V God: Tại sao bỏ phiếu blockchain bị đánh giá thấp?

特邀专栏作者

2021-05-27 15:55 (UTC+8)

Bài viết này có khoảng 8542 từ, đọc toàn bộ bài viết mất khoảng 13 phút

Bất chấp những vấn đề với nỗ lực sử dụng chuỗi khối để bỏ phiếu, giải pháp chính xác không phải là từ bỏ chuỗi khối mà là kết hợp chúng với các công nghệ mã hóa khác.

Tóm tắt AI

Tiêu đề gốc: "Vitalik: Tại sao bạn cần bỏ phiếu trên blockchain?" ", bởi Vitalik Buterin, Đồng sáng lập Ethereum

Bỏ phiếu là một quy trình đòi hỏi rất nhiều tính toàn vẹn của quy trình. Kết quả bình chọn phải chính xác, phải có quy trình minh bạch để đảm bảo điều này, để mọi người tin tưởng vào kết quả đó. Sẽ không có khả năng can thiệp thành công vào sự sẵn sàng bỏ phiếu của bất kỳ ai hoặc ngăn cản phiếu bầu của họ được tính.

Chuỗi khối là một công nghệ cung cấp sự đảm bảo về tính toàn vẹn của quy trình. Nếu một quy trình chạy trên chuỗi khối, thì đảm bảo rằng quy trình đó sẽ chạy theo một số mã đã được thỏa thuận trước và cung cấp đầu ra chính xác. Không ai có thể ngăn chặn việc thực thi của nó, không ai có thể can thiệp vào quá trình thực thi này và không ai có thể kiểm duyệt và ngăn chặn bất kỳ đầu vào nào của người dùng được xử lý.

Vì vậy, thoạt nhìn, blockchain dường như cung cấp chính xác những gì việc bỏ phiếu cần. Tôi không phải là người duy nhất có suy nghĩ này; rất nhiều người dùng tiềm năng quan tâm. Nhưng hóa ra một số người có ý kiến rất khác nhau về điều này....

Tổng quan

Những người chỉ trích các giao thức bỏ phiếu blockchain thường đưa ra hai lời chỉ trích chính:

Blockchain không phải là một công cụ phần mềm để tiến hành bầu cử. Các thuộc tính tin cậy do chuỗi khối cung cấp không khớp với các thuộc tính cần thiết để bỏ phiếu và các loại công cụ phần mềm khác với các thuộc tính tin cậy và luồng thông tin khác nhau sẽ hữu ích hơn.
Phần mềm nói chung không thể được tin cậy để tiến hành các cuộc bầu cử, bất kể đó là gì. Nguy cơ lỗi phần mềm và phần cứng không bị phát hiện là rất cao, bất kể nền tảng được tổ chức như thế nào.

Bài viết này sẽ lần lượt thảo luận về hai quan điểm này ("bác bỏ" là một từ quá mạnh, nhưng tôi hoàn toàn không đồng ý với cả hai quan điểm). Trước tiên, tôi sẽ thảo luận về các vấn đề bảo mật của những nỗ lực hiện có nhằm sử dụng chuỗi khối để bỏ phiếu và giải pháp đúng đắn không phải là từ bỏ chuỗi khối mà là kết hợp chúng với các công nghệ mã hóa khác. Thứ hai, tôi sẽ giải quyết câu hỏi về độ tin cậy của phần mềm (và phần cứng). Câu trả lời của tôi là: bảo mật máy tính đang thực sự trở nên tốt hơn và chúng ta có thể cố gắng tiếp tục xu hướng này.

Về lâu dài, việc mãi mãi dính vào giấy sẽ là một trở ngại lớn trong việc cải thiện việc bỏ phiếu. Bỏ phiếu N năm một lần là một hình thức dân chủ 250 năm tuổi và chúng ta có thể có một nền dân chủ tốt hơn nếu việc bỏ phiếu có thể dễ tiếp cận và đơn giản hơn để chúng ta có thể bỏ phiếu thường xuyên hơn.

Không còn nghi ngờ gì nữa, bài viết này dựa trên tiền đề rằng có sẵn công nghệ có khả năng mở rộng blockchain tốt (chẳng hạn như sharding). Tất nhiên, điều này sẽ không thể thực hiện được nếu chuỗi khối không thể mở rộng quy mô. Nhưng cho đến nay, công nghệ đang phát triển nhanh đến mức không có lý do gì để nghĩ rằng điều đó sẽ không xảy ra.

Giao thức bỏ phiếu chuỗi khối xấu

Các giao thức bỏ phiếu chuỗi khối luôn bị tấn công. Hai năm trước, Voatz, một công ty công nghệ bỏ phiếu blockchain, đã trở thành cơn thịnh nộ và rất nhiều người rất hào hứng với nó. Nhưng năm ngoái, một số nhà nghiên cứu tại MIT đã tìm thấy một loạt lỗi bảo mật nghiêm trọng trong nền tảng của họ [6]. Trong khi đó, tại Moscow, một hệ thống bỏ phiếu blockchain sắp được sử dụng cho các cuộc bầu cử đã bị hack [7] May mắn thay, vụ tấn công xảy ra một tháng trước cuộc bầu cử.

Những vụ hack này khá nghiêm trọng. Dưới đây là bảng khả năng tấn công mà các nhà nghiên cứu đã phân tích thành công Voatz đã phát hiện ra:

Điều đó tự nó không phải là một lập luận chống lại việc sử dụng bỏ phiếu blockchain. Nhưng phần mềm bỏ phiếu blockchain nên được thiết kế cẩn thận hơn và mở rộng quy mô theo thời gian.

Bảo vệ quyền riêng tư & Chống cưỡng bức

Nhưng ngay cả các giao thức bỏ phiếu blockchain không bị hỏng về mặt kỹ thuật thường là xấu. Để hiểu lý do tại sao, chúng ta cần tìm hiểu sâu hơn một chút về những thuộc tính bảo mật cụ thể mà chuỗi khối cung cấp và những thuộc tính bảo mật cụ thể nào được yêu cầu để bỏ phiếu -- và khi tìm hiểu sâu hơn, chúng ta sẽ thấy rằng có sự không phù hợp giữa hai điều này .

Blockchain cung cấp hai thuộc tính chính: thực thi chính xác và chống kiểm duyệt. Thực thi chính xác đơn giản có nghĩa là chuỗi khối chấp nhận đầu vào của người dùng ("giao dịch"), xử lý chúng chính xác theo một số quy tắc được xác định trước và trả về kết quả chính xác (hoặc điều chỉnh "trạng thái" của chuỗi khối theo đúng cách); khả năng chống kiểm duyệt cũng dễ dàng hiểu: bất kỳ người dùng nào muốn gửi một giao dịch và sẵn sàng trả một khoản phí đủ cao đều có thể gửi nó và mong đợi nó sớm được đưa vào chuỗi.

Hai tính chất này rất quan trọng cho việc bầu chọn: kết quả bầu chọn bạn muốn phải là kết quả cộng số phiếu bầu của từng ứng cử viên để chọn ra ứng cử viên được nhiều phiếu bầu nhất, và bạn phải muốn bất kỳ ai đủ tư cách bầu cử tham gia bầu chọn. , ngay cả khi một số người mạnh mẽ cố gắng ngăn chặn họ. Nhưng việc bỏ phiếu cũng yêu cầu một số thuộc tính chính mà chuỗi khối không cung cấp:

Bảo vệ quyền riêng tư: bạn không nên biết những người nhất định đã bỏ phiếu cho ứng cử viên nào, hoặc ngay cả khi họ đã bỏ phiếu;
Chống lại sự ép buộc: Bạn không thể chứng minh cho người khác thấy bạn đã bỏ phiếu như thế nào, ngay cả khi bạn muốn.

Nhu cầu đối với yêu cầu đầu tiên ở trên (tức là quyền riêng tư) là hiển nhiên: bạn muốn mọi người bỏ phiếu dựa trên cảm nhận cá nhân của họ, bất kể họ cảm thấy thế nào về họ từ những người xung quanh, chủ của họ, cảnh sát hoặc những tên côn đồ ngẫu nhiên trên đường phố .cảm giác bỏ phiếu.

Yêu cầu thứ hai (phản kháng cưỡng chế) cần được sử dụng để ngăn chặn vấn đề "bán phiếu bầu": nếu bạn có thể chứng minh bạn đã bầu chọn như thế nào (tức là bạn bầu chọn cho ai), thì việc bán phiếu bầu của bạn trở nên rất dễ dàng. Khả năng chứng minh của các lá phiếu cũng cho phép các hình thức ép buộc, trong đó người ép buộc yêu cầu xem một số bằng chứng rằng (người bị ép buộc, tức là cử tri) đã bỏ phiếu cho một ứng cử viên nhất định. Hầu hết mọi người, ngay cả những người nhận thức được yêu cầu đầu tiên, không nghĩ đến yêu cầu thứ hai. Nhưng yêu cầu thứ hai cũng cần thiết, và về mặt kỹ thuật, điều quan trọng là phải cung cấp nó. Không cần phải nói, "hệ thống bỏ phiếu blockchain" chung mà bạn thấy ngoài kia thậm chí không cố gắng cung cấp thuộc tính thứ hai và thường không cung cấp thuộc tính đầu tiên.

Bỏ phiếu điện tử an toàn mà không cần chuỗi khối

Khái niệm về các cơ chế xã hội được thực thi an toàn bằng mật mã không được phát minh bởi những người đam mê blockchain và thực sự tồn tại trước chúng ta rất lâu. Bên ngoài không gian blockchain, có truyền thống 20 năm về các nhà mã hóa làm việc về vấn đề bỏ phiếu điện tử an toàn và tin tốt là đã có giải pháp. Bài báo năm 2002 của Juels, Catalano, và Jakobsson có tựa đề "Bầu cử điện tử chống cưỡng chế" (Coercion-Resistant Electronic Elections[8]) đã được trích dẫn trong nhiều tài liệu trong 20 năm qua:

Khái niệm này đã trải qua nhiều lần lặp lại kể từ đó; Civitas[9] là một ví dụ nổi bật, mặc dù còn nhiều ví dụ khác. Tất cả các giao thức này đều sử dụng một bộ công nghệ cốt lõi tương tự: có một nhóm “người kiểm đếm” hoặc giao dịch viên đã được thống nhất và giả định tin cậy rằng hầu hết những người kiểm tra đều trung thực. Mỗi người giám sát nắm giữ một "phần" của khóa riêng mà khóa chung tương ứng được xuất bản. Người bỏ phiếu mã hóa phiếu bầu bằng cách sử dụng khóa công khai của người kiểm tra và xuất bản phiếu bầu được mã hóa, và người kiểm tra sử dụng giao thức tính toán đa bên an toàn (MPC) [10] để giải mã và xác minh lá phiếu cũng như kiểm phiếu. Việc kiểm phiếu được thực hiện "bên trong MPC": người kiểm tra sẽ không bao giờ biết khóa riêng tư của họ và khi tính toán kết quả cuối cùng, họ sẽ không biết bất kỳ thông tin nào về phiếu bầu cá nhân, ngoại trừ từ chính kết quả cuối cùng. .

Phiếu bầu mã hóa cung cấp quyền riêng tư và một số cơ sở hạ tầng bổ sung (chẳng hạn như mạng trộn) có thể được thêm vào để tăng cường quyền riêng tư. Đồng thời, để cung cấp khả năng chống căng thẳng, một trong hai kỹ thuật có thể được sử dụng:

Tùy chọn đầu tiên là trong giai đoạn đăng ký (khi người kiểm tra tìm hiểu khóa công khai của mỗi cử tri đã đăng ký), cử tri sẽ tạo hoặc nhận một khóa. Khóa công khai tương ứng được chia sẻ giữa những người kiểm tra và MPC của người kiểm tra sẽ chỉ tính một phiếu bầu nếu khóa đó được ký. Cử tri không thể chứng minh cho bên thứ ba biết chìa khóa của họ là gì, vì vậy nếu họ bị mua chuộc hoặc ép buộc, họ có thể chỉ cần xuất trình chìa khóa sai và sử dụng chìa khóa sai để ký vào lá phiếu của mình. Ngoài ra, cử tri có thể gửi tin nhắn để thay đổi khóa của họ, cử tri không thể chứng minh với bên thứ ba rằng họ không gửi tin nhắn như vậy nên phiếu bầu vẫn giữ nguyên.

Lựa chọn thứ hai là một kỹ thuật mà cử tri có thể bỏ nhiều phiếu bầu, phiếu bầu sau sẽ ưu tiên phiếu bầu trước đó. Nếu một cử tri bị mua chuộc hoặc ép buộc, trước tiên họ có thể bỏ phiếu cho một ứng cử viên theo yêu cầu của người hối lộ/ép buộc, nhưng sau đó có thể gửi một phiếu bầu khác để ghi đè lên phiếu bầu trước đó.

Trao quyền cho cử tri để lật ngược phiếu trước thông qua phiếu sau là mấu chốt của cơ chế chống ép buộc của hiệp định 2015 nói trên

Bây giờ, hãy xem xét một sắc thái quan trọng trong tất cả các giao thức này. Tất cả đều dựa vào một nguyên mẫu bên ngoài để đảm bảo an ninh: bảng thông báo ("BB" trong hình trên). Bảng thông báo là nơi mà bất kỳ cử tri nào cũng có thể gửi tin nhắn và được đảm bảo rằng: (1) bất kỳ ai cũng có thể đọc bảng thông báo và (2) bất kỳ ai cũng có thể gửi tin nhắn đến bảng thông báo được chấp nhận. Hầu hết các tài liệu bỏ phiếu chống bắt nạt mà bạn có thể tìm thấy đều đề cập đến sự tồn tại của bảng thông báo một cách tình cờ, nhưng một số bài báo thảo luận về cách bảng thông báo này thực sự có thể được triển khai. Trong bài viết này, bạn có thể thấy ý định của tôi: cách an toàn nhất để triển khai bảng thông báo là sử dụng một chuỗi khối hiện có!

Bỏ phiếu điện tử an toàn bằng cách sử dụng chuỗi khối

Tất nhiên, trước khi có blockchain, đã có nhiều nỗ lực tạo bảng thông báo điện tử. Bài báo năm 2008 này [12] là một nỗ lực như vậy, và mô hình tin cậy của nó là một yêu cầu tiêu chuẩn mà "k trong số n máy chủ phải trung thực" (thường là k = n/2). Ví dụ: bài đánh giá tài liệu năm 2021 này [13] đề cập và khám phá việc sử dụng chuỗi khối trong một số nỗ lực triển khai bảng thông báo trước đây cũng dựa trên mô hình k-of -n Trust.

Chuỗi khối cũng là một mô hình tin cậy k-of-n, yêu cầu ít nhất một nửa số người khai thác hoặc người xác thực PoS tuân theo thỏa thuận. Nếu giả định này không thành công, nó thường dẫn đến "cuộc tấn công 51%". Vậy tại sao một chuỗi khối tốt hơn một bảng thông báo điện tử có mục đích đặc biệt? Câu trả lời là: rất khó để xây dựng một hệ thống k-of-n thực sự đáng tin cậy và blockchain là hệ thống duy nhất đã giải quyết vấn đề này trên quy mô lớn. Giả sử một chính phủ thông báo rằng họ đang xây dựng một hệ thống bỏ phiếu và cung cấp danh sách 15 tổ chức và trường đại học địa phương sẽ điều hành một bảng thông báo có mục đích đặc biệt. Là một người quan sát bên ngoài, làm sao bạn biết rằng chính phủ đã không chọn 15 tổ chức này trong số 1.000 tổ chức dựa trên mong muốn thông đồng với một cơ quan tình báo?

Mặt khác, các chuỗi công khai có cơ chế đồng thuận kinh tế không cần cấp phép (PoW hoặc PoS) mà bất kỳ ai cũng có thể tham gia, đồng thời có cơ sở đa dạng và được khuyến khích cao gồm các trình khám phá khối, trao đổi và các nút giám sát khác để liên tục xác minh trong thời gian thực rằng không có gì xấu đang xảy ra.

Các hệ thống bỏ phiếu phức tạp hơn này không chỉ sử dụng chuỗi khối; chúng còn dựa vào mật mã chẳng hạn như bằng chứng không có kiến thức về tính chính xác và tính toán của nhiều bên để chống cưỡng bức. Do đó, họ tránh được những điểm yếu của các hệ thống bỏ phiếu "ngây thơ" hơn, chỉ đơn giản là "bỏ phiếu trực tiếp cho chuỗi khối" và bỏ qua các vấn đề về bảo vệ quyền riêng tư và chống cưỡng chế. Nhưng bảng thông báo chuỗi khối vẫn là một phần quan trọng trong mô hình bảo mật của toàn bộ thiết kế: nếu ủy ban bị xâm phạm nhưng chuỗi khối thì không, thì các thuộc tính chống bắt buộc sẽ bị mất, mặc dù tất cả các đảm bảo khác xung quanh quy trình bỏ phiếu vẫn còn.

MACI: Bỏ phiếu chuỗi khối chống cưỡng chế trên Ethereum

Hệ sinh thái Ethereum hiện đang thử nghiệm một hệ thống có tên MACI [14], kết hợp các chuỗi khối, ZK-SNARK và một tác nhân trung tâm đảm bảo khả năng chống cưỡng bức (nhưng ngoài khả năng phá hủy bất kỳ tính năng nào). MACI không khó lắm về mặt kỹ thuật. Người dùng có thể tham gia theo các cách sau: sử dụng khóa riêng của họ để ký một tin nhắn, sau đó mã hóa tin nhắn đã ký bằng khóa chung do máy chủ trung tâm cấp và xuất bản tin nhắn đã ký được mã hóa lên chuỗi khối. Máy chủ tải xuống các thông báo này từ chuỗi khối, giải mã và xử lý chúng, đồng thời đưa ra kết quả và bằng chứng ZK-SNARK rằng quá trình tính toán đã được thực hiện chính xác.

Người dùng không thể chứng minh họ đã tham gia như thế nào, bởi vì họ có thể gửi thông báo "khóa thay đổi" để đánh lừa bất kỳ ai đang cố gắng kiểm tra họ: trước tiên họ có thể gửi thông báo khóa thay đổi, thay đổi khóa của họ từ A thành B, sau đó gửi " thông điệp giả mạo" được ký bởi A. Máy chủ sẽ từ chối tin nhắn giả, nhưng không ai khác có thể biết rằng tin nhắn thay đổi khóa đã được gửi. Có yêu cầu về độ tin cậy trên máy chủ, mặc dù chỉ để bảo vệ quyền riêng tư và chống cưỡng chế; máy chủ không thể công bố kết quả sai do tính toán không chính xác hoặc do kiểm duyệt thông báo. Về lâu dài, tính toán đa bên có thể được sử dụng ở một mức độ nào đó của máy chủ trên máy chủ, qua đó tăng cường đảm bảo bảo vệ quyền riêng tư và chống cưỡng chế.

bản tóm tắt

Quá trình bỏ phiếu có bốn yêu cầu bảo mật quan trọng phải được đáp ứng: tính chính xác, khả năng chống kiểm duyệt, bảo vệ quyền riêng tư và khả năng chống cưỡng bức.
Blockchain tốt ở hai phần đầu, nhưng không tốt ở hai phần sau.
Đặt mã hóa bỏ phiếu trên blockchain làm tăng quyền riêng tư. Bằng chứng không có kiến thức dẫn đến tính đúng đắn và những người quan sát bên ngoài không thể trực tiếp tổng hợp phiếu bầu vì chúng được mã hóa.
Giải mã MPC và kiểm tra phiếu bầu có thể cung cấp các thuộc tính chống cưỡng chế khi được kết hợp với các cơ chế mà người dùng có thể tương tác với hệ thống nhiều lần: phiếu bầu trước đó làm mất hiệu lực phiếu bầu tiếp theo hoặc ngược lại.
Sử dụng chuỗi khối đảm bảo rằng bạn có khả năng chống kiểm duyệt bảo mật rất cao và ngay cả khi ủy ban thông đồng để phá vỡ khả năng chống cưỡng chế, bạn vẫn sẽ duy trì khả năng chống kiểm duyệt này. Sự ra đời của blockchain có thể cải thiện đáng kể tính bảo mật của hệ thống.

Nhưng liệu chúng ta có thể tin tưởng vào công nghệ?

Nhưng bây giờ chúng ta quay lại với một lời chỉ trích thứ hai, sâu sắc hơn đối với bất kỳ loại bỏ phiếu điện tử nào (có blockchain hay không): bản thân công nghệ này quá không an toàn và không nên được tin cậy.

Một bài báo gần đây của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) [16] đã chỉ trích việc bỏ phiếu bằng blockchain, bao gồm cả bảng dưới đây, mô tả việc bỏ phiếu không cần giấy tờ dưới bất kỳ hình thức nào về cơ bản là quá khó để bảo mật:

Thuộc tính quan trọng mà các tác giả của bài báo này tập trung vào là tính độc lập với phần mềm, mà họ định nghĩa là "thuộc tính mà các thay đổi hoặc lỗi không bị phát hiện trong phần mềm của hệ thống không thể gây ra những thay đổi không thể nhận thấy trong kết quả bầu cử". Về cơ bản, một lỗi trong mã không nên vô tình biến Prezzy McPresidentface trở thành tổng thống mới của một quốc gia nào đó (hoặc thực tế hơn, một lỗi được nhúng có chủ ý sẽ không thể hạ tỷ lệ phiếu bầu của ứng cử viên từ 42% xuống 52%).

Nhưng có nhiều cách khác để đối phó với các lỗi. Ví dụ: bất kỳ hệ thống bỏ phiếu dựa trên chuỗi khối nào sử dụng bằng chứng không kiến thức có thể kiểm chứng công khai đều có thể được xác minh độc lập. Ai đó có thể viết triển khai trình xác minh bằng chứng của riêng họ và tự xác minh ZK-SNARK. Anh ấy thậm chí có thể viết phần mềm bỏ phiếu của riêng mình. Tất nhiên, độ phức tạp kỹ thuật của việc thực sự làm điều này vượt quá 99,99% bất kỳ cơ sở cử tri thực tế nào, nhưng nếu hàng nghìn chuyên gia độc lập có khả năng làm điều đó và xác minh rằng phần mềm hoạt động, thì điều đó trong thực tế Đơn giản là không quá tốt.

Tuy nhiên, đối với các tác giả MIT, điều này là không đủ:

Do đó, bất kỳ hệ thống chỉ sử dụng điện tử nào, kể cả hệ thống có thể kiểm chứng từ đầu đến cuối, dường như không phù hợp cho các cuộc bầu cử chính trị trong tương lai gần. Tổ chức Bầu cử Hoa Kỳ đã ghi nhận lời hứa của phương pháp E2E-V trong việc cải thiện tính bảo mật khi bỏ phiếu trực tuyến, nhưng đã xuất bản một báo cáo chi tiết khuyến nghị tránh sử dụng phương pháp này để bỏ phiếu trực tuyến trừ khi và cho đến khi công nghệ hoàn thiện hơn và trong quá trình bỏ phiếu được kiểm tra đầy đủ.

Những người khác đã đề xuất mở rộng cho những ý tưởng này. Ví dụ, đề xuất của Juels và cộng sự nhấn mạnh việc sử dụng mật mã để cung cấp nhiều hình thức "kháng cưỡng bức". Đề xuất Civitas của Clarkson và cộng sự đã triển khai các cơ chế bổ sung để chống lại áp lực, các cơ chế này đã được Iovino và cộng sự kết hợp và tinh chỉnh thêm vào hệ thống Selene của họ. Theo quan điểm của chúng tôi, những đề xuất này là sáng tạo nhưng không thực tế: chúng khá phức tạp và nghiêm trọng nhất là tính bảo mật của chúng phụ thuộc vào việc thiết bị của cử tri không bị xâm phạm và hoạt động như dự định, đó là một giả định phi thực tế.

Mối quan tâm của các tác giả MIT này không phải là bảo mật phần cứng của hệ thống bỏ phiếu; rủi ro này thực sự có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng bằng chứng không có kiến thức. Thay vào đó, họ tập trung vào một câu hỏi bảo mật khác: Thiết bị của người dùng có an toàn không, kể cả về nguyên tắc?

Với lịch sử lâu đời của nhiều vụ khai thác và hack khác nhau trên thiết bị tiêu dùng, thật hợp lý khi cho rằng câu trả lời là "không an toàn". Sau đây trích dẫn một bài báo tôi đã viết vào năm 2013 về bảo mật ví Bitcoin:

bên cạnh đó:

1Es3QVvKN1qA2p6me7jLCVMZpQXVXWPNTC

bên cạnh đó:

Vào tháng 6 năm 2011, máy tính của thành viên Bitcointalk "allinvain" đã bị tấn công trực tiếp bởi những kẻ xâm nhập không xác định và anh ta đã mất 25.000 BTC (trị giá 500.000 USD vào thời điểm đó). Những kẻ tấn công có thể truy cập vào tệp wallet.dat của allinvain và nhanh chóng lấy sạch ví -- bằng cách gửi các giao dịch từ máy tính của allinvain hoặc bằng cách tải tệp wallet.dat lên và sau đó làm trống ví trên máy tính của chúng.

Nhưng những thảm họa này che đậy một sự thật lớn hơn: An ninh máy tính thực sự đã được cải thiện một cách chậm chạp nhưng đều đặn trong hai thập kỷ qua [17]. Hiện tại, các cuộc tấn công khó thực hiện hơn nhiều, thường yêu cầu kẻ tấn công tìm kiếm các lỗ hổng trong nhiều hệ thống con thay vì một lỗ hổng duy nhất trong một đoạn mã lớn, phức tạp. Các sự cố nghiêm trọng hiện đang lớn hơn bao giờ hết, nhưng đó không phải là dấu hiệu cho thấy mọi thứ đang trở nên kém an toàn hơn; thay vào đó, đó chỉ là dấu hiệu cho thấy chúng ta ngày càng phụ thuộc nhiều hơn vào internet.

Phần cứng đáng tin cậy (trusted hardware [18]) là một nguồn rất quan trọng của những cải tiến gần đây. Một số "điện thoại blockchain" mới (chẳng hạn như điện thoại của HTC[19]) đã đi khá xa với công nghệ này và cài đặt hệ điều hành tối giản, tập trung vào bảo mật trên chip phần cứng đáng tin cậy, cho phép các ứng dụng có yêu cầu bảo mật cao, chẳng hạn như tiền điện tử ví, để tách biệt với các ứng dụng khác. Samsung đã bắt đầu sản xuất điện thoại sử dụng công nghệ tương tự. Ngay cả những thiết bị không bao giờ được quảng cáo là "thiết bị blockchain" (chẳng hạn như iPhone) thường có một số loại phần cứng đáng tin cậy.

Ví phần cứng tiền điện tử thực sự giống như vậy, ngoại trừ mô-đun phần cứng đáng tin cậy này được đặt thực tế ở bên ngoài máy tính thay vì bên trong. Nhưng phần cứng đáng tin cậy (xứng đáng!) Thường bị mang tiếng xấu trong giới bảo mật, đặc biệt là trong cộng đồng blockchain, vì nó luôn bị hỏng hết lần này đến lần khác [20]. Thật vậy, bạn chắc chắn không muốn sử dụng nó để thay thế việc bảo vệ an ninh của mình. Nhưng với tư cách là một công nghệ tăng cường, đó là một bước tiến lớn.

Cuối cùng, một ứng dụng duy nhất, chẳng hạn như ví tiền điện tử và hệ thống bỏ phiếu, đơn giản hơn nhiều so với toàn bộ hệ điều hành của người tiêu dùng, ít có lỗi hơn -- ngay cả khi bạn phải tích hợp bỏ phiếu bậc hai, rút thăm, rút thăm bậc hai, v.v. . Lợi ích của các công cụ như phần cứng đáng tin cậy là chúng tách biệt cái đơn giản khỏi cái phức tạp và có khả năng bị hack, và chúng đang đạt được một số thành công.

Vì vậy rủi ro có thể giảm dần theo thời gian

Nhưng những lợi ích là gì?

Những cải tiến trong công nghệ bảo mật này báo hiệu một tương lai nơi phần cứng của người tiêu dùng có thể được tin cậy hơn so với hiện tại. Các khoản đầu tư vào lĩnh vực này trong vài năm qua có khả năng tiếp tục được đền đáp trong thập kỷ tới và chúng ta có thể mong đợi những cải tiến đáng kể hơn nữa. Nhưng lợi ích của việc bỏ phiếu điện tử (dựa trên chuỗi khối hoặc cách khác) là gì để làm cho nó đáng để khám phá toàn bộ lĩnh vực này?

Câu trả lời của tôi rất đơn giản: Việc bỏ phiếu sẽ trở nên hiệu quả hơn, cho phép chúng tôi bỏ phiếu thường xuyên hơn. Hiện tại, đầu vào dân chủ chính thức cho một tổ chức (chính phủ hoặc doanh nghiệp) thường bị giới hạn ở một phiếu bầu cứ sau 1-6 năm. Có lẽ phần lớn vì lý do này, việc ra quyết định phi tập trung trong xã hội của chúng ta được chia thành hai thái cực: nền dân chủ thuần túy và thị trường thuần túy. Nền dân chủ hoặc rất kém hiệu quả (bỏ phiếu của công ty và chính phủ) hoặc rất không an toàn (lượt thích/retweet trên mạng xã hội). Về mặt kỹ thuật, thị trường hiệu quả và an toàn hơn nhiều so với phương tiện truyền thông xã hội, nhưng logic kinh tế cơ bản của chúng khiến chúng không phù hợp với nhiều loại vấn đề quyết định, đặc biệt là những vấn đề liên quan đến hàng hóa công cộng.

Vâng, tôi biết đó là một hình tam giác khác, và tôi thực sự rất tiếc khi phải sử dụng nó. Nhưng hãy tha thứ cho tôi lần này....(à, tôi chắc chắn rằng tôi sẽ tạo ra nhiều hình tam giác hơn trong tương lai; hãy kiên nhẫn với tôi)

Chúng ta có thể làm được nhiều điều nếu chúng ta có thể xây dựng thêm nhiều hệ thống nằm ở đâu đó giữa nền dân chủ và thị trường, hưởng lợi từ chủ nghĩa bình đẳng của nền dân chủ, hiệu quả kỹ thuật của nền dân chủ và các đặc tính kinh tế ở giữa. Tài trợ bậc hai là một ví dụ điển hình; nền dân chủ thanh khoản là một ví dụ khác. Ngay cả khi chúng tôi không giới thiệu các cơ chế ủy nhiệm mới hoặc phép toán bậc hai, thì chúng tôi vẫn có thể làm được nhiều điều để khiến việc bỏ phiếu phù hợp hơn với thông tin có sẵn cho từng cử tri bằng cách có nhiều phiếu bầu hơn trên quy mô nhỏ hơn. Thách thức với tất cả những ý tưởng này là để có một kế hoạch duy trì lâu dài bất kỳ mức độ dân chủ nào, bạn cần một số hình thức phản kháng Sybil và giảm mua phiếu bầu: đây chính xác là những gì mà các chuỗi khối ZK-SNARK + MPC + đầy hứa hẹn này là tất cả về Vấn đề mà chương trình bỏ phiếu cố gắng giải quyết.

Không gian tiền điện tử có thể giúp

Một lợi ích bị đánh giá thấp của không gian tiền điện tử là nó là một "đặc khu kinh tế ảo" tuyệt vời, nơi các ý tưởng kinh tế và tiền điện tử có thể được thử nghiệm trong một môi trường rất thù địch. Bất kể bạn xây dựng và phát hành thứ gì, một khi sức mạnh kinh tế mà nó kiểm soát vượt quá một quy mô nhất định, thì một số lượng lớn những người tham gia thuộc mọi lĩnh vực (đôi khi là những cá nhân vị tha, đôi khi vì lợi nhuận và đôi khi có ác ý), nhiều người trong số họ vẫn hoàn toàn ẩn danh) sẽ tham gia vào hệ thống và cố gắng vặn vẹo sức mạnh kinh tế của nó cho các mục tiêu khác nhau của riêng họ.

Động cơ của kẻ tấn công rất cao: nếu kẻ tấn công đánh cắp 100 đô la từ công cụ kinh tế tiền điện tử của bạn, chúng thường có thể nhận được toàn bộ phần thưởng 100 đô la và chúng thường có thể thoát tội. Nhưng những người bảo vệ cũng có động lực cao: nếu bạn xây dựng một công cụ giúp người dùng tránh mất tiền, bạn có thể (ít nhất là đôi khi) biến nó thành một công cụ và kiếm được hàng triệu USD. Tiền điện tử là khu vực đào tạo cuối cùng: nếu bạn có thể xây dựng thứ gì đó có thể tồn tại ở quy mô lớn trong môi trường này, thì nó cũng có thể tồn tại trong thế giới rộng lớn hơn.

Điều này áp dụng cho tài trợ bậc hai [21], ví đa chữ ký [22] và phục hồi xã hội [23] cũng như hệ thống bỏ phiếu. Không gian chuỗi khối đã giúp thúc đẩy sự phát triển của các công nghệ bảo mật quan trọng:

ví phần cứng;
Bằng chứng không có kiến thức cho mục đích chung hiệu quả;
Công cụ xác minh chính thức;
"Điện thoại di động chuỗi khối" được trang bị chip phần cứng đáng tin cậy;
Cơ chế tấn công chống Sybil, chẳng hạn như Proof of Humanity[24]

tóm tắt

Trong ngắn hạn, bỏ phiếu blockchain dưới bất kỳ hình thức nào nên được giới hạn trong các thử nghiệm nhỏ, cho các ứng dụng chính thống hơn hoặc cho chính không gian blockchain. Bảo mật hiện tại rõ ràng là không đủ tốt để dựa vào máy tính cho mọi thứ. Nhưng nó đang được cải thiện và nếu tôi sai và bảo mật không được cải thiện, thì sẽ rất khó để không chỉ việc bỏ phiếu trên blockchain mà cả toàn bộ tiền điện tử nói chung thành công. Vì vậy, có rất nhiều động lực để công nghệ này tiếp tục cải tiến.

Tất cả chúng ta nên tiếp tục chú ý đến công nghệ này và những nỗ lực đang được thực hiện trên khắp thế giới để cải thiện sự an toàn và dần trở nên thoải mái hơn khi sử dụng công nghệ trong các quy trình xã hội rất quan trọng. Công nghệ đã là chìa khóa cho thị trường tài chính của chúng ta và việc mã hóa một phần lớn nền kinh tế sẽ chuyển giao một phần thậm chí còn lớn hơn của nền kinh tế cho các thuật toán mã hóa của chúng ta và phần cứng chạy chúng. Chúng ta nên cẩn thận quan sát và hỗ trợ quá trình này, đồng thời sử dụng các lợi ích của nó theo thời gian để đưa các kỹ thuật quản trị của chúng ta vào thế kỷ 21.