新技術的改進可能很快使基於區塊鏈的投票成為選舉中紙質選票的可行替代方案。Layer-2 (L2) 網路解決方案結合零知識 (ZK) 證明，可以提供使用區塊鏈技術進行選舉所需的可擴展性和隱私性。ZK 證明是一種在不透露實際底層資訊的情況下證明區塊鏈交易輸入的方法。在選舉中，這可能涉及選民身份。L2 旨在讓網路擴展以容納大量選民和資訊。儘管有幾次小規模探索基於區塊鏈的投票，但一些人已將該技術視為不可行的解決方案，認為它可能會給選舉帶來新問題，而不是解決現有問題。值得注意的是，美國國家科學院、工程院和醫學院在2018年的一份共識研究報告中拒絕使用任何基於網際網路的選舉技術：
“網際網路投票不應在未來使用，除非開發並實施非常強大的安全性和可驗證性保證，因為沒有已知技術能保證通過網際網路傳輸的標記選票的保密性、安全性和可驗證性。”
紙質選票與區塊鏈電子投票
選舉仍然深深植根於模擬領域，紙質選票仍是常態。然而，2024年委內瑞拉總統選舉的有爭議結果表明即使是紙質系統也無法避免操控的指控。
此外，在2020年美國總統選舉之後，總統特朗普多次聲稱選舉被操控。這些指控在社交媒體上的傳播削弱了公眾對美國民主選舉制度的信任。
致力於保護美國公平選舉的非營利、無黨派組織Verified Voting告訴Cointelegraph，儘管“2020年是選舉安全的分水嶺”，但證據、審計和調查支持了選舉結果。它得出結論，當前的紙質選舉系統運作良好。手工標記的紙質選票是最安全的投票形式。
該非營利組織聲稱，網際網路投票極易受到一系列網路安全威脅，這可能危及投票的完整性，使投票篡改無法檢測或使選舉伺服器面臨駭客攻擊。然而，新技術正在解決這些問題。
然而，ZK社交平台Rarilabs的聯合創始人兼選舉區塊鏈解決方案Freedom Tool的創始人Lasha Antadze表示，許多關於區塊鏈投票的假設已經過時。他告訴Cointelegraph，批評者沒有考慮到有效的ZK證明和L2的到來，這可能通過保護過程免受操控和操控指控來顯著提高選舉安全性。區塊鏈投票工具，如Freedom Tool，讓公民可以使用智慧型手機投票。為了確保真實性，使用者必須將護照或身分證件的生物識別晶片放在手機附近，以驗證其身份、國籍和年齡。一旦滿足這些要求，使用者可以投票，交易將被記錄在區塊鏈上以註冊投票。
將個人身份和政治傾向與開放區塊鏈聯繫在一起似乎不明智。然而，Antadze指出，“ZK加密技術阻止了應用程式上的投票和身分證件之間的關聯。”一旦智慧合約檢查投票參數是否滿足，就會使用ZK證明驗證創建一個不包含識別符或與個人資訊相關的唯一代幣證明。
一個常見的ZK證明漏洞是其依賴於駭客可能攻擊的集中伺服器。然而，自2022年左右以來，新的技術更新使得在較小的智慧型手機處理器上進行ZK驗證成為可能。
Antadze表示，由於這一新發展，可以提供一個完全分散的架構，抵禦駭客攻擊，因為不會有單一的攻擊點。
任何選舉系統的另一個關鍵要求是審計選舉過程的能力。系統必須能夠在任何指控或爭議的情況下證明其完整性和準確性。
Verified Voting斷言，最安全、最值得信賴的選舉程序涉及使用經過認證的機器統計的紙質選票，並隨後通過風險限制審計驗證選舉結果。
Mohammad Hajian Berenjestanaki，博爾扎諾自由大學的博士研究員和2024年研究的共同作者，告訴Cointelegraph，區塊鏈具有“增強投票可審計性的潛力，與民主選舉的基本要求非常契合。”他說，缺乏中央權威使得區塊鏈“特別適合選舉過程。”
然而，Berenjestanaki指出，這種透明性有一個問題：增強投票的可聽性可能會使保持其私密性變得複雜。他說，“ZK-rollups確保在不披露敏感資訊的情況下保持隱私，同時允許驗證投票。”
Verified Voting承認區塊鏈可以在接收到投票後保護資訊。然而，它指出了一個顯著的缺陷：在投票進入區塊鏈之前，存在鏈下威脅的可能性。
存在身份欺詐的風險——即欺詐者使用他人的文件進行投票。為減輕這一風險，Antadze建議一種解決方案，即設備可以從身分證中提取照片，並即時驗證持有智慧型手機的人的面部，以確保選民確實是文件的所有者。
至於可訪問性，從智慧型手機投票為難以進入實體投票站的人提供了優勢，但也可能排除某些群體，如可能發現新技術解決方案具有挑戰性的老年人或無法負擔智慧型手機的低收入公民。Antadze建議可以使用傳統投票方法與電子投票相結合，以確保每個人都能投票。
Antadze強調，基於區塊鏈的投票可以降低成本。在美國，聯邦選舉估計成本超過20億美元。Antadze認為，顯著的成本節約潛力可能是國家考慮採用區塊鏈技術進行選舉的一個有力因素。
區塊鏈的可擴展性與選舉
選舉通常在短時間內進行——一兩天——並且可以大規模進行，計數數百萬張選票。在美國，大約有2.62億合格選民，管理如此大量的資訊對任何數位系統都是一個挑戰。對於區塊鏈技術尤其如此，可擴展性一直是一個難題。
在美國選舉的背景下，區塊鏈需要至少每秒3,009筆交易的容量來處理這一數量，21Shares的副總裁兼數位資產負責人Eliézer Ndinga在接受Cointelegraph採訪時說道。
比特幣和以太坊等區塊鏈面臨飽和問題，導致交易處理緩慢且成本高昂。在嚴重情況下，像Solana這樣的網路甚至經歷過中斷。
L2解決方案旨在通過處理一些鏈下交易來緩解主區塊鏈的擁堵。它們的目標是減少與主區塊鏈相關的流量和成本。
Horizen Labs的聯合創始人兼首席執行官Rob Viglione告訴Cointelegraph，L2解決方案可以每秒處理數千筆交易。然而，他認為，擁有數百萬選民的全國性選舉“可能會使即使是最先進的L2網路也飽和。”
Viglione建議專門為投票提供一個L2解決方案可能是一種方法。這個定制的L2解決方案將針對選舉進行優化，可能提供比通用L2更好的可擴展性和安全性。
L2區塊鏈Plume的創始人兼首席執行官Chris Yin告訴Cointelegraph，以太坊L2解決方案理論上可以在24小時內處理數百萬筆交易，使其成為大規模選舉的可行選擇。
Yin認為，L2必須高度優化才能成功處理大規模選舉。像批量投票這樣的技術，其中多個交易被捆綁在一起（如ZK-rollups），可以幫助減少整體負載並提高效率。
Matter Labs的首席執行官Alex Gluchowski告訴Cointelegraph，在最壞的情況下，如果L2解決方案飽和，網路將經歷延遲，交易可能需要更長時間才能確認，這可能會讓選民感到沮喪。然而，他強調，“即使網路飽和，選舉的完整性也不會受到影響。”
Gluchowski表示，所有當前的L2都需要顯著提高其抗審查屬性，才能使選舉用例成為現實。Rollups需要達到成熟階段，rollup完全由智慧合約管理，欺詐證明系統變得無許可，Gluchowski說。
由於最近的技術進步，基於區塊鏈的選舉可能即將到來。然而，信任仍然是一個關鍵的人為因素，可能會延遲廣泛採用。研究員Berenjestanaki強調，實施區塊鏈選舉應逐步進行：建立公眾對技術的信任將是關鍵。這需要公眾教育、透明的試點專案以及可能的分階段採用方法，最初數位系統是對傳統紙質選票的補充而不是替代。
區塊鏈技術已經在美國選舉中進行了測試。2018年，西維吉尼亞州實施了一項試點計畫，使用基於區塊鏈的移動應用程式Voatz，允許部署的軍人和海外選民線上投票，解決缺席投票的挑戰。
然而，由於投票過程的透明度問題，該計畫面臨爭議。為了使基於區塊鏈的電子投票協議成功並獲得公眾信任，它們需要更有效地解決這些透明度問題。
