Από την ψηφοφορία σε blockchain στην κρυπτογραφική ψηφοφορία

Τα τελευταία χρόνια, η Vocdoni διεξάγει ψηφοφορίες στο Vochain, το L1 blockchain μας που έχει σχεδιαστεί ειδικά για ψηφοφορίες. Όπως κάθε blockchain, μας έδωσε κάτι ισχυρό: όλα είναι διαφανή, αναπαραγώγιμα και επαληθεύσιμα. Οποιοσδήποτε μπορεί να κάνει έλεγχο. Αν κάτι παραποιηθεί, μπορεί να εντοπιστεί. Η συναίνεση επιτυγχάνεται από την πλειοψηφία των έντιμων κόμβων, οι οποίοι εξασφαλίζουν ότι το δίκτυο συνεχίζει να λειτουργεί.

Το μοντέλο αυτό λειτουργεί και έχει στηρίξει πραγματικές εκλογικές διαδικασίες. Αν όμως ο τελικός στόχος είναι η αυτόνομη λήψη αποφάσεων (όπου τα αποτελέσματα μπορούν να πυροδοτούν ενέργειες με ασφάλεια), το «ελέγξιμο» δεν είναι ακόμη το ίδιο με το «αδύνατο να πλαστογραφηθεί».

Γιατί τα blockchain είναι, σε τελική ανάλυση, κοινωνικές μηχανές με οικονομική ασφάλεια. Αν το κίνητρο για εξαπάτηση γίνει αρκετά μεγάλο, η θεωρία παιγνίων αρχίζει να χτυπά την πόρτα.

Έτσι, αναρωτηθήκαμε: τι θα γινόταν αν η καταμέτρηση δεν ήταν κάτι που εμπιστεύεστε το δίκτυο να κάνει, αλλά κάτι που το δίκτυο εξαναγκάζεται κρυπτογραφικά να κάνει σωστά;

Αυτή είναι η μετάβαση από την ψηφοφορία σε blockchain στην κρυπτογραφική ψηφοφορία.

---

Πώς λειτουργεί;¶

Η μηδενική γνώση προωθείται συχνά ως «τεχνολογία απορρήτου». Και ναι, το απόρρητο έχει σημασία. Όμως η πραγματικά ανατρεπτική ιδιότητα είναι ο επαληθευμένος υπολογισμός: μπορείτε να αποδείξετε ότι ακολουθήσατε ένα σύνολο κανόνων χωρίς να ζητήσετε από κανέναν να εμπιστευτεί την εκτέλεσή σας. Το DAVINCI είναι χτισμένο γύρω από αυτή την ιδέα: οι αποδείξεις δεν είναι ένα καλοδεχούμενο έξτρα. Είναι οι θυρωροί.

Στην πράξη: αν δεν μπορείτε να παραγάγετε την απόδειξη, δεν μπορείτε να ενημερώσετε την καταμέτρηση.

Το DAVINCI είναι ένα zkRollup εστιασμένο στην ψηφοφορία, πάνω στο Ethereum, όπου ένα αποκεντρωμένο δίκτυο Sequencers ομαδοποιεί ψήφους και ενημερώνει την κατάσταση της εκλογικής διαδικασίας, και το Ethereum αποδέχεται αυτές τις ενημερώσεις μόνο αν μια απόδειξη zkSNARK αποδεικνύει ότι έγιναν σωστά.

Χωρίς απόδειξη → καμία ενημέρωση κατάστασης → κανένα πλαστό αποτέλεσμα.

Το Ethereum είναι το «επίπεδο συντονισμού»

Μια διαδικασία ψηφοφορίας ξεκινά ως διαμόρφωση επί της αλυσίδας (onchain): κανόνες, χρονοδιάγραμμα και η δέσμευση του μητρώου ψηφοφόρων (κατάλογος ψηφοφόρων). Στο Ethereum βρίσκεται επίσης η τελευταία έγκυρη ρίζα κατάστασης της εκλογικής διαδικασίας, η πηγή της αλήθειας.

Οι Sequencers κάνουν τη δουλειά - αλλά δεν «αποφασίζουν»

Οι Sequencers είναι φορείς λειτουργίας που λαμβάνουν ψήφους, τις επαληθεύουν, τις ομαδοποιούν, υπολογίζουν τη νέα κατάσταση και υποβάλλουν μια απόδειξη στο Ethereum. Δεν χρησιμοποιούν μηχανισμό συναίνεσης για να συμφωνήσουν στην καταμέτρηση. Παράγουν κρυπτογραφικές αποδείξεις για παρτίδες ψήφων και ενημερώνουν την κρυπτογραφημένη καταμέτρηση επί της αλυσίδας.

Η ψηφοφορία γίνεται χωρίς τέλη (gasless) για τους χρήστες

Αντί κάθε ψηφοφόρος να πληρώνει τέλος συναλλαγής, το κόστος κατανέμεται: οι ψήφοι ομαδοποιούνται και διακανονίζονται σε παρτίδες. Έτσι επιτυγχάνεται ψηφοφορία χωρίς τέλη, χωρίς να θυσιάζεται η ασφάλεια του Ethereum.

Το απόρρητο προκύπτει από κρυπτογράφηση + αποκρυπτογράφηση κατωφλίου

Τα ψηφοδέλτια κρυπτογραφούνται με ομομορφική κρυπτογράφηση κατωφλίου (ElGamal): οι ψήφοι μπορούν να αθροίζονται ενώ παραμένουν κρυπτογραφημένες, και κανένα μεμονωμένο μέρος δεν μπορεί να τις αποκρυπτογραφήσει. Μόνο όταν κλείσει η ψηφοφορία, και αποκαλυφθούν αρκετά ανεξάρτητα τμήματα του κλειδιού, μπορεί οποιοσδήποτε να αποκρυπτογραφήσει την τελική καταμέτρηση.

Η απουσία αποδεικτικού ψήφου (receipt-freeness) είναι μέρος της μηχανικής του

Το DAVINCI είναι σχεδιασμένο ώστε να καθιστά τον εξαναγκασμό και την εξαγορά ψήφων δυσκολότερα ή αδύνατα:
- τα ψηφοδέλτια επανακρυπτογραφούνται από τους sequencers (ώστε να μην μπορείτε να «αποδείξετε» την ψήφο σας δείχνοντας τον τυχαίο παράγοντα απόκρυψης),
- και οι ψηφοφόροι μπορούν να αντικαταστήσουν σιωπηλά την ψήφο τους (μετράει η τελευταία σας ψήφος).

Διαθεσιμότητα δεδομένων

Το DAVINCI δεσμεύει τα δεδομένα που απαιτούνται για τις μεταβάσεις κατάστασης χρησιμοποιώντας Ethereum blobs (EIP-4844) και τα συνδέει με το βήμα επαλήθευσης επί της αλυσίδας. Έτσι μπορούν άλλοι sequencers να επαληθεύουν ανεξάρτητα και να συνεχίζουν από την ίδια κοινή κατάσταση.

---

Τι το καθιστά «κρυπτογραφική ψηφοφορία»;¶

Δεν είναι απλώς ελέγξιμο, επιβάλλεται από την κρυπτογραφία

Η παραδοσιακή «ψηφοφορία σε blockchain» σάς προσφέρει διαφάνεια. Το DAVINCI πηγαίνει ένα βήμα παραπέρα: καθιστά την ορθή καταμέτρηση κρυπτογραφική απαίτηση.

Καμία υπόθεση έντιμης πλειοψηφίας για την καταμέτρηση των ψήφων

Δεν χρειάζεται να υποθέσετε ότι «οι περισσότεροι κόμβοι είναι έντιμοι» για να εμπιστευτείτε το αποτέλεσμα. Το αποτέλεσμα γίνεται αποδεκτό μόνο αν η απόδειξη επαληθευτεί στο Ethereum.

Η συμμετοχή μπορεί να είναι κατανεμημένη, εκ σχεδιασμού

Οι Sequencers μπορούν να πάρουν την τελευταία επαληθευμένη κατάσταση, να χτίσουν την επόμενη και να συνεχίσουν την αλυσίδα. Αυτό καθιστά το σύστημα δυσκολότερο να λογοκριθεί και ευκολότερο να παραμείνει ζωντανό, ακόμη κι αν κάποιοι φορείς λειτουργίας εξαφανιστούν.

---

Το συμπέρασμα¶

Το απόρρητο και η ασφάλεια δεν μπορούν να είναι «χαρακτηριστικά» στη διακυβέρνηση Web3· είναι η βάση. Χωρίς απόρρητο, η ψηφοφορία παύει να είναι δημοκρατική: αν ένας συμμετέχων μπορεί να αποδείξει πώς ψήφισε, μπορεί να εξαναγκαστεί ή να δωροδοκηθεί, και η διακυβέρνηση μετατρέπεται σε αγορά πίεσης.

Το DAVINCI είναι η προσπάθειά μας να το διορθώσουμε, καθιστώντας την ορθότητα αδιαπραγμάτευτη: όχι αισιόδοξη καταμέτρηση, όχι «εμπιστευτείτε τον διαχειριστή», όχι υπόθεση έντιμης πλειοψηφίας για την καταμέτρηση — μόνο κρυπτογραφία και το Ethereum να επιβάλλουν τους κανόνες.

Είναι σχεδιασμένο να αφαιρεί τους συνήθεις «φόρους συμμετοχής»: ψηφοφορία χωρίς τέλη για τους χρήστες, ασφάλεια επιπέδου Ethereum για τον διακανονισμό και έναν ρόλο sequencer που στοχεύει σε συμβατικό υλικό (μηχανήματα με CPU, όχι συστοιχίες GPU), γνήσια ανοικτό.

Το σημαντικότερο: το DAVINCI δεν είναι «το προϊόν της Vocdoni». Εμείς είμαστε οι καταλύτες, αλλά αυτό θα γίνει καθολικό πρότυπο ψηφοφορίας μόνο αν οι κοινότητες που το χρειάζονται βοηθήσουν να το ορίσουν, να το υπερασπιστούν και να το απαιτήσουν. Αν πιστεύετε ότι η διακυβέρνηση πρέπει να είναι απόρρητη εξ ορισμού, επαληθεύσιμη από οποιονδήποτε και αδύνατο να πλαστογραφηθεί, προσθέστε το όνομά σας στο Μανιφέστο.