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上周，V神在Twitter上發(fā)了一段關(guān)于電子投票的內(nèi)容，大意是說：在投票過程中，可能存在收買選票的問題，并提出區(qū)塊鏈加密技術(shù)是否可以解決這個問題。

除V神對電子投票不感冒外，美國人也是。

美國人說：我們選舉很少有人使用電子投票器。因為它既不能抵御黑客，又不能白紙黑字的留下記錄，容易被篡改。

目前Agora正試圖解決這些問題：

1、解決當前投票系統(tǒng)中可能被篡改的點；

2、為投票過程提供更高透明度；

3、為投票人提供隱私保護；

4、更低成本的投票解決方案。

Agora成立于2015年，是一家位于瑞士的投票技術(shù)公司。致力于用可驗證的區(qū)塊鏈投票技術(shù)在世界各地推行公開透明的選舉，滿足投票過程中對公開透明、隱私保護、不被脅迫、開銷控制和保障參與的要求。

那么問題來了，Agora技術(shù)架構(gòu)是什么？又如何保證投票過程的防篡改呢？

技術(shù)架構(gòu)

Agora建立了一個基于區(qū)塊鏈技術(shù)的多層架構(gòu)，其中包括Agora團隊開發(fā)的幾項創(chuàng)新：Skipchain，Cotena 和Valeda。

Agora鏈也被稱為公告板（Bulletin Board），是一個基于Skipchain架構(gòu)的分布式賬本。公告板上的數(shù)據(jù)是通過Cotena層加密連接到比特幣區(qū)塊鏈上，保障數(shù)據(jù)的不可篡改和去中心化。

Agora由五個技術(shù)層組成：公告板區(qū)塊鏈、Cotena、比特幣區(qū)塊鏈、Valeda網(wǎng)絡(luò)和投票應(yīng)用程序。在整個選舉過程中，這些技術(shù)層相互通信，以提供可審核的、加密安全的投票環(huán)境。

1、公告板區(qū)塊鏈

公告板是Agora網(wǎng)絡(luò)中的區(qū)塊鏈，它由Agora和經(jīng)過認證的第三方（共識節(jié)點）運行的允許寫入節(jié)點以及世界上任何人都可以運行的只讀節(jié)點組成。這個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)提供了整個選舉過程中所有數(shù)據(jù)的不可篡改記錄，并充當通信通道、內(nèi)存和永久數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。

公告板是一個分布式的數(shù)據(jù)庫，任何一方只要獲得正確的身份驗證，都可以將有簽名的消息和聲明發(fā)送到區(qū)塊鏈。這種向區(qū)塊鏈發(fā)送加密簽名和身份驗證數(shù)據(jù)的過程，使Agora平臺上整個選舉過程都是安全的、私密和可審查的。

公告板區(qū)塊鏈基于Skipchain架構(gòu)，使用拜占庭共識機制，交易速度和驗證速度都非?？?。

2、Cotena

公告板與第二層Cotena進行交互，Cotena是基于Catena模式的，Catena是建立在比特幣區(qū)塊鏈上的防篡改日志機制。這一層將公告板與比特幣區(qū)塊鏈連接起來，為數(shù)據(jù)提供了去中心化的防篡改性。

3、比特幣區(qū)塊鏈

比特幣區(qū)塊鏈是一個去中心化賬本，它記錄了在比特幣的點對點網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生的所有交易。去中心化區(qū)塊鏈上存儲的數(shù)據(jù)是不可篡改的，因此區(qū)塊鏈是一個值得信賴的數(shù)據(jù)來源。

Agora使用比特幣區(qū)塊鏈來存儲需要完全去中心化的特定數(shù)據(jù)。比特幣網(wǎng)絡(luò)目前是世界上最大的去中心化計算機網(wǎng)絡(luò)之一，它提供數(shù)據(jù)防篡改性，因此被認為是高度安全的。

Cotena定期在比特幣區(qū)塊鏈上存儲Skipblock的哈希值，并允許任何人驗證Cotena日志和公告板是否保持不變。

4、Valeda網(wǎng)絡(luò)

Valeda層是一個由節(jié)點組成的去中心化網(wǎng)絡(luò)，它驗證公告板上的選舉結(jié)果。這一層提供最終的公開證據(jù)，證明公告板數(shù)據(jù)的真實性和選舉結(jié)果的有效性。

Valeda網(wǎng)絡(luò)由公民審計節(jié)點（Citizen Auditor Nodes）組成，這些節(jié)點計算驗證各個投票過程中的密碼證明，包括選票記錄、匿名化、解密、計數(shù)等。

一旦選舉期結(jié)束，選票由Cothority計算，Valeda網(wǎng)絡(luò)中的所有公民審計節(jié)點都將對結(jié)果進行驗證。公民審計節(jié)點由進行抵押的代幣持有者運行。

5、投票應(yīng)用程序

投票應(yīng)用程序允許通過認證的投票者在Agora網(wǎng)絡(luò)上參與選舉。

這個應(yīng)用程序從選舉事件的配置文件中下載信息，并顯示相關(guān)投票信息，如候選人和選項。

然后，投票者能夠在他們的選票中選擇候選人，這在發(fā)送到公告欄之前是加密的。

最后，投票應(yīng)用程序允許投票者確認他們設(shè)備上的加密機制正常工作，并確認他們所投出的選票已被添加到總數(shù)中。

投票流程

Agora網(wǎng)絡(luò)上的投票是通過一個有固定方法但可定制的投票過程來管理的。在整個投票過程中，會確?？沈炞C性、私密性、去中心化和可擴展性，使用戶能在一個完全可驗證的數(shù)字投票平臺上進行投票。

Agora的投票過程由六個步驟組成，這六個步驟共同組成了一個值得信任且可驗證的投票解決方案。具體步驟如下：

1、新建：發(fā)布投票事件

管理人員通過創(chuàng)建一個配置文件來開始投票事件，該事件包含特定事件的參數(shù)，例如負責人的身份、合格的投票者、匿名節(jié)點、投票開始和結(jié)束的時間、選舉類型、候選人列表等。

一旦將選舉參數(shù)輸入到配置文件中，負責人就會通過密碼哈希函數(shù)為配置文件生成唯一的密碼標識符，這個哈希函數(shù)可以當作投票事件的ID。負責人使用標識符對配置文件進行簽名，以證明是投票事件的組織者。負責人簽名之后，配置文件存儲在Agora的公告板上。

一旦配置文件發(fā)布到公告板上，公眾就可以進行審查。如果配置文件被公眾和其他相關(guān)方接受，就可以進行投票。

2、投票：通過虛擬票亭提交選票

投票開始后，每個合格的投票者可以提交投票。

投票者可以通過一個指定的投票設(shè)備訪問“虛擬”的投票亭，這樣他就可以填寫、審閱、加密和提交一個選票。

Agora允許投票者使用自己的計算機或傳統(tǒng)投票中心的投票機器進行投票。無論投票者使用哪種設(shè)備，投票軟件都會從公告欄中獲取數(shù)據(jù)，并使投票者完成投票。

3、匿名：Agora網(wǎng)絡(luò)上所有投票者都是匿名的

每一種投票制度都必須保證其投票者的隱私權(quán)。

Agora確保當選票被清點時，選票不會與投票者聯(lián)系起來。投票結(jié)束后，Agora網(wǎng)絡(luò)通過混合網(wǎng)絡(luò)，將在公告板上投出的加密選票匿名。

混合網(wǎng)絡(luò)是一組服務(wù)器，它依次對給定數(shù)據(jù)集進行多次重新加密，其中每一次重新加密的正確性都由零知識證明來保證。

4、解密：Agora網(wǎng)絡(luò)解密匿名選票

為了執(zhí)行計票過程，Cothority節(jié)點將對匿名選票進行集體解密，并在公告板上公布解密正確性證明。

5、計票：統(tǒng)計所有選票

解密階段結(jié)束后，Agora節(jié)點對所有有效的解密選票進行統(tǒng)計，并在公告板上發(fā)布最終結(jié)果。

6、審計：審計員和觀察員對選舉結(jié)果的有效性進行審查

Agora平臺可以在每個階段對選票和投票結(jié)果進行審查。

基于區(qū)塊鏈的公告板、Cotena日志和Valeda 網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)的重要組成部分，可以增強審計能力。公眾可以使用這些審計能力來驗證公告板數(shù)據(jù)。

存在的問題

Agora解決了當前投票系統(tǒng)中可能被篡改的問題，提高投票的透明度，為投票人提供隱私保護，并降低了投票成本。但Agora本身仍然存在一些問題。

1、身份驗證

在任何投票事件中，投票者的身份驗證都是一個巨大的挑戰(zhàn)。

例如，一些不合格的投票者使用他人的名字進行遠程投票。在區(qū)塊鏈背景下，選民的身份驗證依賴于技術(shù)發(fā)展和推廣，更具有挑戰(zhàn)性。

2、投票的可靠性

在投票過程中，可能存在收買選票的問題。人們有可能迫于外界的壓力和利益，改變內(nèi)心的投票決定。

3、零知識證明

隱私保護和匿名可驗證性依賴零知識證明，而零知識證明本身的代碼化實現(xiàn)還有很長的路要走，技術(shù)實現(xiàn)難度比較高。

由此看來，將投票上鏈，仍然任重道遠。不過，即使能夠?qū)崿F(xiàn)將投票上鏈，又如何能保證最終結(jié)果盡如人意呢？