在我写这篇文章的时候，整个美国都屏住了呼吸，等待着2020年大选的结果。尽管前副总统乔·拜登当选了——但其中有一个明显的反对意见——我无法知道我的选票是被清点了，还是被判定为“不公正的”并被否决了。这很重要。
上周像选民受到恐吓，投票站关闭，担心选票失败和延迟，还有对选民欺诈的指控的报道比比皆是。COVID-19的肆虐推动了前所未有的邮寄投票方式，虽然这种方式是相对安全的，但它依赖的基础设施已经没有足够资金，而且传播范围很窄。而这些问题都是建立在美国通常的低投票率和选民压制的传统之上的。
围绕2020年大选的混乱暴露了美国民主状态的裂痕。虽然这种不确定性很大程度上是源于更大的社会和问题，但至少有一些问题可以归咎于选举本身的执行方式。
本次选举清楚地表明了，19世纪的投票方式已经无法充分表达如此庞大、多样而又分散的群众意愿。而我们也需要更好的方法来做决定。
数字投票会是解决方案吗？
如果我们有这么一个系统，每个人都可以通过手机投票，只要打开浏览器来验证选举结果，而不需要信任任何中央权威机构，那会怎么样呢？
随着人们对集体决策的信任增强，以及阻碍直接民主的障碍缩小，这一制度将使公民参与从根本上发生转变。目前选举面临的许多问题，从糟糕的安全状况到选民投票率等等，通过区块链投票，即使不能完全解决，也能可以得到很好地改善。
越来越多的人开始将数字投票视为是恢复公众信任的重要途径。最近，币安的首席执行官赵长鹏和以太坊联合创始人V神就对此事进行了讨论。
“现在就应该开发一些产品，并让它获得批准(显然，这是最困难的一步)，然后在4年时间里获得3亿多(完全KYC)的用户。此外，任何有能力的开发者都应该自愿‘免费’做这件事。”
对此，V神答复说：“建立一个安全的加密投票系统所面临的技术挑战是巨大的(而且经常是被低估的)，但在我看来，这是100%正确的。”
尽管面临诸多挑战，但对许多国家来说，数字投票似乎是一条不可避免的道路。因此，我们不应抱着永远不实施的侥幸而退缩，而应该积极应对这些挑战。最先进的加密货币背后的技术已经从理论上解决了许多这些问题，所以这是一个很好的起点。
信任和隐私困境
目前我们实施安全可靠的数字选举的能力尚不可知，就关于这个话题的文章也是数不胜数。其中最著名的是一个来自YouTube的用户TomScott。正如他解释的那样，投票的主要问题可以概括为两种看似对立属性之间的两难境地，即匿名和信任。
在不依赖任何权威的情况下，完全信任系统完整性的唯一方法就是它对任何人都是端到端可验证的、可访问的和透明的。但如果投票必须是匿名的，这又怎么可能做到呢？
用区块链提供信任
从区块链诞生之日起，人们就猜测这项技术可能会用于投票。然而，我们还没有看到这样的解决方案被真正的落实部署。
许多项目声称要使用区块链进行投票，但其中的大多数只是将其作为发布其他系统收集和处理的投票的机制，并没有解决数字投票的核心问题。直到选票公布为止，这些仍是可能被操纵的。
为了提供端到端可验证性，区块链投票系统必须允许选票直接投到区块链上。只有在这种制度下，任何选民才可以确保自己的选票是被计算在内的。此外，审计员也可以从头到尾检查系统的完整性。
区块链投票系统可以保证在传输过程中没有选票会丢失或被修改。此外，凭借区块链的开放性和分布式特性，这样的系统对DDoS攻击也具有很高的抵抗能力，而且也不存在一个可以进行不当行为或被恶意软件感染的中央后端。值得注意的是，选举一结束，结果就会立马呈现。
用零知识证明提供隐私性
区块链技术透明性限制了它为数字投票提供隐私性的能力。
区块链是用于记录和确保数据完整性的完美结构，但它也允许跟踪该数据的起源。所以匿名投票系统需要将事务(选票)与其来源解耦以保障隐私性。而zk-SNARKs就是解决方案。
zk-SNARK是一种顶尖的加密证明结构，它为我们提供了证明拥有隐私信息的能力，而且不会泄露这些信息。当将该技术适用于投票时，zk-SNARK巡回就可以允许选民证明他们属于调查人群，并且能够投票，此外所有这些都不需要暴露选民身份或也不允许他们的选票被其他人追踪。
这种方法主要是通过创建参与者公钥进行“普查”，并使用zk-SNARK来实现，这样选民就可以在不泄露这些密钥的情况下证明自己属于调查范畴。
因此，我们可以创建一个特定的投票区块链，在此区块链上，无需支付费用，还可以在通过生成零知识证明证明自己属于普查之后进行投票。
这是一个令人难以置信的结构，就像魔术一样。因为选票上没有出现签名，因此就不能追溯其来源地址。此外我们还拥有了一个允许选票被包含在完全端到端可验证的区块链中的证明。最重要的是，选民不需要支付gas或其他费用，所以不会涉及代币。
这种模式能够抵御攻击吗?
强大的公链天生就能抵御审查攻击，但购买选票和贿赂却也是重大问题。
如果选民被强迫投票，他们是可以在之后推翻自己先前的投票的，而且不用担心重复投票。此外还有一些技巧能够防止购买选票的发生，因为一旦选举结束，任何人都可以为任何投票出示有效的证据。
区块链投票不能解决的问题
解决方案并不是以区块链开始和结束的，这不只是技术上的问题。因为除此之外，数字投票和选举面临着其他一些挑战，比如可访问性及通用认证，这些都需要政府的参与，而且没有简单的技术解决方案。
但是这些问题是可以通过试点项目迭代及更好的身份验证机制投资来解决的。而该投票系统的致命弱点是，用户客户端应用程序(相当于一个密码钱包)。对操作系统和应用程序实现的信任可能是必需的。
那么，我们能用区块链进行可靠的选举吗?
这种解决方案的第一个引人注目的例子已经出现了。在从事VocdoniOpenStack工作时，我就接触到了区块链投票的可能性，这是一个开源的项目，在过去的三年中一直致力于解构去中心化投票的问题。
我们为尚未解决的问题带来了全新的解决方案，一个去信任、端到端可验证和匿名的投票系统。我们的技术基础设施是可以公开使用的，并且已经成功地在几十个组织中得到了验证，其中包括欧洲最大的文化组织，它拥有近20万选民。
然而，认为我们可以实现完美的数字投票系统是不太现实的，因为100%的安全是不存在的。包括实物层面上的投票也是如此。但是话说回来，我们仍然可以建立投票系统，为我们的数字社会提供比实体投票更平等更全面的保障。
原文作者：NathanielWilliams
原文链接：https://www.coindesk.com/digital-voting-privacy-blockchain
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