ProHoster > Blogs > Administrācija > Pārskats par Krievijas Federācijas Centrālās vēlÄ“Å”anu komisijas attālinātās elektroniskās balsoÅ”anas sistēmu

Pārskats par Krievijas Federācijas Centrālās vēlÄ“Å”anu komisijas attālinātās elektroniskās balsoÅ”anas sistēmu

31. gada 2020. augustā notika pēc Krievijas Federācijas Centrālās vēlÄ“Å”anu komisijas rÄ«kojuma izstrādātās attālinātās elektroniskās balsoÅ”anas sistēmas (turpmāk tekstā DEG), izmantojot blokķēdes tehnoloÄ£iju, publiska pārbaude.

Lai iepazÄ«tos ar jauno elektroniskās balsoÅ”anas sistēmu un saprastu, kādu lomu tajā spēlē blokķēdes tehnoloÄ£ija un kādas vēl tiek izmantotas sastāvdaļas, uzsākam publikāciju sēriju, kas veltÄ«ta galvenajiem sistēmā izmantotajiem tehniskajiem risinājumiem. Iesakām sākt secÄ«bā ā€“ ar prasÄ«bām sistēmai un procesa dalÄ«bnieku funkcijām

Sistēmas prasības

PamatprasÄ«bas, kas attiecas uz jebkuru balsoÅ”anas sistēmu, parasti ir vienādas tradicionālajai balsoÅ”anai klātienē un attālinātai elektroniskai balsoÅ”anai, un tās nosaka 12.06.2002. gada 67. jÅ«nija federālais likums N 31.07.2020-FZ (ar grozÄ«jumiem, kas izdarÄ«ti XNUMX. gada XNUMX. jÅ«lijā). "Par pamata garantijām Krievijas Federācijas pilsoņu balsstiesÄ«bām un tiesÄ«bām piedalÄ«ties referendumā."

  1. BalsoÅ”ana vēlÄ“Å”anās un referendumos ir aizklāta, izslēdzot iespēju kontrolēt pilsoņa gribu (7. pants).
  2. Iespēja balsot bÅ«tu jānodroÅ”ina tikai personām, kurām ir aktÄ«vas balsstiesÄ«bas par Å”o balsojumu.
  3. Viens balsotājs ā€“ viena balss, ā€œdubultāā€ balsoÅ”ana nav atļauta.
  4. BalsoÅ”anas procesam ir jābÅ«t atklātam un pārredzamam vēlētājiem un novērotājiem.
  5. JānodroŔina nodoto balsu integritāte.
  6. Nevajadzētu bÅ«t iespējai aprēķināt starpposma balsoÅ”anas rezultātus, pirms balsoÅ”ana nav pabeigta.

Tātad mums ir trÄ«s dalÄ«bnieki: vēlētājs, vēlÄ“Å”anu komisija un novērotājs, starp kuriem tiek noteikta mijiedarbÄ«bas kārtÄ«ba. Ir iespējams arÄ« izcelt ceturto dalÄ«bnieku - struktÅ«ras, kas veic pilsoņu reÄ£istrāciju teritorijā (galvenokārt IekÅ”lietu ministrija, kā arÄ« citas izpildvaras iestādes), jo aktÄ«vās vēlÄ“Å”anu tiesÄ«bas ir saistÄ«tas ar pilsonÄ«bu un reÄ£istrācijas vietu.

Visi Ŕie dalībnieki mijiedarbojas viens ar otru.

Mijiedarbības protokols

ApskatÄ«sim balsoÅ”anas procesu tradicionālajā vēlÄ“Å”anu iecirknÄ«, ar urnu un papÄ«ra biļeteniem. Kopumā vienkārÅ”otā veidā tas izskatās Ŕādi: vēlētājs ierodas vēlÄ“Å”anu iecirknÄ« un uzrāda personu apliecinoÅ”u dokumentu (pasi). IecirknÄ« darbojas iecirkņa vēlÄ“Å”anu komisija, kuras loceklis pārbauda vēlētāja identitāti un atraÅ”anos iepriekÅ” sastādÄ«tajā vēlētāju sarakstā. Ja vēlētājs tiek atrasts, komisijas loceklis izsniedz vēlētājam biļetenu, un vēlētājs parakstās par balsojuma saņemÅ”anu. Pēc tam vēlētājs dodas uz balsoÅ”anas kabÄ«ni, aizpilda biļetenu un ievieto to vēlÄ“Å”anu kastē. Lai visas procedÅ«ras tiktu stingri ievērotas likumā, to visu uzrauga novērotāji (kandidātu pārstāvji, sabiedriskās uzraudzÄ«bas institÅ«cijas). Pēc balsoÅ”anas beigām vēlÄ“Å”anu komisija novērotāju klātbÅ«tnē saskaita balsis un konstatē balsoÅ”anas rezultātus.

BalsoÅ”anai tradicionālajā balsoÅ”anas sistēmā nepiecieÅ”amos rekvizÄ«tus nodroÅ”ina organizatoriski pasākumi un noteiktā dalÄ«bnieku mijiedarbÄ«bas kārtÄ«ba: vēlētāju pasu pārbaude, personÄ«ga parakstÄ«Å”anās par biļeteniem, balsoÅ”anas kabīņu un aizzÄ«mogoto vēlÄ“Å”anu kastu izmantoÅ”ana, balsu skaitÄ«Å”anas kārtÄ«ba u.c. .

Informācijas sistēmai, kas ir attālināta elektroniskā balsoÅ”anas sistēma, Å”o mijiedarbÄ«bas kārtÄ«bu sauc par protokolu. Tā kā visa mÅ«su mijiedarbÄ«ba kļūst digitāla, Å”o protokolu var uzskatÄ«t par algoritmu, ko realizē atseviŔķi sistēmas komponenti, un lietotāju veikto organizatorisko un tehnisko pasākumu kopumu.

Digitālā mijiedarbība izvirza noteiktas prasības ieviestajiem algoritmiem. Apskatīsim darbības, kas tiek veiktas tradicionālajā vietnē informācijas sistēmu ziņā un kā tas tiek īstenots mūsu aplūkotajā DEG sistēmā.

Uzreiz teiksim, ka blokķēdes tehnoloÄ£ija nav "sudraba lode", kas atrisina visas problēmas. Lai izveidotu Ŕādu sistēmu, bija nepiecieÅ”ams izstrādāt lielu skaitu programmatÅ«ras un aparatÅ«ras komponentu, kas atbild par dažādiem uzdevumiem, un savienot tos ar vienu procesu un protokolu. Bet tajā paŔā laikā visi Å”ie komponenti mijiedarbojas ar blokķēdes platformu.

Sistēmas sastāvdaļas

No tehniskā viedokļa DEG sistēma ir programmatÅ«ras un aparatÅ«ras komplekss (turpmāk tekstā STC), kas apvieno komponentu kopumu, lai nodroÅ”inātu vēlÄ“Å”anu procesa dalÄ«bnieku mijiedarbÄ«bu vienotā informācijas vidē.

DEG PTC sistēmas komponentu un dalībnieku mijiedarbības diagramma ir parādīta attēlā zemāk.

Pārskats par Krievijas Federācijas Centrālās vēlÄ“Å”anu komisijas attālinātās elektroniskās balsoÅ”anas sistēmu
NoklikŔķināms

Attālinātās balsoŔanas process

Tagad mēs detalizēti apsvērsim attālinātās elektroniskās balsoÅ”anas procesu un tā ievieÅ”anu, izmantojot DEG programmatÅ«ras un aparatÅ«ras kompleksa komponentus.

AtbilstoÅ”i Attālinātās elektroniskās balsoÅ”anas kārtÄ«bai, lai vēlētājam tiktu iekļauts attālinātās elektroniskās balsoÅ”anas dalÄ«bnieku sarakstā, Valsts dienestu portālā jāiesniedz pieteikums. Vienlaikus Ŕādu pieteikumu var iesniegt tikai tie lietotāji, kuriem ir apstiprināts konts un ir veiksmÄ«gi salÄ«dzināti ar Valsts automatizētās sistēmas ā€œVēlÄ“Å”anasā€ sistēmas vēlētāju reÄ£istru, tautas nobalsoÅ”anas dalÄ«bnieki. Pēc pieteikuma saņemÅ”anas vēlētāja datus vēlreiz pārbauda Krievijas Centrālā vēlÄ“Å”anu komisija un augÅ”upielādē Vēlētāju saraksta sastāvdaļa PTC DEG. Lejupielādes process tiek papildināts ar unikālu identifikatoru ierakstÄ«Å”anu blokķēdē. VēlÄ“Å”anu komisijas locekļiem un novērotājiem ir pieejama saraksta apskate, izmantojot Ä«paÅ”u automatizētu darbstaciju, kas atrodas vēlÄ“Å”anu komisijas telpās.

Vēlētājs, apmeklējot iecirkni, tiek autentificēts (salÄ«dzinot ar pases datiem) un identificēts vēlētāju sarakstā, kā arÄ« pārbauda, ā€‹ā€‹vai Å”is vēlētājs iepriekÅ” nav saņēmis biļetenu. BÅ«tisks Å”eit ir tas, ka nav iespējams noteikt, vai vēlētājs saņemto biļetenu ir ielicis urnā vai nē, ir tikai fakts, ka biļetens jau izdots agrāk. PTC DEG gadÄ«jumā vēlētāja apmeklējums ir lietotāja pieprasÄ«jums DEG portāls ir tÄ«mekļa vietne, kas atrodas vybory.gov.ru Tāpat kā tradicionālajā vēlÄ“Å”anu iecirknÄ«, vietnē ir pieejami informatÄ«vie materiāli par notiekoÅ”ajām vēlÄ“Å”anu kampaņām, informācija par kandidātiem un cita informācija. Identifikācijas un autentifikācijas veikÅ”anai tiek izmantots Valsts pakalpojumu portāla ESIA. Tādējādi vispārējā identifikācijas shēma tiek saglabāta gan piesakoties, gan balsojot.

Pēc tam sākas anonimizācijas procedÅ«ra - vēlētājam tiek izsniegts biļetens, kurā nav atpazÄ«Å”anas zÄ«mju: tam nav numura, tas nekādā veidā nav saistÄ«ts ar vēlētāju, kuram tas izsniegts. Interesanti ir apsvērt iespēju, kad vēlÄ“Å”anu iecirknis ir aprÄ«kots ar elektroniskās balsoÅ”anas kompleksiem - Å”ajā gadÄ«jumā anonimizācija tiek veikta Ŕādi: papÄ«ra biļetena vietā vēlētājs tiek lÅ«gts izvēlēties no kaudzes jebkuru karti ar svÄ«trkodu, ar kuru viņŔ tuvosies balsoÅ”anas iekārtai. Uz kartes nav informācijas par vēlētāju, ir tikai kods, kas nosaka, kurÅ” biļetens ierÄ«cei ir jānodroÅ”ina, uzrādot Ŕādu karti. PilnÄ«bā digitālā mijiedarbÄ«bā galvenais uzdevums ir ieviest tādu anonimizācijas algoritmu, lai, no vienas puses, nebÅ«tu iespējams noteikt nekādus lietotāja identifikācijas datus, un, no otras puses, nodroÅ”ināt iespēju balsot tikai tiem lietotājiem, kuri iepriekÅ” bija norādÄ«ti sarakstā. Lai atrisinātu Å”o problēmu, DEG PTK izmanto kriptogrāfijas algoritmu, kas profesionālajā vidē tiek saukts par "aklo elektronisko parakstu". Par to sÄ«kāk runāsim turpmākajās publikācijās, kā arÄ« publicēsim avota kodu, papildus informāciju no publikācijām internetā var ievākt arÄ« izmantojot atslēgvārdus - ā€œkriptogrāfiskie slepenie balsoÅ”anas protokoliā€ vai ā€œaklais parakstsā€.

Pēc tam vēlētājs aizpilda biļetenu vietā, kur izdarÄ«to izvēli nav iespējams redzēt (slēgta kabÄ«ne) - ja mÅ«su informācijas sistēmā vēlētājs balso attālināti, tad vienÄ«gā Ŕāda vieta ir lietotāja personÄ«gā ierÄ«ce. Lai to izdarÄ«tu, lietotājs vispirms tiek pārsÅ«tÄ«ts uz citu domēnu āˆ’ uz anonÄ«mo zonu. Pirms pārslēgÅ”anas varat palielināt VPN savienojumu un mainÄ«t IP adresi. TieÅ”i Å”ajā domēnā tiek rādÄ«ts balsojums un tiek apstrādāta lietotāja izvēle. Avota kods, kas darbojas lietotāja ierÄ«cē, sākotnēji ir atvērts ā€“ to var redzēt pārlÅ«kprogrammā.

Kad izvēle ir izdarÄ«ta, balsojums tiek Å”ifrēts lietotāja ierÄ«cē, izmantojot Ä«paÅ”u Å”ifrÄ“Å”anas shēmu, nosÅ«tÄ«ts un ierakstÄ«ts komponents ā€œSadalÄ«tā glabāŔana un balsu skaitÄ«Å”anaā€, kas veidota uz blokķēdes platformas.

Viena no svarÄ«gākajām protokola iezÄ«mēm ir neiespējamÄ«ba uzzināt balsoÅ”anas rezultātus pirms tā pabeigÅ”anas. Tradicionālā vēlÄ“Å”anu iecirknÄ« tas tiek nodroÅ”ināts ar vēlÄ“Å”anu kastes aizzÄ«mogoÅ”anu un novērotāju veikto uzraudzÄ«bu. Digitālajā mijiedarbÄ«bā labākais risinājums ir Å”ifrēt vēlētāja izvēli. Izmantotais Å”ifrÄ“Å”anas algoritms neļauj atklāt rezultātus pirms balsoÅ”anas pabeigÅ”anas. Å im nolÅ«kam tiek izmantota shēma ar divām atslēgām: balss Å”ifrÄ“Å”anai tiek izmantota viena (publiskā) atslēga, kas ir zināma visiem dalÄ«bniekiem. To nevar atÅ”ifrēt ar to paÅ”u atslēgu; ir nepiecieÅ”ama otra (privāta) atslēga. Privātā atslēga tiek sadalÄ«ta starp vēlÄ“Å”anu procesa dalÄ«bniekiem (vēlÄ“Å”anu komisiju locekļiem, publiskās palātas locekļiem, balsu skaitÄ«Å”anas serveru operatoriem utt.) tā, ka katra atseviŔķa atslēgas daļa ir bezjēdzÄ«ga. AtÅ”ifrÄ“Å”anu var sākt tikai pēc privātās atslēgas savākÅ”anas. AplÅ«kojamajā sistēmā atslēgu atdalÄ«Å”anas procedÅ«ra ietver vairākus posmus: atslēgas daļas atdalÄ«Å”ana sistēmā, atslēgas atdalÄ«Å”ana ārpus sistēmas un kopējas publiskās atslēgas Ä£enerÄ“Å”ana. Nākamajās publikācijās mēs detalizēti parādÄ«sim Å”ifrÄ“Å”anas procesu un darbu ar kriptogrāfiskajām atslēgām.

Pēc atslēgas savākÅ”anas un lejupielādes sākas rezultātu aprēķins to turpmākai ierakstÄ«Å”anai blokķēdē un turpmākai paziņoÅ”anai. Apskatāmās sistēmas iezÄ«me ir homomorfās Å”ifrÄ“Å”anas tehnoloÄ£ijas izmantoÅ”ana. Mēs detalizēti aprakstÄ«sim Å”o algoritmu turpmākajās publikācijās un runāsim par to, kāpēc Ŕī tehnoloÄ£ija tiek plaÅ”i izmantota balsoÅ”anas sistēmu izveidē. Tagad atzÄ«mēsim tā galveno iezÄ«mi: uzskaites sistēmā ierakstÄ«tos Å”ifrētos biļetenus var apvienot bez atÅ”ifrÄ“Å”anas tā, ka Ŕāda kombinētā Å”ifrētā teksta atÅ”ifrÄ“Å”anas rezultāts bÅ«s katras izvēles biļetenā summētā vērtÄ«ba. Tajā paŔā laikā sistēma, protams, realizē matemātiskos Ŕāda aprēķina pareizÄ«bas pierādÄ«jumus, kas arÄ« tiek fiksēti uzskaites sistēmā un ko var pārbaudÄ«t novērotāji.

Tālāk ir sniegts balsoŔanas procesa izklāsts.

Pārskats par Krievijas Federācijas Centrālās vēlÄ“Å”anu komisijas attālinātās elektroniskās balsoÅ”anas sistēmu
NoklikŔķināms

Blockchain platforma

Tagad, kad esam izpētÄ«juÅ”i attālinātās elektroniskās balsoÅ”anas sistēmas ievieÅ”anas galvenās iezÄ«mes, atbildēsim uz jautājumu, ar kuru sākām - kāda loma Å”ajā ziņā ir blokķēdes tehnoloÄ£ijai un kādas problēmas tā ļauj atrisināt?

Ieviestajā attālinātās balsoÅ”anas sistēmā blokķēdes tehnoloÄ£ija atrisina noteiktu problēmu loku.

  • Pamatuzdevums ir nodroÅ”ināt informācijas integritāti balsoÅ”anas un, pirmkārt, balsojumu ietvaros.
  • Viedo lÄ«gumu veidā realizētā programmas koda izpildes caurskatāmÄ«bas un nemainÄ«guma nodroÅ”ināŔana.
  • BalsoÅ”anas procesā izmantoto datu aizsardzÄ«bas un nemainÄ«guma nodroÅ”ināŔana: vēlētāju saraksts, biļetenu Å”ifrÄ“Å”anai izmantotās atslēgas dažādos kriptogrāfijas protokola posmos utt.
  • NodroÅ”ina decentralizētu datu glabāŔanu, kur katram dalÄ«bniekam ir absolÅ«ti identiska kopija, ko apstiprina vienprātÄ«bas Ä«paŔības tÄ«klā.
  • Iespēja apskatÄ«t darÄ«jumus un izsekot balsoÅ”anas gaitai, kas pilnÄ«bā atspoguļojas bloku ķēdē, no tās sākuma lÄ«dz aprēķināto rezultātu fiksÄ“Å”anai.

Tādējādi mēs redzam, ka, neizmantojot Å”o tehnoloÄ£iju, ir gandrÄ«z neiespējami sasniegt balsoÅ”anas sistēmā nepiecieÅ”amās Ä«paŔības, kā arÄ« uzticÄ«bu tai.

Izmantotās blokķēdes platformas funkcionalitāte tiek bagātināta, izmantojot viedos lÄ«gumus. Viedie lÄ«gumi pārbauda katru darÄ«jumu ar Å”ifrētiem balsojumiem elektronisko un ā€œakloā€ parakstu autentiskumam, kā arÄ« veic pamata pārbaudes par Å”ifrētā balsojuma aizpildÄ«Å”anas pareizÄ«bu.

Turklāt aplÅ«kotajā attālinātās elektroniskās balsoÅ”anas sistēmā komponents ā€œIzdalÄ«tā balsu glabāŔana un skaitÄ«Å”anaā€ neaprobežojas tikai ar blokķēdes mezgliem. Katram mezglam var tikt izvietots atseviŔķs serveris, kas realizē balsoÅ”anas protokola galvenās kriptogrāfijas funkcijas ā€“ skaitÄ«Å”anas serverus.

Serveru skaitīŔana

Tie ir decentralizēti komponenti, kas nodroÅ”ina vēlÄ“Å”anu Å”ifrÄ“Å”anas atslēgas sadalÄ«tas Ä£enerÄ“Å”anas, kā arÄ« balsoÅ”anas rezultātu atÅ”ifrÄ“Å”anas un aprēķināŔanas procedÅ«ru. Viņu uzdevumos ietilpst:

  • BalsoÅ”anas biļetenu Å”ifrÄ“Å”anas atslēgas daļas izplatÄ«tas Ä£enerÄ“Å”anas nodroÅ”ināŔana. Atslēgu Ä£enerÄ“Å”anas procedÅ«ra tiks apspriesta turpmākajos rakstos;
  • Å ifrētā balsojuma pareizÄ«bas pārbaude (neatÅ”ifrējot);
  • VēlÄ“Å”anu biļetenu apstrāde Å”ifrētā veidā, lai Ä£enerētu galÄ«go Å”ifrēto tekstu;
  • IzplatÄ«ta gala rezultātu dekodÄ“Å”ana.

Katrs kriptogrāfiskā protokola izpildes posms tiek ierakstīts blokķēdes platformā, un novērotāji var pārbaudīt tā pareizību.

Lai sistēmai pieŔķirtu nepiecieÅ”amās Ä«paŔības dažādos balsoÅ”anas procesa posmos, tiek izmantoti Ŕādi kriptogrāfiskie algoritmi:

  • Elektroniskais paraksts;
  • Vēlētāja publiskās atslēgas akla parakstÄ«Å”ana;
  • ElGamal eliptiskās lÄ«knes Å”ifrÄ“Å”anas shēma;
  • Nulles zināŔanu pierādÄ«jumi;
  • Pedersen 91 DKG (Distributed Key Generation) protokols;
  • Privātās atslēgas koplietoÅ”anas protokols, izmantojot Å amira shēmu.

Par kriptogrāfijas pakalpojumu sīkāk tiks runāts turpmākajos rakstos.

Rezultāti

Apkoposim dažus attālinātās elektroniskās balsoÅ”anas sistēmas izskatÄ«Å”anas starprezultātus. Mēs esam Ä«si aprakstÄ«juÅ”i procesu un galvenās sastāvdaļas, kas to ievieÅ”, kā arÄ« identificējām lÄ«dzekļus, lai sasniegtu jebkurai balsoÅ”anas sistēmai nepiecieÅ”amās Ä«paŔības:

  • Vēlētāja pārbaudāmÄ«ba. Sistēma pieņem balsis tikai no pārbaudÄ«tiem vēlētājiem. Å is Ä«paÅ”ums tiek nodroÅ”ināts, identificējot un autentificējot balsotājus, kā arÄ« fiksējot balsotāju sarakstu un piekļuves biļetenam nodroÅ”ināŔanas faktu blokķēdē.
  • Anonimitāte. Sistēma nodroÅ”ina Krievijas Federācijas tiesÄ«bu aktos noteikto balsoÅ”anas slepenÄ«bu, vēlētāja identitāti nevar noteikt pēc Å”ifrēta balsojuma. ÄŖstenots, izmantojot ā€œaklā parakstaā€ algoritmu un anonÄ«mu zonu vēlÄ“Å”anu biļetenu aizpildÄ«Å”anai un nosÅ«tÄ«Å”anai.
  • Balsu konfidencialitāte. Organizatori un citi balsojuma dalÄ«bnieki nevar uzzināt balsojuma rezultātu, kamēr tas nav pabeigts, balsis tiek skaitÄ«tas un galÄ«gie rezultāti nav atÅ”ifrēti. Konfidencialitāte tiek panākta, Å”ifrējot vēlÄ“Å”anu biļetenus un padarot tos neiespējamus atÅ”ifrēt lÄ«dz balsoÅ”anas beigām.
  • Datu nemainÄ«gums. Datus par vēlētāju gribas izpausmi nevar mainÄ«t vai dzēst. NemainÄ«gu datu glabāŔanu nodroÅ”ina blokķēdes platforma.
  • PārbaudāmÄ«ba. Novērotājs var pārliecināties, vai balsis ir saskaitÄ«tas pareizi.
  • UzticamÄ«ba. Sistēmas arhitektÅ«ra ir balstÄ«ta uz decentralizācijas principiem, nodroÅ”inot, ka nav viena ā€œkļūmes punktaā€.

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru