Stortingsvalget nærmer seg, og de fleste av oss må nok ta turen til valglokalene for å legge en lapp i kassen i år også. For selv om Norge ønsker å bli det mest digitale landet i verden, er vi langt unna fullt digitale valg.
Men nye kryptografiske teknikker gjør det tryggere å avholde elektroniske valg i fremtiden. Hvis politikerne går inn for elektronisk stemmegiving via nettet, kan de få drahjelp fra NTNU.
– Vi har utviklet et kvantesikkert elektronisk valgsystem, forteller førsteamanuensis Tjerand Silde.
Det sikrer at det å stemme med et tastetrykk forblir like hemmelig, pålitelig og trygt som penn og papir.
Sikkert, effektivt, elektronisk
Sammen med kolleger har han designet et system som kan erstatte dagens teknikk, kalt , for å holde informasjon om stemmegivning hemmelig.
Får en del av «KI-milliarden»: – Et stort ansvar
Forskerne har bevist at systemet er sikkert selv mot de superraske kvantemaskinene som antakelig er rett rundt hjørnet. I teorien kan disse maskinene knekke dagens kryptografi, slik at informasjon om hvem som har stemt hva kan misbrukes i fremtiden.
Å erstatte dagens systemer er en stor jobb.
– Men nå kan den prosessen faktisk starte med våre bidrag som utgangspunkt. Det er mulig å bygge et nytt system som sørger for at vi også kan stemme elektronisk på en sikker måte i fremtiden, sier forskeren.
_logo.svg.png){kind=logo}
.jpg)
Artikkelen «More Efficient Lattice-Based Electronic Voting from NTRU» ble i vinter publisert i IACR Communications in Cryptology.
Trusselen fra kvantedatamaskiner øker
Sveits, Estland, Frankrike og Australia har allerede innført elektroniske valg. Ifølge Silde har de sterke systemer som sørger for at stemmene ikke kan spores tilbake til velgerne. Landene gjør konkrete grep for å bevare tillit. Store apparat er i sving for å sikre at alt virker som det skal, og garantere at resultatene stemmer.
Den store utfordringen er kvantemaskinene, som kan krølle det skikkelig til for elektroniske valg.
– Om få år må alle bytte til kvantesikker kryptografi. Forskningen vår legger grunnlaget for at vi kan avholde e-valg også i fremtiden. Systemet vårt er sikkert, men det er mindre effektivt enn dagens systemer. De gamle vil uansett være usikre i fremtiden, sier Silde.
Dette prosjektet skal sikre at Europa henger med i kvantekappløpet
Enorme fordeler – og ulemper
Aktører som IBM, Google og Microsoft utvikler kvantemaskiner. OsloMet har også to slike. Maskinene kan løse spesifikke matematiske problemer på kort tid. Teknologien kan endre verden, men med på lasset følger utfordringer med sikkerhet. Mange jobber på spreng for å løse dem.
Nasjonal sikkerhetsmyndighet mener det er mer enn 50 prosent sannsynlig at det innen 10-15 år finnes slike maskiner som kan knekke dagens systemer for kryptering.
Stater og kriminelle forbereder seg
– Det gjør at vi trenger å bytte ut det vi bruker i dag med ny kryptografi. Den må ha de samme egenskapene, men også sikre mot nye angrep. Faren er at dersom de krypterte stemmene lagres i dag, kan de muligens dekrypteres i fremtiden. Både kjeltringer på nettet og statlige aktører forbereder seg allerede på denne utviklingen ved å lagre kryptert datatrafikk som de kan dekryptere senere.
Og: Hvis en stor kvantedatamaskin er tilgjengelig når valget gjennomføres, kan resultatet påvirkes. Til for eksempel å gå i favør av en angriper.
Danske «Magne» blir verdens kraftigste kvantedatamaskin
Løser store utfordringer
Forskerne ved NTNUs Institutt for informasjonssikkerhet og kommunikasjonsteknologi mener systemet løser noen store utfordringer:
- Det kan bekrefte at kun personer med stemmerett avgir stemme
- Det sikrer at avgitte stemmer ikke kan knyttes til velgernes identitet
- Det sikrer at stemmene kan telles og sjekkes og at resultatet er korrekt
Elektronisk mikser blander stemmer
Alt dette er det en elektronisk mikser som sørger for.
– Den blander sammen stemmene slik at de ikke kan knyttes tilbake til den som avla stemmen. Samtidig sørger vi for at mikseren ikke erstatter stemmer med annen informasjon. Vi har designet et system som gjør det mulig å sjekke og bevise at alt ble gjort på en ærlig måte, forklarer NTNU-forskeren.
Resultatet er at vi kan gjennomføre elektroniske valg på samme måte som i dag. Og det uten at noen med en kvantedatamaskin kan knekke krypteringen og lære noe om stemmene utover selve resultatet av valget.
– Systemet kan forbedres, men vi er de første til å vise at dette går an og at det er effektivt nok til å kunne tas i bruk, poengterer Silde.
Sikrest å beholde papir?
Det er allerede gjennomført e-valg her i landet. Både ved kirkevalg og avstemninger der innbyggere gir politikere råd om sammenslåing av fylker og kommuner. I 2011 og 2013 var det piloter i noen kommuner og fylker, der de elektroniske stemmene ble tatt med i det offisielle valget.
Kvanteteknologien er en fare for kryptering – slik vil gigantene forberede seg
Politikerne ville ikke satse videre på denne valgformen. I 2024 ble en gruppe eksperter bedt om å kartlegge betydningen av KI for å sikre tillit til fortsatt demokratiske valg i Norge. Ett råd blant mange, var å beholde stemmesedler på papir for å sikre at de kan etterprøves.
Økte deltakelsen og sparte penger
Både Sveits og Estland har rapportert om at flere har stemt og at de har spart penger på å avholde rene e-valg.
– Vil elektronisk stemmegivning tvinge seg frem i Norge?
– Det store spørsmålet er om man har tillit til systemet eller ikke. Ofte er det ulempene som fremheves når en velger å ikke benytte elektronske valgsystemer. Det er naturlig at vi, som et av verdens mest digitale samfunn, vurderer om dette vil ha nytte for oss fremover, sier Tjerand Silde.
Neppe fullt digitale valg i Norge
Når systemet er oppe og går, er det både billigere og mindre krevende å gjennomføre et e-valg. Og når det blir enklere å stemme, blir det lettere å være aktiv i demokratiske prosesser. I tillegg kan stemmene telles raskere og enklere enn i dag.
Allikevel, dataeksperten ser ikke for seg at vi kommer til å gå for fullt ut digitale valg.
– Det vil være et tillegg til papirbaserte stemmer som kan gjøre det billigere og enklere å engasjere ulike målgrupper i samfunnet, sier han.
Referanser
Patrick Hough, Caroline Sandsbråten, Tjerand Silde: «More Efficient Lattice-Based Electronic Voting from NTRU» IACR Communications in Cryptology.
Diego F. Aranha, Carsten Baum, Kristian Gjøsteen, Tjerand Silde: «Verifiable Mix-Nets and Distributed Decryption for Voting from Lattice-Based Assumptions» ACM Conference on Computer and Communications Security.
Diego F. Aranha, Carsten Baum, Kristian Gjøsteen, Tjerand Silde, Thor Tunge: «Lattice-Based Proof of Shuffle and Applications to Electronic Voting» Cryptographers’ Track at the RSA Conference,
Artikkelen ble først publisert på Gemini.no.
Bruker KI for å forenkle dialog mellom hørende og døve
