区块链投票系统运行机制【汇总4篇】

“我还没有看到一个我相信县级公平的豆形软糖数量的区块链系统，更不用说总统选举了。”

当美国某些政党继续挑战选举程序的完整性时，一群研究人员提倡将来不要使用基于互联网和基于区块链的投票系统。

根据麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室研究人员在11月16日发布的报告，依靠区块链投票技术并不是提高投票率的可靠方法，并且可能增加黑客篡改选举的风险。

Sunoo Park，Michael Spectre，Neha Narula和Ronald L.Rivest的网络安全团队得出结论，与不依赖软件的方法（包括亲自投票和邮寄选票）相比，区块链“不适合在可预见的未来进行政治选举”。他们提出的一些担忧是潜在的缺乏选票保密性（可在区块链上追溯）以及在有争议的比赛中缺乏审计。

麻省理工学院教授，​​该报告的资深作者里维斯特说：“尽管当前的选举制度远非完美，但区块链将大大增加全国范围内无法发现的选举失败的风险。” “投票率的任何增加都会以失去有意义的保证为代价的，那就是要确保选票在投票时已经计算在内。”

研究人员继续说：“我还没有看到我相信县级公平的豆形软糖数量的区块链系统，更不用说总统选举了。”

该团队认为，在将区块链技术用于诸如投票与金融交易之类的民主流程时，主要区别之一是，当黑客或欺诈行为发生时，金融机构有时会采用补偿受害者损失的方法。信用卡公司可以偿还资金，甚至一些加密交易所也已经能够冻结与黑客相关的代币。

报告指出：“对于选举，不能有任何保证或诉诸于民主失败。” “在妥协的选举之后，没有办法使选民再次变得完整。”

根据麻省理工学院的团队，基于区块链的投票也为“严重失败”提供了机会。例如，如果黑客找到了一种不被选票攻击的方法，那么为了获得可靠的结果，当局就必须进行一次全新的选举。仅具有单一攻击点的基于区块链的投票系统可能会为黑客提供改变或删除数百万票的能力，而“销毁邮寄选票通常需要物理访问。”

在进行小规模部署之后，许多国家/地区正在尝试将区块链技术进一步整合到投票过程中。据报道，俄罗斯基于弗拉基米尔·普京（Vladimir Putin）任期限制的基于区块链的投票系统不允许进行投票保密，因为用户和第三方可以在正式计数之前破译投票。

2月，包括研究人员Michael Spectre在内的另一个MIT团队发布了一份报告，该报告确定了基于区块链的投票应用程序Voatz中的安全漏洞。但是，民主党和共和党在今年大选之前都使用该应用程序在大会上进行了投票，据报道，犹他州允许某些居民在总统选举中使用沃茨投票。

里维斯特说：“民主制以及得到被统治者的同意，不能取决于某些软件是否正确记录了选民的选择。”

“通过互联网投票面临着更多的挑战，例如防止双重投票，保持投票保密的技术障碍以及投票设备的成本。”

日本公司Layer X将与名为xID的数字身份应用程序合作，在日本加贺市构建基于区块链的投票系统。

这家总部位于东京的公司在周四发布的LayerX声明中表示，将开发电子投票项目，以促进68,000名居民的安全选举。该公司表示，需要解决该地区当前电子投票系统的成本和稳定性。

公司公告称：“通过互联网投票面临更多挑战，例如，防止双重投票，保持投票保密的技术障碍以及投票设备的成本。” “ LayerX研究和开发了一种电子投票协议，该协议可以平衡投票过程的透明度和投票记录的机密性。”

该公司表示，xID应用程序将通过帮助验证选民的身份并确保每人仅发行一张选票来增强公司现有的投票系统。据报道，LayerX的系统将允许选民检查自己的投票结果，并提供加密功能，以独立验证特定投票的记录和汇总过程是否在区块链网络上正确执行。

加贺的官员是日本第一个宣布该地区为“区块链城市”的官员。据报道，该倡议旨在通过鼓励公共和私营部门的公司使用创新技术来解决该国农村地区的人口减少问题。LayerX在11月份也发表了类似的声明，表示将加入筑波市的“智慧城市”倡议。

由于对COVID-19的关注，2020年美国总统大选的邮寄选票有所增加。然而，尽管今年许多美国人远离投票站，但邮政延误，投票被拒绝和其他挑战出现了。

毫不奇怪，大选期间更好的投票方法很快成为讨论的热点。这也导致加密社区中的一些人以新的活力提倡将基于区块链的投票系统用于未来的总统选举。

尽管区块链的承诺包括信任，透明度和不变性，但麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室的一组研究人员指出了与区块链投票系统相关的安全漏洞。研究人员于11月6日发布了一份报告，解释说在线投票存在致命缺陷，因为此类系统容易受到大规模网络攻击。该报告专门讨论了基于区块链的投票系统，例如Voatz，该投票系统已在美国市政选举中使用，但据报道却遭受数据安全问题的困扰。

除了安全性，区块链投票系统可能是可行的

尽管存在安全隐患，但一些人仍然认为，基于区块链的投票系统将在未来的大选中得到利用。圣彼得堡国立大学分布式账本技术中心负责人马克西姆·卢基诺夫（Maxim Rukinov）告诉Cointelegraph，区块链允许在通常互不信任的参与者之间的可信赖环境中进行公平的选举系统：提供投票权，并提高任何选举的透明度。在一个完美的情况下，这样的投票结果不能伪造。”

鲁基诺夫表示，他一直在与一组研究人员合作开发专门为企业使用而设计的在线投票系统。Rukinov称为“ CryptoVeche”，他解释说该特定系统将投票结果存储在区块链中，这是一种分布式账本。这样，该系统对于外部和内部黑客都是高度安全的。

区块链研究所联合创始人，书作家亚历克斯·塔普斯科特（Alex Tapscott）在2018年《纽约时报》发表的一篇文章中对此进行了详细解释，甚至在COVID-19大流行暴露新挑战之前。Tapscott指出，在选举中，信任集中在政府机构内部，而政府机构极易受到黑客攻击，欺诈和人为错误的影响。对此进行了分析，去年发布的一项研究表明，自2014年以来，地方和联邦政府实体已成为443个数据泄露的受害者，但其中大多数包括硬件丢失，邮件错误和纸张泄露。

Tapscott指出，区块链系统依赖于分布式网络计算机来验证交易。验证后，结果将记录在以密码方式链接到前一个块的块中。然后形成一个安全的分类帐，该分类帐对所有网络参与者都是透明的，但仍然是不变的且防篡改。此功能对于确保个人只投一票也很重要，因为基于区块链的系统旨在防止双重支出。

区块链研究所的著名作者，联合创始人唐·塔普斯科特（Don Tapscott）进一步对Cointelegraph表示，由于基于Internet的系统不适用于此类应用，因此今天无法在线发送选票：

“如果我们在互联网上像投票一样传递信息，我们实际上是在发送该文件的副本；原始物仍归我们所有。共享信息是可以接受的，但是对于金钱，证券，歌曲或选举中的投票等资产交易是不可接受的。”

因此，Tapscott指出，在基于区块链的系统中，投票过程中的公众信任是通过加密，代码以及公民，政府机构和其他利益相关者之间的协作来实现的。

必须克服技术挑战

当然，不可否认与基于区块链的投票系统相关的技术挑战仍然存在。除了麻省理工学院的研究人员在最近的报告中提到的安全问题外，鲁基诺夫还承认开发在线投票系统具有挑战性。

Rukinov进一步解释说，在区块链系统中，交易的准确性，在这种情况下，选民注册是通过网络不同成员之间的共识机制来验证的。但是，在投票系统方面，独立的观察员也必须是达成共识的当事方之一，这意味着他们将必须拥有多个验证节点。

根据Rukinov的说法，在大多数情况下，网络组织者拥有的节点数量大于独立节点的数量。因此，在基于区块链的投票系统中，当控制超过一半资源的人员具有随机更改数据的能力时，可能会发生攻击。鲁基诺夫指出，并非所有类型的共识机制都存在这个问题。

网络安全公司GK8的创始人兼首席执行官Lior Lamash也告诉Cointelegraph，尽管区块链的不变性使其成为确保投票程序完整性的有效平台，但仍然存在一些漏洞。特别地，Lamash指出，在使用基于区块链的投票系统时，选民身份识别存在问题：

“基于区块链的投票的安全性方面非常棘手。一方面，由于区块链在全球的多台服务器上使用了成千上万个节点，因此即使是州级黑客，区块链本身也完全受到保护。挑战将在于确保该网络的“端点”-个人投票和投票站。”

此外，Lamash指出，尽管每个选票都存储用户的私钥，但黑客可以获取该信息并操纵整个选举过程：“这个问题与银行和其他金融机构在提供基于区块链的服务时所面临的挑战非常相似。 ”

不可否认的潜力

尽管基于区块链的投票系统仍然面临挑战，但很明显，区块链在未来的选举中具有巨大的潜力。专为基于Polkadot的数据经济而设计的跨链平台Kylin的首席执行官Dylan Dewdney告诉Cointelegraph，还必须考虑选举的可信结果。他进一步确定，在这种情况下，用于数据验证的区块链非常有用。

根据Dewdney的说法，分散的基础架构可以帮助改善选举过程的可信赖结果。Dewdney解释说，Kylin使用一个Oracle节点创建了一个数据验证过程，该节点用作信息提要。然后使用仲裁节点来判断该数据是否有效。

杜德尼说：“任何操作仲裁节点的人都有极好的动机去挑战不正确的信息，因为这样做会获得本机令牌奖励。同样，向新闻组织等消费者提供准确，经过验证的（具有挑战性的）信息作为高级数据馈送者，在数据市场中作为高级数据馈送具有不可思议的价值。”

尽管Kylin是一种可以轻松应用于分散式金融领域的解决方案，但是相同的概念也可以用于投票系统。“对地方选举结果进行分散式验证可以为解决我们当前遇到的一些问题提供非常强大的工具。”他进一步补充说：“这可以很容易地用作经过验证的API提要的链接共识，实际上是报告的成千上万个地方选举结果的API提要。到Dapp开发人员优质数据源中的网站。”

Rukinov认为，理想的基于区块链的投票系统必须满足选民的资格，可验证性和不变性。他提到，将来可以通过包括数字签名，零知识证明和同态加密的密码协议来实现这些功能。观察者能够发现虚假事实；以及寄存器更改历史记录的永久性。”

一名黑客尝试破坏现阶段用来协助决定俄罗斯联邦宪法变更的区块链投票系统。

据俄罗斯新闻社TASS报道，莫斯科政府IT技术部门负责人ArtemKostyrko表明，早已锁定了区块链上的观察节点，但该系统仍在正常运行。从报告中还不清楚，黑客在攻击中成功完成了什么（如果有的话）及其入侵的程度。

“现阶段，已引入增强的安全模式。投票并没有中断，全部投票都是在有保证的交付服务中，换句话说，它们将记录在区块链上。”Kostyrko说。

中央选举委员会此前表明，由于过载，该网站在电子投票的第一天也关闭了。

Kostyrko说，该节点现阶段处在脱机状态，而IT专家则确保再一次打开该节点是安全的。

依据俄罗斯选举观察员运动负责人GolosGrigoryMelkonyants的讲法，独立观察员无法连接到区块链，因而问题不在于监视过程的观察者节点。

Melkonyants告知CoinDesk，投票是在莫斯科市信息技术部服务器上进行的，而Kostyrko很有可能代表着“店面”网站正以加密投票的形式在记录的区块和交易上发布数据。

“我们建议该系统最少应在地区投票站间分配，但这也是不被接受的，”梅尔肯尼茨说。

现如今，观察者只可以观看网站，同时每30分钟下载带有加密投票的CSV文件。信息技术部告知CoinDesk，它要大量时间来准备响应。有新信息时，我们将更新此故事。

TASS文章说，在民意调查期间，俄罗斯人凑合宪法改革发表意见，最重要的是是不是容许该国总统（现任普京总统）持续执政，超出现阶段持续两个六年任期的上限。

依据TASS的报告，投票于上周四开始，并将于6月30日星期二结束。大概有100万个使用区块链系统开展投票的应用程序已在莫斯科注册，下诺夫哥罗德的注册申请高达14万个。

如同6月初报道的那般，投票系统貌似是由KarperskyLab依据区块链服务公司Bitfury的开源技术提供的。