ZKP-Wahl verspricht, mathematisch sichere Demokratien zu erschließen | Meinung

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Meiner bescheidenen Meinung nach ist der von Andre Omietanski und Amal Ibraymi verfasste Artikel ein Hoffnungsschimmer für die Zukunft sicherer und demokratischer Wahlsysteme. Als Einzelpersonen mit unterschiedlichem Hintergrund in den Bereichen traditionelle Finanzen, Recht und internationale Organisationen haben sie ihre einzigartigen Perspektiven in die Herausforderungen eingebracht, denen sich unsere aktuellen Systeme gegenübersehen.

Die US-Präsidentschaftswahlen im Jahr 2024 haben einen Anstieg des öffentlichen Interesses an Prognosemärkten und Bürgerjournalismus deutlich gemacht. Obwohl die Blockchain-Technologie eine beispiellose Stärkung der Bürger ermöglicht, liegt die entscheidende Herausforderung für die Zukunft unserer Regierung darin, die Privatsphäre und Sicherheit der Wähler zu gewährleisten. Herkömmliche Abstimmungsmethoden auf Papier sind teuer und träge, während es den bestehenden digitalen Abstimmungssystemen an Transparenz, Zugänglichkeit und vor allem an vertrauensbildenden Elementen mangelt – was eine Gefahr für die Demokratie selbst darstellt.

Als Analyst beschäftige ich mich mit dem Bereich der Zero-Knowledge-Proofs (ZKPs), einer bahnbrechenden kryptografischen Technik, die Privatsphäre, Kürze und Unveränderlichkeit bei Überprüfungen gewährleistet. Diese innovativen Methoden können nationale Wahlsysteme erheblich verändern, indem sie überprüfbare, fälschungssichere Stimmen liefern und so demokratische Prozesse revolutionieren.

Verstehen, wo und wie die Stimmzettel auf Papier schief gelaufen sind

In unserer modernen Welt voller technologischer Innovationen in verschiedenen Bereichen ist es überraschend, dass das US-Wahlsystem überwiegend handmarkierte Papierstimmzettel verwendet. Schätzungen gehen davon aus, dass allein in diesem Jahr rund 98 % der Stimmen für die Präsidentschaftswahl im November auf diesen Stimmzetteln abgegeben werden. Obwohl Papiersysteme im Allgemeinen als sicher gelten, erfordern sie Vertrauen und setzen Wählerdaten potenziellen Sicherheitsverletzungen, Missbrauch und Identitätsdiebstahl aus.

Bei meiner Arbeit als Forscher bin ich zu der Erkenntnis gelangt, dass es herkömmlichen Wahlsystemen häufig an Transparenz und Möglichkeiten für Wähler mangelt, die Authentizität ihrer Stimme zu bestätigen, was das Misstrauen in der Öffentlichkeit schürt und die Verbreitung von Fehlinformationen begünstigt. Als Paradebeispiel dienen die US-Wahlen 2020, bei denen zahlreiche Vorwürfe erhoben wurden, weil es keinen robusten Mechanismus gibt, mit dem Wähler die Ergebnisse unabhängig überprüfen können. Es ist klar, dass unsichere Systeme das Vertrauen untergraben und dazu beitragen, unbegründete Überzeugungen über die Integrität von Wahlen aufrechtzuerhalten.

Wie traditionelle Methoden der elektronischen Abstimmung zu fehlerhaften Systemen führen

Elektronische Wahlsysteme wurden eingeführt, um Wahlen zu rationalisieren und Kosten zu senken. Aufgrund ihrer Sicherheits- und Vertrauensprobleme bergen sie jedoch ein erhebliches Risiko für die Integrität von Wahlen. Dies liegt vor allem daran, dass diese Systeme von zentralen Behörden abhängig sind und dadurch anfällig für Manipulation, Druck und Verletzungen der Privatsphäre sind.

Erste Versuche, diese Probleme anzugehen, wie etwa die Nutzung der Blockchain-Technologie, bieten Dezentralisierung und automatisierte Zählung. Dennoch gelingt es diesen Blockchain-basierten Lösungen häufig nicht, die Skalierbarkeit angemessen zu gewährleisten und die persönlichen Daten der Wähler zu schützen. Das Fehlen robuster Datenschutzfunktionen in der bestehenden dezentralen Blockchain-Technologie könnte möglicherweise die Privatsphäre der Wähler beeinträchtigen und sowohl die Identität als auch die Wahlentscheidungen von Einzelpersonen offenlegen, ähnlich wie bei Papier- oder herkömmlichen elektronischen Systemen.

Ein System, das die Authentizität des Wählers, die Vertraulichkeit und den Schutz vor Manipulation gewährleistet, ist von wesentlicher Bedeutung und minimiert gleichzeitig die in der Blockchain gespeicherte Datenmenge, um Geschwindigkeit und Effizienz zu verbessern, ohne die Sicherheit zu gefährden. Hier glänzt die Zero-Knowledge-Proof-Technologie (ZKP). Durch die Auseinandersetzung mit dem Gleichgewicht zwischen Offenheit und Datenschutz dienen ZKPs als solide Grundlage für sichere, überprüfbare und optimierte Abstimmungsprozesse.

Wir stellen ZK-Beweise vor: Die Lösung der nächsten Generation für die Wählerintegrität

Zero-Knowledge Proofs (ZKPs) bieten eine ideale Methode zum Schutz der Privatsphäre der Wähler und zur Erleichterung skalierbarer Abstimmungssysteme. Dies ist möglich, weil ZKPs es den Wählern ermöglichen, ihre Wahlberechtigung oder Wahllegitimität nachzuweisen, ohne ihre Identität oder Wahlauswahl preiszugeben, und so sowohl Vertraulichkeit als auch Vertrauenswürdigkeit im Prozess gewährleisten. ZKPs erreichen dies durch mathematische Konzepte, die es ermöglichen, Ansprüche, wie etwa die Stimmgültigkeit bei Wahlen, zu überprüfen, ohne persönliche Informationen oder sensible Daten preiszugeben. Darüber hinaus können Off-Chain-Berechnungen mit ZKP Skalierbarkeitsprobleme in Blockchain-basierten elektronischen Wahlsystemen lösen, indem sie den On-Chain-Speicherbedarf verringern und die Verwaltung groß angelegter Wahlen ermöglichen, während gleichzeitig Transparenz, Datenschutz und universelle Überprüfbarkeit gewahrt bleiben.

Lassen Sie uns tiefer auf die Rolle von Zero-Knowledge Proofs (ZKPs) bei der Schaffung robuster, mathematisch fundierter demokratischer Prozesse eingehen, indem wir die Mängel aktueller elektronischer Wahlsysteme angehen.

Überprüfung der Wählerintegrität: Zero-Knowledge Proofs (ZKPs) ermöglichen es Wählern, die Legitimität ihrer Stimme oder Dokumente zu bestätigen, ohne vertrauliche Informationen über sich selbst oder ihre Dokumente preiszugeben. Dies wird durch drei Elemente im ZKP-Algorithmus erreicht: Vollständigkeit, Solidität und Nullwissen. Durch Vollständigkeit wird sichergestellt, dass der Prüfer den Beweis als gültig akzeptieren muss, wenn eine Aussage (X) wahr ist und sowohl der Prüfer als auch der Prüfer das Protokoll korrekt einhalten. Mit anderen Worten: Es verhindert die Verfälschung von Beweisen und gewährleistet so die Vertrauenswürdigkeit. Korrektheit bedeutet auch, dass, wenn die Aussage (X) falsch ist, selbst wenn jeder das Protokoll genau befolgt, der Prüfer nicht vom Beweis überzeugt sein wird.

2. In einem Zero-Knowledge-Proof-System (ZKP) dokumentiert ein verteiltes und offenes Hauptbuch, die sogenannte Blockchain, Abstimmungen und sorgt so für Verantwortlichkeit und Sicherheit durch Design.

3. Wahrung der Abstimmungstransparenz und Ehrlichkeit: Zero-Knowledge Proofs (ZKPs) etablieren ein absprachensicheres System, bei dem Wähler bestätigen können, dass ihre Stimme in der Gesamtzahl korrekt gezählt wurde, ohne ihre Wahlentscheidungen offenzulegen, was Vertrauen und Integrität während des Abstimmungsverfahrens fördert.

4. Gewährleistung der mathematischen Integrität: Zero-Knowledge Proofs (ZKPs) bieten starke Garantien und verifizieren, dass der Abstimmungsprozess sicher ist.

Reale Anwendungen von ZKPs bei Abstimmungen 

Im Oktober 2024 führte die größte Oppositionspartei in Georgien, die United National Movement, „United Space“ ein, eine Identitäts-App von Rarimo, einem auf dezentrale digitale Identitäten spezialisierten Unternehmen. Diese App nutzt Blockchain-Technologie und Zero-Knowledge Proofs (ZKPs), um eine sichere und anonyme Stimmabgabe zu ermöglichen, mit dem Ziel, die Wahlbeteiligung durch Anreize für Stimmabgaben und den Schutz der Identität der Wähler zu erhöhen.

Diese Projekte wie zkPassport, Anon Aadhaar und OpenPassport zeigen, wie Zero-Knowledge Proofs (ZKPs) in Identitätsüberprüfungsprozessen eingesetzt werden können. Diese Innovation ermöglicht die Bestätigung von Details wie Nationalität oder Alter und schützt gleichzeitig die Privatsphäre.

Bestehende Einschränkungen der ZKP-basierten Identifizierung 

Obwohl ZKPs bahnbrechendes Potenzial für sichere Wahlsysteme bieten, stehen sie immer noch vor Herausforderungen, insbesondere ihrer Abhängigkeit von Reisepässen zur Überprüfung. Der Besitz eines Reisepasses ist nicht überall verbreitet – nur etwa 50 % der US-Bevölkerung besitzen einen gültigen Reisepass, und in vielen Entwicklungsländern sind die Quoten viel niedriger. Darüber hinaus fehlt den Reisepässen eine biometrische Validierung, was sie anfällig für Betrug durch gestohlene oder gefälschte Dokumente macht. Korrupte ausstellende Behörden könnten theoretisch die Abstimmungsergebnisse manipulieren, indem sie ungültige Dokumente erstellen, die dennoch die Überprüfung bestehen.

Eine weitere grundlegende Herausforderung liegt in der Persistenz kryptografischer Signaturen, die mit widerrufenen oder ersetzten Pässen verbunden sind. Selbst wenn ein Dokument nicht mehr gültig ist, bleibt seine digitale Signatur häufig weiterhin verwendbar, was das Risiko eines Missbrauchs birgt. Schließlich stützen sich viele ZKP-basierte Systeme auf einen einzigen Verifizierungspunkt – typischerweise einen Reisepass – anstatt Bescheinigungen aus mehreren Quellen wie nationalen Ausweissystemen, Bankinstituten oder Mobilfunkanbietern zusammenzufassen. Diese Abhängigkeit erhöht die Wahrscheinlichkeit von Systemausfällen oder Manipulationen. 

Eine Lösung für diese Herausforderungen besteht darin, die Quellen der Identitätsüberprüfung um Bescheinigungen verschiedener und vertrauenswürdiger Bescheinigungsstellen zu erweitern. Durch die Einbeziehung der biometrischen Validierung in den Passüberprüfungsprozess könnten die mit gestohlenen oder geliehenen Dokumenten verbundenen Risiken erheblich verringert werden. Darüber hinaus würde die Entwicklung kryptografischer Standards, die die Ungültigmachung veralteter Signaturen ermöglichen, Schwachstellen beheben, die durch widerrufene oder ersetzte Dokumente entstehen. 

Zero-Knowledge Proofs (ZKPs) stellen einen transformativen Ansatz zur sicheren Abstimmung dar und beheben Schwachstellen in konventionellen und Blockchain-basierten Systemen. Diese innovativen Tools bieten mathematisch belastbare, die Privatsphäre schützende Wahlen, die das Vertrauen, die Transparenz und die Beteiligung an demokratischen Verfahren stärken könnten. Mit der Weiterentwicklung der ZKP-Technologie verspricht sie, Demokratien zu erschließen, die nicht nur sicher, sondern auch integrativer, gerechter und partizipatorischer sind.

Dieser Artikel wurde gemeinsam von Andre Omietanskiund Amal Ibraymi verfasst .

Andre Omietanski & Amal Ibraymi

Andre Omietanski fungiert als allgemeiner Rechtsberater bei Aztec Labs, einem Unternehmen, das sich auf die Entwicklung einer datenschutzorientierten Layer-2-Lösung für Ethereum konzentriert, die es Entwicklern ermöglicht, datenschutzorientierte Anwendungen zu erstellen und gleichzeitig die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften zu gewährleisten. Bevor er zu Aztec Labs kam, sammelte Andre über ein Jahrzehnt internationales und vielfältiges Fachwissen in komplexen traditionellen Finanztransaktionen bei White & Case in London, wo er als Berater tätig war. Zuvor gab er aufstrebenden Start-ups in den Communitys Ethereum, Cosmos und Polkadot Krypto-Anleitung.

 

Amal Ibraymi unterstützt das Unternehmen in ihrer Rolle als Rechtsberaterin bei Aztec Labs bei seiner Mission, Technologien zum Schutz der Privatsphäre und der dezentralen Finanzierung zu fördern. Bevor sie zu Aztec kam, war Amal als Datenschutzspezialistin in den Büros von Willkie Farr & Gallagher in New York und Paris tätig und bot Beratung zu Datenschutz, Verschlüsselung und globaler Compliance in Bezug auf Datenschutzangelegenheiten. Zu ihrem beruflichen Werdegang gehören auch Stationen im Rechtsbüro des Sekretariats der Vereinten Nationen in New York City, beim Internationalen Schiedsgericht der Internationalen Handelskammer in Hongkong und als Privacy Fellow am OECD-Hauptsitz in Paris. Amal verfügt über zwei Abschlüsse: einen LLM der NYU School of Law und einen JD/MA der Sciences Po Paris.

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2024-12-20 16:52