blockchain voting | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

13. "Ondetecteerbare aanvallen (SHOWSTOPPER-CATEGORIE): Als een aanvaller de verkiezingsuitslag kan veranderen zonder dat er een realistisch risico bestaat dat de wijziging wordt opgemerkt (door kiezers, verkiezingsfunctionarissen of accountants), wordt de aanval onmogelijk te voorkomen of te beperken." Dit is een van de "twee categorieën 'showstopper'-kwetsbaarheden die effectief het vermogen van verkiezingsautoriteiten om ernstige fouten te voorkomen of te verhelpen, elimineren." Verschillende van de eerder besproken problemen bij elektronisch stemmen via blockchain zijn ondetecteerbare aanvallen. (Bron: Going from bad to worse: from Internet voting to blockchain voting | Journal of Cybersecurity | Oxford Academic.)

1. Low-tech oplossing: 1) Druk het volgende af op een gevouwen, verzegeld, fraudebestendig stembiljet:

2. Niet-technische oplossing: De software van het stemsysteem kent de identiteit van de kiezer nooit. Nadat de verkiezingsfunctionarissen de identiteit van de kiezer op de door hen gekozen manier hebben geverifieerd, verstrekken ze de kiezer een gevouwen, verzegeld, fraudebestendig papieren stembiljet dat

3. Low-tech oplossing: Het gescande stembiljet-databestand wordt opgeslagen in meerdere concurrerende onafhankelijke-stakeholder stembiljet-blockchains (elk redundant geback-upt) die stakeholders centraal bouwen/controleren (maar worden gedupliceerd en gevalideerd op veel plaatsen door leden van het publiek om eventuele manipulatie te onthullen), dus er is geen mogelijkheid van een 51%-aanval. Dit systeem gebruikt in plaats daarvan de competitieve aard van de stakeholders; vergelijking van hun blockchains; en openbare en stakeholder validator computers (die opensource blockchain-bouwsoftware draaien) om de integriteit van de informatie op de blockchains te dupliceren en te controleren.

4. Privésleutels worden niet aan gebruikers toegewezen.

5. Er worden geen persoonlijke apparaten in het systeem gebruikt.

6. Verdediging tegen gerichte censuur van stembiljetten:

7. Bescherming tegen DOS-transactievloed:

8. Bescherming tegen DOS-connectiviteitsonderbreking:

9. Het systeem vereist geen gedistribueerde consensusprotocollen en kan oude, basale, in de praktijk geteste (in plaats van nieuwe, vernieuwende) cryptografische primitieven gebruiken, omdat het systeem gebruikmaakt van centraal aangestuurde blockchains (elk aangestuurd door een onafhankelijke belanghebbende), waarbij elke blockchain hetzelfde validatieprotocol gebruikt.

10. In plaats van gedecentraliseerde blockchains maakt het systeem gebruik van meerdere centraal aangestuurde blockchains (elk beheerd door een onafhankelijke stakeholder), zodat oplossingen snel kunnen worden geïmplementeerd.

11. Het systeem maakt gebruik van centraal aangestuurde stem- en telmethoden die aansluiten bij het gecentraliseerde karakter van verkiezingen, terwijl het ook blockchaintechnologie op een nieuwe maar eenvoudige manier inzet om de veiligheid, transparantie en telsnelheid te bieden die vereist en gewenst zijn bij verkiezingen.

12. Een tegenstander zou meerdere onafhankelijke groepen belanghebbenden moeten corrumperen (zonder dat dit wordt opgemerkt) om een grootschalige aanval uit te voeren:

13. Elk van de volgende punten is detecteerbaar en openbaar zichtbaar tijdens het PaperBallotchain-stemproces.

De elektronische stemmethode via blockchain is kwetsbaar voor onopgemerkte en grootschalige hacks en zou een geheel nieuwe verkiezing vereisen als de gescande stembiljetgegevens of de blockchain zouden worden gehackt, omdat er geen papieren stembiljetten zouden bestaan voor handmatige telling of anderszins.

De stemmethode waarbij papieren stembiljetten worden omgezet in blockchain is niet kwetsbaar voor onopgemerkte of grootschalige hacks en zou geen geheel nieuwe verkiezingen vereisen als de gescande stembiljetgegevens of blockchains worden gehackt, omdat papieren stembiljetten in officiële bewaring blijven voor handmatige telling of anderszins.

(Terug naar inhoud)

Belangrijkste stappen in PaperBallotchain

(Terug naar inhoud)

Stap 1

Nadat de verkiezingsfunctionarissen de stemgerechtigdheid van de kiezer hebben gecontroleerd via de door hen gekozen methode, overhandigen zij de kiezer via de door hen gekozen methode een gevouwen, verzegeld, fraudebestendig papieren stembiljet (met daarop een verborgen afgedrukt stembiljet-ID-nummer en een verborgen QR-code voor de privésleutel van het stembiljet).

Stap 2

De kiezer betreedt een privéruimte of stemhokje om het papieren stembiljet te openen en in te vullen.

Stap 3

Bij een stembureau voert de kiezer (of een verkiezingsfunctionaris) het gemarkeerde papieren stembiljet in een Ballot-Casting Automated Teller Machine (ATM). Deze ATM bevat een Ballot-Scanner-Set Assembly met meerdere onafhankelijke stakeholderscanners (elk met een unidirectionele datadiode). Deze scanners kunnen elk afzonderlijk een digitale handtekening van de stakeholderscanner toepassen op elk gescand stembiljet en een digitale handtekening van het papieren stembiljet (die elk door het publiek kunnen worden geverifieerd met behulp van de bijbehorende openbare sleutel van de stakeholderscanner die vóór de verkiezingen is gepubliceerd en de openbare sleutel van het papieren stembiljet).

Stap 4

Elke scanner van onafhankelijke belanghebbenden (binnen de Scanner-Set Assembly in de Ballot-Casting ATM) verzendt onafhankelijk het gescande stembiljet met een digitale handtekening van de Ballot Private Key, een digitale handtekening van de Scanner Private Key van de belanghebbende en een door de scanner gegenereerde cryptografische puzzel naar alle deelnemende Ballot Blockchains van onafhankelijke belanghebbenden, die elk onafhankelijk en centraal worden aangestuurd door een belanghebbende.

Stap 5

Een papierversnipperaar (in de Scanner-Set Assembly in de geldautomaat) versnippert de Ballot Private Key van het papieren stembiljet.

Stap 6

Elke Ballot Blockchain met onafhankelijke belanghebbenden gebruikt hetzelfde validatieprotocol om een gescand stembiljetbestand aan de blockchain toe te voegen.

Stap 7

De geldautomaat knippert met een groen lampje als er een bevestiging is ontvangen dat het gescande stembiljet is toegevoegd aan een stakeholder-blockchain, of met een rood lampje als dat niet het geval is. Vervolgens wordt het papieren stembiljet in een bijbehorend transparant groen of rood plastic doosje in de geldautomaat gedeponeerd.

Stap 8

De kiezer kan zijn/haar privé bekeken stembiljet-ID# (eventueel opgeschreven in zijn/haar privé-stemomgeving) en een blockchain-explorer op een overheidscomputer of een persoonlijk mobiel apparaat gebruiken om zijn/haar stembiljetgegevens op te zoeken op de Stakeholder Ballot Blockchains.

Stap 9

Als kiezers hun stembiljetgegevens niet op de blockchain kunnen vinden of als ze ontdekken dat hun stembiljetgegevens zijn gewijzigd, kunnen ze dit mondeling melden aan een verkiezingsfunctionaris die een papieren telling bijhoudt van dergelijke rapporten (waarbij de identiteit van de kiezer niet wordt vermeld).

Stap 10

Een blockchain-explorer biedt een live-rapport (gedurende het hele stemproces) met de volgende informatie, afkomstig van alle stakeholderblockchains:

Optionele stemcafés

om de opkomst van kiezers in een gemeenschap te maximaliseren

(Terug naar inhoud)

Belangrijkste beveiligingslagen

in PapierBallotchain

(Terug naar inhoud)

Beveiligingslagen die de anonimiteit van kiezers garanderen

1. Gevouwen, verzegelde, fraudebestendige papieren stembiljetten met een verborgen stembiljet-ID en een verborgen QR-code voor de privésleutel van het stembiljet (gedrukt in onzichtbare inkt die leesbaar is door het scanapparaat).

2. Optioneel gebruik van stemautomaten

3. Openbare weergave van alle gescande stemgegevens op de onafhankelijke stakeholderblockchains.

Beveiligingslagen die de integriteit en authenticiteit van stembiljetten beschermen


Let op: "Integriteit" betekent dat de gegevens niet zijn gewijzigd.


Let op: "Authenticiteit" betekent dat de gegevens geverifieerd kunnen worden als afkomstig van een verwachte bron (in dit geval cryptografisch geverifieerd door 1) een openbare stembiljetsleutel die bepaalt of de digitale handtekening van het stembiljet (gemaakt met de persoonlijke stembiljetsleutel) geldig is en 2) een openbare scannersleutel die bepaalt of de digitale handtekening van de scanner (gemaakt met de persoonlijke scannersleutel van de belanghebbende) geldig is).

4. Een verborgen stembiljet-ID# en een verborgen QR-code voor de privésleutel van het stembiljet (gedrukt in onzichtbare inkt die leesbaar is door het scanapparaat) in een gevouwen, verzegeld, fraudebestendig stembiljet.

5. Ballot Private Key (onderdeel van een publiek-private sleutelpaar) – afgedrukt als een QR-code in onzichtbare inkt (leesbaar door het scannerapparaat) en verborgen in een gevouwen, verzegeld, fraudebestendig stembiljet.

6. Stakeholder-Scanner Private Key (onderdeel van een publiek-privaat sleutelpaar) - op een stakeholderscanner.

7. Cryptografische puzzel – van een stakeholderscanner.

8. Meerdere scanners met onafhankelijke belanghebbenden in een scannerset.

9. Versnipperaar - in de scannerset.

10. Blockchains met meerdere onafhankelijke belanghebbenden: in het netwerk van samenwerkende blockchains.

(Terug naar inhoud)

Belangrijke records

in PapierBallotchain

(Terug naar inhoud)

Papieren stembiljet sjabloon

(Niet gekoppeld aan een menselijke identiteit)

Opgevouwen en verzegeld op een manier die niet te manipuleren is, waardoor het stembiljet-ID# en de stembiljet-privésleutel verborgen blijven


Live PaperBallotchain Stemmentellingen Rapport

geproduceerd door open-source blockchain explorer ontworpen om geconsolideerde resultaten weer te geven

van alle onafhankelijke stakeholder blockchains die de Stakeholder-Scanned-Ballot Datafiles opslaan


Papieren logboeken van door kiezers gerapporteerde problemen

Stembiljetten die niet op alle stakeholderblockchains worden geplaatst of gewijzigde stembiljetten die op een blockchain worden geplaatst


Pre-verkiezing-gepubliceerd

Stembiljet-ID's, openbare stembiljetsleutels, batchnummers en toewijzingen van stembureaus


Pre-verkiezing-gepubliceerd

Onafhankelijke-Stakeholder-Scanner-ID#s, Scanner-Openbare Sleutels en Stembureau-Toewijzingen

(Terug naar inhoud)

Share by: