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POLYAS Research secure Online Elections

Wahlforschung bei POLYAS

Die Forschungsabteilung der POLYAS GmbH wird von Dr. Tomasz Truderung geleitet. Hier entsteht die Wahl der Zukunft. Beständig arbeiten wir daran, das POLYAS Online-Wahlsystem noch besser zu machen. Dazu kooperieren wir im Sinne unseres Namenspatrons George Pólya mit Universitäten und wissenschaftlichen Institutionen, wie der Gesellschaft für Informatik e.V. (GI).

Kryptographie und Systemarchitektur des CORE 3.0

Der POLYAS CORE 3.0 ist eine neu entwickelte Online-Wahlsoftware und als Plattform flexibel anpassbar für verschiedene Wahlverfahren. Damit ist eine größere Bandbreite an Features umsetzbar, zudem kommen neue Verschlüsselungsmechanismen zum Einsatz – auch auf Seiten der Wahlberechtigten. So werden die Stimmzettel bereits im Browser des Wahlberechtigten verschlüsselt, bevor sie an die Wahlurne gesendet werden.

Den POLYAS CORE 3.0 gibt es aktuell in zwei Ausführungen: 

  • CORE 3.0 BASE ist auf Geschwindigkeit optimiert und liefert Wahlergebnisse innerhalb weniger Sekunden. Als Verschlüsselung wird das Elliptic Curve Integrated Encryption Scheme eingesetzt.
  • CORE 3.0 VERIFIABLE ermöglicht sowohl universelle als auch individuelle Verifikation, also eine umfassende Überprüfbarkeit der Stimmabgabe für die einzelnen Wähler und setzt auf Elgamal Verschlüsselung.

Mehr zur universellen Verifikation der Wahlergebnisse erfahren

Individuelle Verifizierbarkeit der Stimmabgabe im POLYAS CORE 3.0

In Kooperation mit der Gesellschaft für Informatik e.V. (GI) entwickelt POLYAS Strategien, die die Online-Wahl mit POLYAS für den Wähler noch transparenter machen und den Grundsatz der Öffentlichkeit stärken. Mit dem CORE 3.0 VERIFIABLE wird es dem Wähler möglich sein, den Weg seines Stimmzettels in die Wahlurne auch ohne technische Kenntnisse nachzuvollziehen. Der Wähler kann überprüfen, ob der Stimmzettel in der Wahlurne auch die Angaben enthält, die er vorgesehen hat. Die Herausforderungen liegen einerseits darin, das Wahlgeheimnis weiterhin zu wahren und andererseits den Überprüfungsprozess möglichst einfach für die Wähler zu gestalten. 

Die Road Map der Systemvariante CORE 3.0 VERIFIABLE mit der GI sieht folgende Meilensteine vor:

2019: Einsatz des extern programmierten Tools zur universellen Verifikation der Wahlergebnisse von POLYAS sowie kundenseitige Erzeugung der Passwörter zum Schutz vor "Ballot Stuffing" (Hinzufügen von illegitimen Stimmzetteln in der Wahlurne)

2020: Erzeugung einer verschlüsselten individuellen Verifikationsquittung für die Wahlberechtigten zur Überprüfung der korrekten Speicherung ihres tatsächlichen Wählerwillens; Einführung der Methode "Second Device" mithilfe derer die korrekte Übertragung des Stimmzettels an die Wahlurne durch die Wahlberechtigten überprüft werden kann.

Später: Umsetzung des Prinzips der "Separation of Duty" durch den verteilten Betrieb der Wahlapplikation sowie die Distribution der notwendigen Passwörter (Secret Election Key) und mehrstufige Mixing-Prozesse. So wird ein höherer Schutz vor Manipulationen erreicht.

POLYAS-Tipp: Erfahren Sie mehr über Sicherheit und die technischen Hintergründe des POLYAS Online-Wahlsystems: Sicherheit der Online-Wahl

Wissenschaft: Publikationen und Forschungsprojekte

Ein wichtiges Anliegen ist für POLYAS der Technologietransfer von der Wissenschaft  in die Praxis, um bei stetig wachsenden Anforderungen an Online-Wahlsysteme stets "State-of-the-Art" zu sein. Unsere Forschungsabteilung ist international vernetzt und wir publizieren unsere Ergebnisse in der wissenschaftlichen Community. 

Wissenschaftliche Publikationen

Cast-as-intended Verifizierbarkeit: Return Codes

Im Jahr 2017 veröffentlichte Dr. Tomasz Truderung gemeinsam mit Achim Brelle eine Methode der Cast-as-intended-Verifizierbarkeit , die auf sogenannten Return Codes basiert. Diese Methode zur individuellen Verifikation setzt bewußt auf hohen Komfort für Nutzer mit Mobilgeräten. 

Cast-as-Intended Mechanism with Return Codes Based on PETs (PDF)

Verifikationsbegriffe für E-Voting Protokolle

Bereits 2016 veröffentlichte Truderung im Verbund mit wissenschaftlichen Kollegen einen Überblick über gängige Definitionen und Methoden zur Überprüfbarkeit der Integrität von Online-Wahlen. Die Forschungsarbeit leistet einen wichtigen Beitrag zur eindeutigen Begriffsklärung und führt ein generalisierbares Verständnis von Verifikation ein.

Verifiability Notions for E-Voting Protocols (PDF)

Wollen Sie mehr über die Forschungsarbeit von Dr. Tomasz Truderung erfahren? 

Hier finden Sie einen umfassenden Überblick über die Publikationen von Dr. Tomasz Truderung

 

Forschungsprojekt FlexiVote

Gemeinsam mit dem Fachbereich Informatik der TU Darmstadt  und der Micromata GmbH führte POLYAS das Forschungsprojekt FlexiVote durch. FlexiVote ist ein Baukasten-System für alle demokratischen Wahlen, das je nach den spezifischen Anforderungen individuell anpassbar ist.

Das Projekt wurde vom POLYAS Head of Research, Dr. Tomasz Truderung, und Prof. Dr. Melanie Volkamer von der TU Darmstadt geleitet und 2016 abgeschlossen. Die Ergebnisse des Projekts beeinflussen moderne Online-Wahlsysteme nachhaltig: So sind hier vor allem die Modularität und individuellen Kombinationsmöglichkeiten zu nennen.  

Das Projekt wurde im Rahmen der Hessen Modell Projekte aus Mitteln der LOEWE – Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz (Förderlinie 3: KMU-Verbundvorhaben) gefördert. Mit dem LOEWE-Programm fördert die Landesregierung herausragende wissenschaftliche Verbundvorhaben der Hochschulen und Forschungseinrichtungen in Hessen. Im Fokus steht eine intensive Vernetzung von Wissenschaft, außeruniversitärer Forschung und Wirtschaft.

Mehr zum Besuch des Staatsministers Wintermeyer beim Projekt "FlexiVote"