公正な選挙。 暗号作成者という言葉

主な種類の詐欺から保護された効果的な投票スキームを考案するための「ひざまずく」多くの試み（たとえば、 オープンな電子投票（反対の証拠） 、 電子秘密投票についてを 参照）は 、何らかの方法で投票の秘密を拒否し、これは、投票の購入を促進したり、有権者に投票を強制したりする危険です。 これらの危険性は、必然的に、公正な選挙の「不調和な」要件を結合する必要性から生じると思われます-投票者が投票のカウント方法を検証できることを確認し、投票を売却する可能性を除外する-つまり、購入者に投票方法を正確に証明する 最初の要件を考慮に入れると、投票の秘密が拒否され（少なくとも投票者自身）、自動的にこの投票者に自分の投票を購入したい人に売る機会が与えられます。 投票を販売する可能性とは、嫌がらせや差別の脅威にさらされた攻撃者の要求に応じて、投票者が強制的に投票する可能性を意味します。 投票や強制の実際の購入さえないかもしれません-脅威自体とそのような購入の可能性は投票結果の信用を落とすリスクに十分です。

一見すると解決できないと思われる目まいがするほどの問題（非対称暗号化システムのオープン）を解決した最新の暗号化は、公正な選挙の2つの要件を確実に満たすソリューションを提供できますか？



2000年代半ばに、広く知られているRSA非対称暗号化アルゴリズムの開発者であるRonald Rivestは、彼の作品「The ThreeBallot Voting System」および「ThreeBallot、VTV、Twin」で提案されました。 （「投票システム：3つの投票、Voice-Anti-Voice-VoiceおよびGemini」）は、公正な選挙の両方の原則を満たすという問題を解決できるいくつかの投票システムです。

ThreeBallotシステムの動作の原理（サンプル速報-図1を参照）は、3つの部分に分かれた速報を使用することです。各部分には一意の乱数があります（覚えられないように、数字と数字以外の文字で構成されます） -この場合、もちろん、ニュースレター全体を撮影する可能性を除外する必要があります）。 投票は全体として行に記入され、行に示された候補者を「FOR」で投票するには、投票者の任意の2つ（2つだけ）の部分に2つのマークを付ける必要があります。 「反対」に投票するには、候補者が投票の一部の1つのマークのみが示されている行に残す必要があります。 各候補者に少なくとも1つのマークがない投票用紙は無効とみなされます。 投票の完了後、投票者は投票機を検証マシンに挿入し（投票が記入されていることを確認します-各候補者に対して少なくとも1つのマークと2つ以下のマークが列に並んでいます）、投票の正しさを制御するためのレシートとして投票のどの部分のコピーを選択します さらに、試験機は投票を3つの部分に分割し、投票者が選択した部分でコピーを作成し、投票者に返します。 投票のすべての部分は、投票した投票者のリストとともに、公開データベース（PBB、Public Bulletin Board）で公開されます。投票の数は、投票に参加して投票を正しく記入した投票者の数の3倍に等しくなければなりません。 投票の勝者は、各候補者に提出された採点数から計算され、そこから正しく記入された投票数を3で割った値が差し引かれます。たとえば、3人の有権者が選挙に参加した場合、図1に示すように正しく記入されました。データベースは9票を受け取り、Jo候補の投票数は6（9/3）= 3票、Horror候補の場合は3-（9/3）= 0票になります。 この規則に従わない場合は、投票の一部の投球、撤回、または歪みを示します。 投票者は、投票の一部をPBBにあるコピーと比較することで、投票が正しくカウントされたかどうかを確認できますが、投票した候補者を証明できないため、投票を売却することはできません（証拠として、あなたは知る必要があります分割投票のどの部分が単一の投票を構成したか）。



図1 「ThreeBallot」システムの速報。 有権者はジョー大統領とウー上院議員に、ホラーとユクに反対票を投じました。 （記事「3つの投票プロトコル：ThreeBallot、VAV、Twin」からの図）

投票者のために簡素化するための「ThreeBallot」システムのさらなる開発は、 「Vote-AntiVote-Vote」システム （VAV、「Voice-Anti-Voice-Voice」）でした（図2を参照）。 その中で、投票も3つの部分に分割されていますが、一部の候補者にマークを付けないことが許可されており、投票者がAntiVote投票にマークを付けなかったが、投票投票にマークを付けた候補者に対して投票が行われます。



図2. Vote-AntiVote-Voteシステム速報、有権者はXerxes候補に投票しました。 （記事「3つの投票プロトコル：ThreeBallot、VAV、Twin」からの図）


残念ながら、 ThreeBallotおよびVAVシステムは、投票者が元々どの部分で構成されていたのかに関するデータにアクセスするバイヤーの能力に基づいて、票を販売する可能性に対して脆弱です。 PBBにはこのデータは含まれていませんが、盗まれることはあります。

「デジタルキャッシュ」の概念の著者であるD.チョム（David Chaum）によって、やや単純に発明され、2006年にジョージワシントン大学のS. Popoveniuc（S. Popoveniuc）およびB. Hosp（B. Hosp）によって次の記事で説明されています。 Punchscanの概要」 、 Punchscan投票システム （図3を参照）。



図3 国民投票の質問に関するサンプルPunchscanシステムニュースレター （はいまたはいいえの回答が必要です）。 投票者は「はい」という回答を選択しました（b）。 従来の選挙では、「はい」および「いいえ」の代わりに、候補者の名前が示される場合があります;候補者の数は2人以上になる場合があります。 （記事「パンチスキャン入門」からの写真）


Punchscanニュースレターは、同じ一意の番号がマークされた2枚のシートで構成され、互いに積み重ねられています。 最初の（上部）シートには、候補者の名前とその識別子（アルファベットの文字など）がランダムな順序で表示され、シートの下部には、投票の2番目のシートが見える穴があります。 2番目のシートの穴の下には、候補者の識別子もランダムな順序で印刷されています。 投票者は、投票する候補者を選択すると、特別なフェルトペンで最初のシートに穴を開けます。最初のシートに候補者の識別子が印刷され、マーカーのマークが投票の両方のシートに残るようにします。 さらに、投票用紙はシートに分割され、部品の1つは投票者の前のシュレッダーで破棄され、2つ目はスキャンされて投票した投票者のリストとともにPBBに配置され、オリジナルは投票者に渡されて投票を監視します。

PBBの投票数を投票者リストと比較し、投票のコピーをPBBに配置された投票と比較することにより、投票者は投票登録の正確さを管理します。

それにもかかわらず、投票者自身が投票の一部に従って誰に投票したかを証明することはできませんが、投票者が投票の識別子と候補者の対応に関する情報にアクセスできる場合、これは投票者が行うことができるため、投票者による投票の販売の危険性が残っています。

Punchscanの利点を開発する「Scantegrity」システムでは、主な欠点は変わりませんでした-投票者に発行された投票の各候補者に示されたランダムな選挙番号の対応に関する情報へのアクセスを購入者が受け取った場合、投票者の投票を販売する可能性に対する保護はありません

ThreeBallotシステムのテストと改善に関するいくつかの作業の後、 R。Raivistは投票システムを大幅に簡素化し、投票者のプロセスを大幅に簡素化しましたが、 ThreeBallotとVAVシステムの利点を維持し、事前に印刷された投票に関する情報へのアクセスに基づいて投票を購入するリスクを排除しました。 Twin （Twin）の作者と呼ばれるこのシステムは、記事「3つの投票プロトコル：ThreeBallot、VTV、Twin」で説明されています。

Twin Systemの基本原則は非常に単純で、「Floating Receiption」と呼ばれ、投票した投票者は投票用紙のコピーを受け取りますが、自分自身ではなく、投票の正確性を制御するために彼の前に投票した人を受け取ります。 。

Twinシステムの投票プロセスは、次のように構築できます。

1.記入済みの投票用紙は投票者によって選挙委員会の従業員に送信され、投票委員会の従業員は投票を販売するために彼を識別する特別なマークがないか、承認されたフォームに準拠しているかを確認し、投票のスキャンされたコピーをPBBに送信します。有権者ではなく選挙委員会。

2.投票が既にPBBに提出されている投票者は、（オプションで）他の有権者がPBB番号を記入した印刷コピーを受け取ることができます。これは、投票用紙に記入した投票者の投票が正しく考慮されたかどうかを後で監視するためです。 投票者は、受け取った投票用紙を記入しなかったため、受け取ったコピーを売ることはできません。

実際、それがすべてです。 Twin投票スキームにより、公正な選挙の両方の原則が確実に実施されることがわかります。 投票者は投票を売却することはできません。投票者が投票する番号を知らないためです。番号のない投票のコピーは、たとえ写真を撮ったとしても、ほとんど意味がありません。 多くの有権者および独立したオブザーバーは、公表された投票済みの投票用紙のコピーをスキャンして、投票の登録の正当性を検証することができますが、自分自身ではなく他の人のものです。 投票箱がないことは、PBBに登録されている投票数と投票者リストにある投票者の数との対応によって決まります。 投票者リストは、「死んだ」魂や投票を知らなかった人の存在を監視するために公開されています。

Twinシステムの主な欠点は、紙のニュースレターの印刷とスキャンが必要なことです。 特定の有権者が実際にどのように票を投じたのかを記録する証拠があり、またプロセスに技術的に不十分な有権者を関与させるために必要です。 しかし、不利な点は美徳に変わります。投票プロセスを大幅に高速化し、簡素化できるためです。 Twinシステムでは、投票者またはボランティアが投票用紙を印刷し、集会、会議、および単にピケットで配布し、記入の簡単な指示と投票者を登録して投票日に記入済みの投票用紙を返送するために表示する必要がある住所。 オンライン投票者登録の場合、投票は電子メールでも送信できます。 さらに、投票プロセスを1日に制限することを強制する人はいません。投票者登録の全期間を経て、最後の投票日でのみ終了することができます。