Особенности применения технологий распределенных реестров и цепочек блоков (блокчейн) в народных голосованиях
Д.Л. Кутейников
Аннотация
Интенсивное технологическое развитие оказывает сильное влияние на модернизацию демократических институтов. Различные инновации в области цифровых коммуникаций затронули и достаточно традиционную сферу народных голосований. Особое влияние на переосмысление процесса их организации оказало повсеместное внедрение технологии распределенных реестров. Наибольшую популярность распределенные реестры получили с применением технологии цепочки блоков (блокчейн). Несмотря на то что первоначально данную технологию рассматривали исключительно в качестве элемента развития отрасли информационных, а затем и финансовых технологий, на современном этапе она постепенно получает все большее распространение в иных сферах человеческой деятельности из-за высокой степени безопасности и конфиденциальности.
В статье подробно рассмотрена мировая практика применения данной технологии в народных голосованиях. Отдельно проанализированы технические решения, примененные в наиболее активно развивающихся проектах, направленных на разработку собственного программного обеспечения для проведения электронных голосований с применением технологии блокчейн. Также в статье рассмотрены отдельные проблемы проведения голосований с применением технологии блокчейн, такие как идентификация и тайна голосования.
Ключевые слова: блокчейн, распределенные системы коммуникаций, цепочки блоков, распределенные реестры, народовластие, выборы, народные голосования, электронные голосования, цифровая экономика.
Abstract
PECULIARITIES OF APPLICATION OF TECHNOLOGIES OF DISTRIBUTED REGISTERS AND BLOCKCHAIN (BLOCKCHAIN) FOR THE POPULAR VOTE
KUTEYNIKOV Dmitriy Leonidovichvich, PhD in Law, Senior Lecturer of the Department of Constitutional and Municipal Law of the Kutafin Moscow State Law University (MSAL)
The modernization of democratic institutions has been greatly influenced by the intensive development of technology. Various innovations in the field of digital communications have affected a rather traditional sphere of popular votings. The widespread introduction of the distributed ledger technology has enormously changed approaches to organizing them. Distributed registers gained the widest popularity after the technology of the chain of blocks (blockchain) was introduced. Despite the fact that initially this technology was considered exclusively as an element of the development of information, and later financial technologies, at the present stage it is gradually becoming increasingly common in other areas of human activity due to a high degree of security and confidentiality. The paper deals in detail with the world practice concerning using this technology in popular voting. Also, the author analizes the technical solutions applied in the most actively developing projects aimed at developing a software used to conduct electronic voting with the use of blockchain technology.
The article investigates some problems of voting with the use of blockchain technology, such as identification and secrecy of the vote.
Keywords: blockchain, distributed system of communications, chains of blocks, distributed registers, democracy, elections, popular voting, electronic voting, digital economy.
Основная часть
Одним из ключевых явлений, определяющих развитие как современных технологий, так и общества в целом в последние годы является децентрализация. Данный термин не является новым, впервые идею о трех разновидностях коммуникационных систем выдвинул американский ученый Пол Бэрэн в 1964 г.1 Наряду с централизованными и децентрализованными системами коммуникаций, исследователем была предложена идея об иной их разновидности -- распределенной системе. Ключевая идея распределенной системы коммуникаций (peer-to-peer) заключается в отсутствии единого центра принятия решений (сервера), участки напрямую осуществляют коммуникации друг с другом, образуя собой единую сеть. Термин «распределенные реестры» неразрывно связан с более широким термином -- «распределенные системы коммуникаций», который вошел в научный обиход относительно недавно.
Несмотря на бурное развитие распределенных систем коммуникации в последнее время, первые успешные примеры ее реализаци и существуют уже относительно давно. Широко известными примерами ее использования являлись файлообменная пиринговая сеть для обмена музыкой Napster и протокол обмена данными BitTorrent.
В общественно-политической сфере одним из первых применений технологии распределенных реестров стал мессенджер Firechat, который приобрел мировую известность в ходе протестов в Гонкоге в 2014 г. Протестующие осуществляли координацию своих действий в мессенджерах на мобильных устройствах, после чего властями было принято решение ограничить доступ в сеть Интернет. В ответ протестующие создали собственную распределенную сеть из смартфонов без подключения к Интернету.
Известным проектом использования распределенных реестров на государственном уровне является e-Estonia, в рамках которого жители Эстонии получили доступ к ряду электронных сервисов. Распределенный реестр обеспечивает связь между государственным и частным сектором, позволяет быстро и открыто предоставлять сложные сервисы.
Наибольшую популярность распределенные реестры получили с применением технологии цепочки блоков (блокчейн). Блокчейн представляет собой «распределенную базу данных, которая содержит информацию обо всех транзакциях (более обобщенно -- коммуникациях), проведенных всеми участниками системы. Информация хранится в виде “цепочек блоков”, в каждом из которых содержится определенное число коммуникаций». Впервые описание работы данной технологии содержалось в статье «Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic cash system». Таким образом, данная технология позволяет организовать любую передачу информации в цепочки блоков. Каждый из этих блоков содержит информацию о других блоках, что позволяет распределить данные по системе и отслеживать все изменения. Единого места, где хранится полный перечень записей участников системы, не существует, поскольку реестр содержится одновременно у всех участников системы и автоматически обновляется до последней версии при каждом внесенном изменении. В настоящее время существует огромное количество разновидностей данной технологии. Наиболее известными являются блокчейны Bitcoin и Ethereum.
Несмотря на то что первоначально данную технологию рассматривали исключительно в качестве элемента развития отрасли информационных, а затем и финансовых технологий, на современном этапе она постепенно получает всё большее распространение в иных сферах человеческой деятельности из-за высокой степени безопасности и конфиденциальности, а также позволяет эффективно сократить издержки. Тенденции по развитию и внедрению технологии блокчейн в последние несколько лет не только начали входить в планы научных коллективов и бизнес-структур, но и были публично сформулированы высшими должностными лицами разных стран, в том числе и России.
Указанные положительные характеристики данной технологии подтолкнули многие ученые умы к решению основных проблем демократии за счет полной прозрачности, прямых голосований и новой распределенной системы управления (самоуправления) обществом. Наибольшие энтузиасты нарекают блокчейн «новым государством» или даже предрекают полный отказ от государственной власти. Отдельные ученые называют институциональные системы голосования и коллективного принятия решений на основе технологии блокчейн криптодемократией.
Наряду с громкими заявлениями в разных концах планеты возникло множество идей и способов ее применения в различного рода голосованиях.
Швейцарский проект Agora на данный момент имеет реальный опыт участия в проведении голосования в масштабах государства. В 2018 г. с использованием данной площадки были проведены выборы президента в Сьерра-Леоне (в отдельном регионе). Необходимо отметить, что проект Agora не участвовал непосредственно в процедуре выборов со стороны уполномоченных органов, однако являлся аккредитованным международным наблюдателем и проводил параллельный подсчет голосов на 280 участках.
В основу площадки положено взаимодействие различных технологий в пяти слоях:
1) первый слой -- блокчейн Bulletin Board, который функционирует на архитектуре Skipchain, обладающей большой пропускной способностью и эффективным механизмом проверки транзакций за счет использования длинных связей, которые позволяют быстро обращаться к той или иной записи в реестре в логарифмическое, а не линейное число шагов, обеспечивая тем самым доказательство действительности транзакции без необходимости полной записи цепочки блоков. Транзакции подтверждаются узлами, из которых состоит уполномоченный коллективный орган (Cothority). Как и в других блокчейнах, каждый узел сети содержит копии всех транзакций и подтверждает новые транзакции, включая их в блоки, чем поддерживается механизм достижения консенсуса в сети. Узлы независимо контролируют друг друга, чтобы гарантировать, что записанные в систему данные остаются неизменными;
2) второй слой -- журнал транзакций Cotena связывает блокчейн Bulletin Board и криптографические доказательства с блокчейном Bitcoin, что обеспечивает децентрализованную неизменность данных. Cotena представляет собой журнал, содержащий периодически обновляемую информацию о блокчейне Bulletin Board, копия каждого обновления которого сохраняется как узлами Cothority, так и в блокчейне Bitcoin. Вместе Bulletin Board и Cotena предоставляют собой конфигурацию гибридного блокчейна, которая обеспечивает децентрализацию и защиту от несанкционированного доступа с низкой стоимостью транзакции и высокой пропускной способностью данных;
3) третий слой -- блокчейн Bitcoin, который используется из-за своей широкой архитектуры для хранения определенных данных, которые необходимы системе для полной децентрализации. В настоящее время сеть Bitcoin является одной из крупнейших децентрализованных сетей компьютеров в мире, поэтому ее блокчейн считается наиболее надежным и обеспечивает высокую степень неизменности данных. Блокчейн Bitcoin позволяет легко проверить, что журнал Cotena и блокчейн Bulletin Board остаются неизменными;
4) четвертый слой -- сеть Valeda, представляющая собой децентрализованную сеть доверенных узлов, которые подтверждают результаты выборов в блокчейне Bulletin Board. Этот уровень служит для предоставления окончательных публичных доказательств того, что Cothority подтвердил достоверность данных всех бюллетеней и что результаты выборов действительны. Данная сеть состоит из аудиторских узлов, программное обеспечение которых создает криптографические доказательства, относящиеся к различным процессам платформы, включая голосование, анонимность, дешифрование, подсчет голосов и многое другое;
5) пятый слой -- приложения Votapp, в число которых включаются Voting Booth, Audit, Node. Приложение Voting Booth позволяет авторизованным избирателям участвовать в выборах в сети Agora. Данное приложение загружает информацию из файла конфигурации электорального события и отображает необходимую для избирателя информацию, такую как возможный выбор решений или кандидатов. Через приложение избиратель может убедиться в том, что его выбор зафиксирован, а бюллетень должным образом зашифрован и информация о нем включена в блокчейн Bulletin Board. Приложение Audit предоставляет набор инструментов для наблюдения и контроля за ходом голосования, которые могут осуществляться в каждом слое архитектуры Agora. Приложение Node позволяет изучить полную историю записей в блокчейне Bulletin Board и журнале Cotena, которая доступна для всех пользователей. Активное участие в сети с правом записи в реестр (Consensus Node, которые входят в Cothority) возможно только в случае авторизации в качестве партнера Agora. В случае с президентскими выборами в Сьерра-Леоне такими операторами были Красный Крест, Высшая техническая школа Лозанны и Университет Фрайбурга, кроме того, любой желающий мог наблюдать за процессом через дополнительные узлы, работавшие в режиме «только для чтения».
Таким образом, данная совокупность технологий позволяет организовать прозрачное голосование при экономии временных и финансовых ресурсов как организаторов, так и избирателей.
Само голосование проводится в шесть шагов:
1. Конфигурация нового электорального события. Администраторы создают файл конфигурации нового голосования и указывают его основные параметры: перечень должных лиц и государственных органов, ответственных за проведение выборов, которым присваивается идентификатор; тип голосования и его параметры; дата и время начала и конца голосования; списки избирателей (могут быть как открытыми, так и зашифрованными); перечень кандидатов или вопросов голосования, а также необходимая информация о них; список наблюдателей; иные специфические параметры. Как только параметры окончательно определены, файл с данными о них заносится в блокчейн Bulletin Board.
2. Голосование и направление избирателями зашифрованных бюллетеней в сеть Agora. Каждый избиратель, имеющий право голоса после идентификации, может получить доступ к виртуальному личному кабинету через устройство голосования, в качестве которого могут быть личные устройства (компьютеры, смартфоны) или традиционные машины для голосования на избирательных участках. После того как избиратель сделал свой выбор, осуществляется транзакция и зашифрованный бюллетень вносится в блокчейн Bulletin Board.
3. Анонимизация бюллетеней. Все бюллетени, загруженные в блокчейн Bulletin Board, проходят «смешанную сеть», которая представляет собой совокупность программ, которые многократно зашифровывают каждый из них и формируют новый список анонимных бюллетеней с нулевыми доказательствами идентификации в блокчейне Bulletin Board. Лишь один узел сети в целях прозрачности способен соотнести зашифрованные бюллетени с реальными избирателями.
4. Расшифровка анонимных бюллетеней. Чтобы выполнить процесс подсчета голосов, узлы Cothority совместно расшифровывают анонимные бюллетени и публикуют их с нулевыми доказательствами корректности в блокчейне Bulletin Board. Администраторы выборов могут затем проверить правильность доказательств частично расшифрованных бюллетеней. Администраторы могут использовать правильно частично расшифрованные бюллетени для восстановления анонимных исходных незашифрованных бюллетеней, которые публикуются в блокчейне Bulletin Board, где их можно подсчитать.
5. Подведение итогов голосования. Узлы Agora подсчитывают голоса по всем действительным расшифрованным бюллетеням и публикуют окончательные результаты в блокчейне Bulletin Board. Agora, администраторы выборов или любая третья сторона, наблюдающая за выборами, могут проверять бюллетени. Сторона, официально ответственная за подсчет голосов, публикует подписанные результаты в блокчейне Bulletin Board, после чего заранее определенные аудиторы могут проверить достоверность результатов до того, как они будут считаться окончательными. В свою очередь, администратор выборов определяет, какая сторона будет нести ответственность за официальный подсчет голосов и подведение итогов выборов.