Unser CEO Ralf Müller hat gestern beim „Executive Roundtable: Auf dem Weg zu Next-Gen-Payment und –Banking“ der Bitkom Akademie in Frankfurt am Main über die Chancen von Blockchain für Online-Wahlen gesprochen. Wir haben seine Rede noch einmal verbloggt. Besonders spannend sind hierbei die Möglichkeiten der Verifizierbarkeit von Online-Wahlen mithilfe von Blockchain.
Seit es Wahlen gibt, gibt es auch Manipulationsversuche. Gerade Online-Wahlen stehen aufgrund von Sicherheitsbedenken oft in der Kritik. Doch sind Online-Wahlen auch eine Chance, um die Demokratie ins 21. Jahrhundert zu führen. Deshalb muss darüber nachgedacht werden, wie Sicherheit und Verifizierbarkeit digitaler Wahlsysteme verbessert werden können.
Herausforderungen für Online-Wahlen
Digitale Wahlen stellen uns beim Manipulationsschutz vor verschiedene Herausforderungen, die es zu meistern gilt:
- Cast-as-Intendend: Es ist sicherzustellen, dass die abgegebene Stimme der Intension des Wählers entspricht.
- Stored-as-Cast: Es ist sicherzustellen, dass die abgegebene Stimme korrekt und anonym gespeichert wird.
- Tallied-as-Cast: Die fehlerfreie Auszählung der Stimmen in der Wahlurne muss gewährleistet werden.
All diese Punkte müssen vom verwendeten System sichergestellt werden und sollen auch für den Wähler überprüfbar sein. Eine Möglichkeit zur Erfüllung der Anforderungen ist Blockchain. Blockchain-Systeme gelten als besonders sicher und verifizierbar, da sie ein mehrstufiges Sicherheitskonzept umsetzen.
Sicherheitsstufen des Blockchain-Systems:
- Der Versand von Daten erfolgt bei Blockchain-Systemen nicht von einer zentralen Datenbank aus, sondern über mehrere Knotenpunkte (Computer). Blockchains sind also dezentral organisiert. Die dezentrale Organisation erhöht dabei die Sicherheit der Transaktion, da es keinen zentralen Angriffspunkt gibt.
- Jede mit Blockchain getätigte Transaktion erhält einen Public-Key, anhand dessen sie identifizierbar ist. Darüber hinaus wird sie mit einem geheimen Private-Key signiert. Durch den Public-Key kann nun jeder Teilnehmer, der Blockchain nutzt, die Transaktion einsehen.
- Die Korrektheit der gespeicherten Daten wird durch sogenannte Miner gewährleistet. Das sind beispielsweise Personen, die überprüfen, ob die Transaktionen korrekt abgelaufen sind.
- Die Miner versiegeln die Datenpakete nach erfolgreicher Prüfung mit einem Hash (einer Prüfsumme).
- Der Hash kann nur dann erzeugt werden, wenn auch der vorhergehende Datenblock korrekt ist und über einen Hash verfügt.
Mehr über den Einsatz von Blockchain bei Online-Wahlen erfahren Sie hier.
Höhere Verifizierbarkeit von Online-Wahlen mit Blockchain
Zwar ist das POLYAS-Wahlsystem aufgrund seiner Subsysteme, die einander immer wieder auf Korrektheit überprüfen, einer Blockchain gar nicht unähnlich. Die Verifizierbarkeit der Stimmen kann jedoch durch Blockchain verbessert werden.
Mit Hilfe der Blockchain-Logik wäre es möglich, die bei einer Online-Wahl abgegebenen Stimmen für den Wähler überprüfbar zu machen und so die Fälschungssicherheit zu erhöhen.
Ein Problem hierbei ist jedoch der Public-Key: Dieser steht bei Online-Wahlen nicht zur Verfügung, da das Wahlgeheimnis zu wahren ist. Dieses Problem kann allerdings mittels eines Validators behoben werden, der die Anonymität des Wählers wahrt.
Der Grundsatz der Öffentlichkeit der Wahl kann durch einen Verifizierungscode umgesetzt werden. Mit diesem kann der Wähler nach der Wahl überprüfen, ob seine Stimme korrekt gezählt wurde. Das Wahlgeheimnis bleibt auch hierbei bestehen.
Auch kann bei einer Online-Wahl kein zentraler Miner zur Prüfung der Integrität eingesetzt werden. An seine Stelle muss vielmehr eine dezentrale Informationsverwaltung treten. Denn es muss gewährleistet sein, dass kein Subsystem über alle Informationen der Wahl verfügt. Doch könnten bei einer Online-Wahl sowohl die verteilten Subsysteme als auch der Wahlveranstalter als Miner fungieren. Auf diese Weise wären sowohl das Wahlgeheimnis als auch die Verifizierbarkeit der Wahl gegeben.
Zusätzlich wäre es möglich sogenannte Bulletinboards einzusetzen, auf denen die getätigten Transaktionen einsehbar sind. Die Bulletinboards wären öffentlich und würden so auch den Wahlgrundsatz der Öffentlichkeit erfüllen.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um Online-Wahlen sicherer und vor allem für die Öffentlichkeit und den Wähler nachvollziehbar zu machen. Wichtig ist, dass über diese Möglichkeiten nachgedacht wird, denn nur so kann auch die Demokratie im 21. Jahrhundert ankommen. Deshalb forschen wir bei POLYAS daran, unser System mit Hilfe von Blockchains und Bulletinboards transparenter zu machen.
