(2020-02-25)2月18日,美國威斯康辛州的小鎮Fulton,當地居民經驗了先進的電子設備;這是微軟的「選舉守衛」,選民在平板電腦上點選屬意的候選人,列印機印出圈選好的選票,核對無誤後投入票匭...

選舉投票動作簡單、但背後複雜,電子化投票似乎是趨勢,唯安全仍是最大考量。(圖:Element5 Digital form Pexels)

(2020-02-25)就在2月18日星期二,美國威斯康辛州的小鎮Fulton,當地居民經驗了先進的電子設備,投票選出當地學區委員與威州的高院法官。電子設備是微軟(Microsoft)的「選舉守衛」(Election Guard)。

設備很簡單,一個平板電腦、一台列印機、一個票匭。選民在平板電腦畫面點選屬意的候選人,列印機印出一張圈選好的選票,選民核對無誤後,把選票投入票匭,手續完成。初看起來這電子投票似乎多此一舉,用傳統的辦法圈選紙票投入票匭不是更簡單?

 

微軟的「選舉守衛」是去年九月宣布的,這是第一次試用,威州還沒有核准,因此計票還是以票匭裡的紙票為準,Fulton小鎮人口只有三千多人,手工計票不難,而微軟一方面藉此機會測試系統,一方面瞭解投票人的感受,希望能普及應用,即使今年美國總統大選趕不及,以後的選舉與2024年總統大選或可用得上。

微軟所推動的自然不是簡單的設備,而是背後的軟體,是一個讓選舉安全的守衛軟體。安全的核心技術,由微軟的加密學家Josh Benaloh設計,每一張投下的電子選票都「同態加密」(Homomorphic Encryption)。

同態加密的特點,是加密後的密文,也可以如加密前的明文進行處理,像是加總選票,但不洩漏選票內容,直到解密後才看到明文的選舉結果。所以投票後的各種處理與統計,都是密文進行,即使有駭客闖入,所看到的全是密文,完全看不到選舉內容。

同態加密的用意在安全之下的資料處理,特別是藉助第三者的運算能量(如雲端)來處理,卻又不希望暴露資料內容。「選舉守衛」在正式啟用時,投票人在電腦畫面點選候選人後,會印出兩頁選票,一頁投入票匭,另一頁由投票人保存,票上印有二維條碼,可進入選務單位的網站,察看自己投的票有沒有正確列入統計。

另外,任何人都可以下載或自行撰寫驗證程式,來核對公布的結果是否正確。這兩個端點到端點的驗證機制,在密文處理下來維護選舉資料的安全,也使駭客無所遁形。

電子計票的結果是否準確,尤其運算是以密文進行,所以需要一個審核功能,最簡單的方式當然就是把紙票從票匭取出,用人工計算,結果與電子計票核對,這不但費時費力,人工計算難免有錯;「選舉守衛」則用一個統計上的審核機制,隨機取出適量的電子票,與對應的紙票核對,如果無誤,就代表電子系統運算正確,免除了傳統方式全數核對的冗長手續。

「選舉守衛」是一套軟體,也可作為系統發展的套件SDK,也是一個Open Source,免費提供各選舉機構,可以直接使用,也可以與既有的選舉系統連接,當然更可以更改或改進,適應各選務單位所需,使選舉作業更安全、更有效率、更順暢。

微軟進一步提出在家選舉的構想,先在家裡上網選擇候選人後,在手機製作一個二維條碼,然後到投票所用手機嗶一聲,就投完票了。

美國的投票方式種類繁多,除了傳統的圈選紙票外,有打卡機、現在大概不再用了,另外有在紙上標記後光學掃描、直接在電腦畫面點選、直接在電腦畫面點選,同時列印一張紙票掉到密閉票箱,但無論哪一種,安全的考量都不周全,微軟是第一家提出選舉安全考量的大型軟體公司。

美國的選舉投票複雜,經常要選出各級政府多類官員與民意代表,及多項公投議題,不論紙張或電腦,選票都是長長的一張。有的媒體認為,「選舉守衛」可能是微軟2020年最成功的產品,據說幾家大型投票機製造公司與外國選務機構,都對微軟的設計有高度興趣。至於微軟能否守衛選舉,就要從今後一年一年的選舉來驗證了。


本文取材自2020年2月23日「那福忠西海岸數位隨筆(140)」:微軟推出「選舉守衛」投票軟體
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