在我寫這篇文章的時候，整個美國都屏住了呼吸，等待著 2020 年大選的結果。儘管前副總統喬·拜登當選了——但其中有一個明顯的反對意見——我無法知道我的選票是被清點了，還是被判定為“不公正的”並被否決了。這很重要。
上週像選民受到恐嚇，投票站關閉，擔心選票失敗和延遲，還有對選民欺詐的指控的報道比比皆是。COVID-19 的肆虐推動了前所未有的郵寄投票方式，雖然這種方式是相對安全的，但它依賴的基礎設施已經沒有足夠資金，而且傳播範圍很窄。而這些問題都是建立在美國通常的低投票率和選民壓制的傳統之上的。
圍繞 2020 年大選的混亂暴露了美國民主狀態的裂痕。雖然這種不確定性很大程度上是源於更大的社會和政治問題，但至少有一些問題可以歸咎於選舉本身的執行方式。
本次選舉清楚地表明瞭，19 世紀的投票方式已經無法充分表達如此龐大、多樣而又分散的群眾意願。而我們也需要更好的方法來做決定。
數字投票會是解決方案嗎？
如果我們有這麼一個系統，每個人都可以透過手機投票，只要開啟瀏覽器來驗證選舉結果，而不需要信任任何中央權威機構，那會怎麼樣呢？
隨著人們對集體決策的信任增強，以及阻礙直接民主的障礙縮小，這一制度將使公民參與從根本上發生轉變。目前選舉面臨的許多問題，從糟糕的安全狀況到選民投票率等等，透過區塊鏈投票，即使不能完全解決，也能可以得到很好地改善。
越來越多的人開始將數字投票視為是恢復公眾信任的重要途徑。最近，幣安的執行長趙長鵬和以太坊聯合創始人 V 神就對此事進行了討論。
“現在就應該開發一些產品，並讓它獲得批准 (顯然，這是最困難的一步)，然後在 4 年時間裡獲得 3 億多 (完全 KYC ) 的使用者。此外，任何有能力的開發者都應該自願‘免費’做這件事。”
對此，V 神答覆說：“建立一個安全的加密投票系統所面臨的技術挑戰是巨大的 (而且經常是被低估的)，但在我看來，這是 100% 正確的。”
儘管面臨諸多挑戰，但對許多國家來說，數字投票似乎是一條不可避免的道路。因此，我們不應抱著永遠不實施的僥倖而退縮，而應該積極應對這些挑戰。最先進的加密貨幣背後的技術已經從理論上解決了許多這些問題，所以這是一個很好的起點。
信任和隱私困境
目前我們實施安全可靠的數字選舉的能力尚不可知，就關於這個話題的文章也是數不勝數。其中最著名的是一個來自 YouTube 的使用者 Tom Scott。正如他解釋的那樣，投票的主要問題可以概括為兩種看似對立屬性之間的兩難境地，即匿名和信任。
在不依賴任何權威的情況下，完全信任系統完整性的唯一方法就是它對任何人都是端到端可驗證的、可訪問的和透明的。但如果投票必須是匿名的，這又怎麼可能做到呢？
用區塊鏈提供信任
從區塊鏈誕生之日起，人們就猜測這項技術可能會用於投票。然而，我們還沒有看到這樣的解決方案被真正的落實部署。
許多專案聲稱要使用區塊鏈進行投票，但其中的大多數只是將其作為釋出其他系統收集和處理的投票的機制，並沒有解決數字投票的核心問題。直到選票公佈為止，這些仍是可能被操縱的。
為了提供端到端可驗證性，區塊鏈投票系統必須允許選票直接投到區塊鏈上。只有在這種制度下，任何選民才可以確保自己的選票是被計算在內的。此外，審計員也可以從頭到尾檢查系統的完整性。
區塊鏈投票系統可以保證在傳輸過程中沒有選票會丟失或被修改。此外，憑藉區塊鏈的開放性和分散式特性，這樣的系統對 DDoS 攻擊也具有很高的抵抗能力，而且也不存在一個可以進行不當行為或被惡意軟體感染的中央後端。值得注意的是，選舉一結束，結果就會立馬呈現。
用零知識證明提供隱私性
區塊鏈技術透明性限制了它為數字投票提供隱私性的能力。
區塊鏈是用於記錄和確保資料完整性的完美結構，但它也允許跟蹤該資料的起源。所以匿名投票系統需要將事務 (選票) 與其來源解耦以保障隱私性。而 zk-SNARKs 就是解決方案。
zk-SNARK 是一種頂尖的加密證明結構，它為我們提供了證明擁有隱私資訊的能力，而且不會洩露這些資訊。當將該技術適用於投票時，zk-SNARK 巡迴就可以允許選民證明他們屬於調查人群，並且能夠投票，此外所有這些都不需要暴露選民身份或也不允許他們的選票被其他人追蹤。
這種方法主要是透過建立參與者公鑰進行“普查”，並使用 zk-SNARK 來實現，這樣選民就可以在不洩露這些金鑰的情況下證明自己屬於調查範疇。
因此，我們可以建立一個特定的投票區塊鏈，在此區塊鏈上，無需支付費用，還可以在透過生成零知識證明證明自己屬於普查之後進行投票。
這是一個令人難以置信的結構，就像魔術一樣。因為選票上沒有出現簽名，因此就不能追溯其來源地址。此外我們還擁有了一個允許選票被包含在完全端到端可驗證的區塊鏈中的證明。最重要的是，選民不需要支付 gas 或其他費用，所以不會涉及代幣。
這種模式能夠抵禦攻擊嗎 ?
強大的公鏈天生就能抵禦審查攻擊，但購買選票和賄賂卻也是重大問題。
如果選民被強迫投票，他們是可以在之後推翻自己先前的投票的，而且不用擔心重複投票。此外還有一些技巧能夠防止購買選票的發生，因為一旦選舉結束，任何人都可以為任何投票出示有效的證據。
區塊鏈投票不能解決的問題
解決方案並不是以區塊鏈開始和結束的，這不只是技術上的問題。因為除此之外，數字投票和選舉面臨著其他一些挑戰，比如可訪問性及通用認證，這些都需要政府的參與，而且沒有簡單的技術解決方案。
但是這些問題是可以透過試點專案迭代及更好的身份驗證機制投資來解決的。而該投票系統的致命弱點是，使用者客戶端應用程式 (相當於一個密碼錢包)。對作業系統和應用程式實現的信任可能是必需的。
那麼，我們能用區塊鏈進行可靠的選舉嗎 ?
這種解決方案的第一個引人注目的例子已經出現了。在從事 Vocdoni Open Stack 工作時，我就接觸到了區塊鏈投票的可能性，這是一個開源的專案，在過去的三年中一直致力於解構去中心化投票的問題。
我們為尚未解決的問題帶來了全新的解決方案，一個去信任、端到端可驗證和匿名的投票系統。我們的技術基礎設施是可以公開使用的，並且已經成功地在幾十個組織中得到了驗證，其中包括歐洲最大的文化組織，它擁有近 20 萬選民。
然而，認為我們可以實現完美的數字投票系統是不太現實的，因為 100% 的安全是不存在的。包括實物層面上的投票也是如此。但是話說回來，我們仍然可以建立投票系統，為我們的數字社會提供比實體投票更平等更全面的保障。
原文作者：Nathaniel Williams
原文連結：
https://www.coindesk.com/digital-voting-privacy-blockchain
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