مقدمة: وعد بلوشين في التصويت الرقمي

وقد انتقلت عملية التصويت الرقمية من مفهوم غير مجد إلى ضرورة عملية في العديد من الولايات القضائية، إذ أن بلدانا مثل إستونيا وسويسرا وأجزاء من الولايات المتحدة قد اختبرت بالفعل أو نفذت بالكامل نظم التصويت على الإنترنت، ومع ذلك يظل التحدي الأساسي هو: كيف يمكننا أن نكفل أن يكون التصويت الذي يُجرى رقميا آمنا ويمكن التحقق منه، مع حماية هوية الناخبين ومنع الإكراه؟ إن قواعد البيانات المركزية التقليدية معرضة للاختراقات، والتلاعب في الأصوات، ونقاطات الوحيدة.

Understanding Blockchain Technology in the Context of Voting

وفي جوهرها، فإن " كتلة " هي دفتر موزع يحتفظ بقائمة متزايدة باستمرار من السجلات، تسمى " كتل " ، وتربط هذه السجلات باستخدام الترميز، وتحتوي كل مجموعة على مسافات زمنية، و " حافة " من الطائفة السابقة، وبيانات المعاملات، وعندما تضاف إلى السلسلة، فإن تغييرها يتطلب تغيير كل لبنة لاحقة، وكسب توافق في الآراء من الشبكة، مما يجعل عملية الاحتيال أمرا صعبا للغاية ويمكن اكتشافه.

وهناك نوعان من القيود الرئيسية ذات الصلة بالتصويت: عدم السماح (بالعام) والإذن (خاص)، وتسمح السلاسل العامة مثل إيثيريوم لأي شخص بالمشاركة كعارضة، مما يوفر شفافية عالية ولكن محدودة من حيث النواتج ودواعي القلق المحتملة فيما يتعلق بالخصوصية، وتقييد عقد الاختيارات المسموح بها، مثل هايبردجر فابريك، تعيينات المشاركين في الكيانات المأذون بها (مثل مسؤولي الانتخابات والمراجعين للحسابات) بما يوفر قدرا أفضل من الشفافية والتحكم في معاملات تحقق الكفاءة.

وتشمل الخصائص الرئيسية التي تجعل من سلسلة الاقتراع جذابة لوثائق التفويض بالتصويت ما يلي:

  • Immutability:] Once a credential is issued or a vote is cast, the record cannot be altered retroactively.
  • Traceability:] Each credential and vote can be traced back through the chain, allowing independent audits without revealing the voter’s identity.
  • Decentralization:] No single server or administrator can unilaterally change the system, reducing the risk of insider attacks.
  • Cryptographic security:] Publicprivate key infrastructure ensures that only the holder of the private key can cast a vote using their credential.

فوائد استخدام البلوكشاين لوثائق التفويض

تعزيز الأمن ضد التمتمة والاحتيال

كما أن نظم التصويت الرقمية التقليدية تخزن وثائق التفويض والتصويت في قواعد البيانات المركزية التي هي أهداف جذابة للهجمات الإلكترونية، ويمكن أن يتيح الخرق للمهاجم إضافة أو تعديل أو حذف الأصوات دون أثر، كما أن آلية توافق الآراء الموزعة في بلوكشاين تعني أنه حتى إذا كان القراصنة يساوم مع أحد المعاصر، فإنه يتعين عليه التحكم في أغلبية العقد لتغيير دفتر الأستاذ، كما أن العقد المثبت من المثبتات المثبتة، يُخضع للفحص بعناية.

الشفافية وإمكانية مراجعة الحسابات

ومن أكبر مزايا هذا الاختناق أن أي شخص لديه التصاريح المناسبة يمكنه أن ينظر إلى تاريخ المعاملات، وفي سياق التصويت، يتيح ذلك لمراقبي الانتخابات المستقلين والأحزاب السياسية ووسائط الإعلام التحقق من عدم إضافة أو إلغاء أي أصوات، ويتيح بعض النظم للناخبين تلقي إيصالات رمزية يمكنهم التحقق منها ضد دفتر الأستاذ العام، ويحسب دون الكشف عن المرشح الذي يختارونه، ومن الصعب تحقيق هذا المستوى من الشفافية كصناديق إلكترونية مغلقة تقليدية.

إمكانية احتساب السجلات

وبمجرد أن تُلتزم عملية التصويت بالاختراع، تصبح جزءا من سجل لا يمكن تحصيله، وهذا يحول دون قيام المسؤولين الانتخابيين بالتنازل عن التصويت عن طريق الخطأ أو عمد بعد ذلك، مع القيام برصد فوري، فإن أي محاولة للتلاعب بدفتر الأستاذ ستكون واضحة لجميع المشاركين، وهذه الممتلكات قيمة بوجه خاص في الانتخابات المتنازع عليها التي تكون فيها سلامة العد النهائي أمرا بالغ الأهمية.

انخفاض نقاط الفشل الوحيدة

وتتأثر نظم التصويت المركزية بتجاوزات السلطة أو فشل الشبكات أو الهجمات الموجهة ضد رفض الخدمة، وتقوم شبكة من الطائفة بتوزيع دفتر الأستاذ على عدة زوايا، حتى ولو انقطعت بعض الشواهد، فإن النظام لا يزال يعمل، وبالنسبة للسلطات الانتخابية، فإن هذه القدرة على الصمود تعني أقل وقتاً من وقت التعطل، وثقة أكبر بأن البنية التحتية للتصويت ستظل متاحة طوال فترة الانتخابات.

إصدار وثائق إثبات الهوية

ويمكِّن هذا الاختناق من إنشاء نظم هوية ذاتية السيادة، حيث يسيطر الناخبون على وثائق تفويضهم الرقمية الخاصة بهم، وبدلا من الاعتماد على سلطة مركزية لتوثيق كل تصويت، يحتفظ كل ناخب بمفتاح خاص يثبت أهليتهم، ويمكن للاختزال أن يخزن حافة من خصائص هوية الناخبين (مثل المواطنة والعمر) دون الكشف عن البيانات الشخصية الحساسة التي تنطوي عليها هذه المعلومات.

تنفيذ عملية " بلوكشاين " من أجل التصويت الرقمي: عملية مفصلة

الخطوة 1: تسجيل الناخبين وإصدار الشهادات

وقبل إجراء الانتخابات، يجب تسجيل الناخبين المؤهلين في النظام، وفي إطار قائم على أساس سلسلة من القيود، يتلقى كل ناخب زوجاً رئيسياً فريداً من نوعه (عاماً وخاصاً) ويخزن المفتاح العام في سلسلة الاختراع كدليل، ويصحبه في كثير من الأحيان بيانات متقنة مثل ولاية الناخبين وتاريخ انتهاء صلاحيتهم، ويسلم مفتاح التحقق الخاص للناخبين عبر قناة آمنة، مثلاً، عن طريق جهاز تتبعي

ويمكن تسجيل عملية الإصدار الإبداعي في سلسلة الاختراع نفسها لإنشاء سجل قابل للمراجعة من حصل على وثائق التفويض، ولكن للحفاظ على الهوية، ينبغي أن تكون الصلة بين الهوية الحقيقية للناخبين ومفتاحهم العام معروفة فقط لسلطة تسجيل موثوق بها، وألا تبث على السلسلة.

الخطوة 2: تدقيق الصوت

وفي يوم الانتخاب )أو خلال فترة التصويت(، يصادق الناخبون على المفتاح الخاص الذي يطابق مفتاحهم العام المسجل، وهذا عادة ما يتم بتوقيع تحد عشوائي يقدمه موكل التصويت، ويتم التحقق من التوقيع ضد المفتاح العام المخزن على قائمة السلاسل، ولا تكشف هذه العملية عن المفتاح الخاص، حتى لو تعرض موكل التصويت للخطر، فلا يمكن سرقة نظام الاختراع عن طريق جهاز مكرس للتصويت.

الخطوة 3: صُنع الصوت

وبعد التصديق على ذلك، يختار الناخبون مرشحهم أو خيار الاستفتاء، ويقيمون عملية التصويت تشمل التصويت المشفر ومحدد الهوية الفريدة، ويتم التوقيع على الصفقة بمفتاح الناخبين الخاص، ثم بثها إلى شبكة الاختراع، ومن الناحية الجوهرية، يجب التشفير في الأصوات نفسها لضمان عدم قيام أي شخص - حتى المصادقين على الشبكة - بمعرفة كيفية استخدام عملية التصويت فيما بعد.

ثم تضاف المعاملة الموقعة إلى سجل " الطبقة " ، وتشمل بعض النظم تأخيرا قصيرا في المعاملات المتعلقة بالدفعة وتحسين الناتج، بينما يقوم آخرون بعملية التصويت فورا، ويظهر السجل غير المستقر أن عملية ابتكارية معينة (دون ربط هوية الناخبين) قد قدمت تصويتا في وقت محدد، مما يحول دون التصويت المزدوج.

الخطوة 4: التحقق من الأصوات والتحرير

وبعد انتهاء فترة التصويت، يتم فك التشفير عن الأصوات المشفرة بواسطة مجموعة من رموز التشفير المأذون بها، وكثيرا ما تستخدم خطة عتبة يتعين على أطراف متعددة أن تتعاون فيها لكشف النص الصريح، ثم يتم طول الأصوات، وتنشر النتائج إلى جانب الاقتراعات المشفرة بحيث يمكن لأي شخص التحقق من التهمة بصورة مستقلة، وإذا كان النظام يستخدم برمجيات مشفوعة، فإن الناخبين يستطيعون التحقق من استلامهم (أ)

الخطوة 5: مراجعة الحسابات والمحاسبة

ويتيح مسار مراجعة الحسابات في سلسلة الاقتراع لموظفي الانتخابات ومراجعي الحسابات المستقلين إعادة أداء عملية الانتخابات بأكملها، ويمكنهم التحقق من أن كل عملية انتخابية قد صدرت بصورة مشروعة، وأن الناخبين المؤهلين فقط هم الذين يصوتون، وأن الأصوات لم تُزد، وأن الفرز يطابق المعاملات المسجلة، وفي حالة وجود نزاع، لا يتطلب إعادة تنشيط البنية الأساسية المادية - التي تشكل حجر الزاوية نفسها سجلا دائما قابلا للمراجعة.

التحديات والنظر في التصويت القائم على أساس البلوكشاين

الخصوصية والإسميات

وفي حين أن الاختناق يوفر الشفافية، فإن السجل الدائم للمعاملات يمكن أن يعرض خصوصية الناخبين للخطر إذا لم يكن مصمما بعناية، فالصلة بين هوية الناخبين وتصويتهم يجب أن تقطع تماما.

القابلية للتسويق والأداء

وبالإضافة إلى ذلك، تشمل الانتخابات الواسعة النطاق التي تجرى على نطاق البلد ملايين الناخبين الذين يلقون بطاقات الاقتراع في إطار نافذة قصيرة، ولا يمكن لمعظم الاختراعات العامة أن تعالج سوى عدد قليل من المعاملات في الثانية، أي أقل بكثير من الناتج المطلوب، ويمكن أن تحقق سلسلة من الاختراعات معدلات معاملات أعلى عن طريق الحد من عدد الأصوات واستخدام مقياس نسق أسرع من التوافق في الآراء، ولكن يمكن أن تضحي ببعض اللامركزية.

خبرة المستعملين وإمكانية الوصول

ومن أجل الحصول على قبول واسع النطاق، يجب على الناخبين أن يجدوا النظام سهل الاستخدام، كما أن إدارة المفاتيح الخاصة، وفهم الإيصالات البكتريولوجية، واستخدام الأجهزة الآمنة، هي مفاهيم أجنبية لكثير من الناس، كما أن وجود واجهة غير معبرة أو ذات قاعدة بيانات حيوية، تُبعد تعقيدات سلسلة الاختراع، علاوة على أن إمكانية الوصول إلى الناخبين ذوي الإعاقة، أو الذين لا يمكنهم الوصول إلى الإنترنت، أو الذين يعيشون في مناطق الاقتراع النائية، لا تزال تُعالج نماذج الكيسكسيدات الرقمية.

العقبات التنظيمية والقانونية

وتختلف قوانين الانتخابات اختلافا كبيرا حسب البلد وحتى حسب الدولة، إذ تتطلب ولايات قضائية كثيرة مسارا ورقيا لمراجعة الحسابات، أو أماكن الاقتراع البدني، أو تحديد هوية الأشخاص، ويجب أن تمتثل نظم البلوكشاين لهذه المتطلبات القانونية، وأن تستوفي أيضا معايير أمنية صارمة، كما أن هيئات التصديق مثل لجنة المساعدة على إزالة الألغام (EAC) لم تضع بعد مبادئ توجيهية بشأن تحديث قواعد الانتخاب الخاصة بشركات الشراء.

الإكراه وبيع الصوت

(د) [التصويت الرقمي] يُعرض للخطر الذي قد يُجبر الناخبون على التصويت بطريقة معينة أو قد يبيعون تصويتهم، ولأنه يقدم إيصالاً، يمكن للطبيب أن يطلب التحقق من الامتثال، ومن أجل التخفيف من ذلك، يمكن للنظم أن تسمح للناخبين بخلق إيصالات مزورة أو بالتصويت عدة مرات فقط مع حساب آخر تصويت (وهو أسلوب يعرف باسم " حرية التعبير " ).

مخاطر العقود الذكية

وإذا كان منطق التصويت مشمولا بعقد ذكي (مثلاً، إجراء فحص آلي أو أهلية)، فإن أي حشرة في العقد يمكن أن تؤدي إلى فشل كارثي، فالتحقق الرسمي المثير والاختبارات الواسعة النطاق والتحسينات غير المقفلة زمنياً ضرورية، ويدل " هجوم " غير الشائع وغير ذلك من عمليات التحقق من العقود الذكية على أن حتى المدونة المثبتة جيداً لا تزال تُوصي باختراعها.

أمثلة عالمية ورياضة

وقد اختبرت عدة بلدان ومنظمات نظم تصويت على قوائم المرشحين في السنوات الأخيرة، وقد استخدمت قاعدة وثائق التفويض في عام 2020 في نظام الاقتراع الوطني في غرب فرجينيا، الذي يسمح للأفراد العسكريين بإجراء الاقتراعات بواسطة جهاز محمول يدعمه سلسلة من الاختراعات، وقد واجه النظام انتقادات من الباحثين الأمنيين الذين حددوا نقاط الضعف، ولكنه أظهر أن التصويت النقالي المستند إلى الكراكين هو عمليا تقنيا.

وفي عام 2021، استخدمت مدينة زغ السويسرية نظاماً للفرز الإلكتروني القائم على أساس الكتل في استفتاء بلدي، واستخدم النظام سلسلة من التصاريح مع إمكانية التحقق من النهايات، ويمكن للناخبين التحقق من تصويتهم عن طريق مستكشف عام دون الكشف عن خياراتهم، وبالمثل، فإن VoteBox قد أتاحا مشاريعاً أكاديمية .

For a deep look at the technical challenges and cryptographic techniques used, the IACR ePrint archive] contains numerous academic papers on blockchain voting, including implementations using zero-Southknowledge proofs. The Election Assistance Commission’s technology research page provides resource on current voting system block standards.

المستقبل: نحو اعتماد المسار الرئيسي

(د) تكنولوجيا الاختراق لا تزال آخذة في التطور، وتطبيقها على التصويت الرقمي ليس استثناءً، إذ إن البحث الجاري في مقاييس توافقية أكثر كفاءة، وتصوير كمي، وتقنيات الخصوصية المتقدمة سوف يعالج القيود الحالية، والبرامج الرائدة ضرورية لاختبار النظم في ظل ظروف العالم الحقيقي، وجمع ردود فعل المستعملين، وتنقيح النماذج الأمنية.

وفي الأجل القريب، من المرجح أن يستخدم هذا الاختراع في مسارات الإدارة ومراجعة الحسابات التي تتسم بالإبداع بدلا من الإدلاء بالاقتراع نفسه، فالنظم الهجينة التي تسجل فيها الأصوات في سلسلة من السلاسل، ولكن تُجرى عبر اقتراع مأمون أو أوراق تقدم خطوة عملية إلى الأمام، وعلى مدى العقد القادم، حيث أن محو الأمية الرقمية يحسن ويصبح استخدام المعدات البكترية، قد نرى في نهاية المطاف أن الانتخابات أصبحت مشتركة بين المنظمات القائمة على أساس الحجب.