ZKP の投票は、数学的に安全な民主主義のロックを解除することを約束します。意見

私の謙虚な意見では、アンドレ・オミエタンスキー氏とアマル・イブライミ氏が執筆したこの記事は、安全で民主的な投票システムの将来への希望の光となるものです。彼らは伝統的な金融、法律、国際機関における多様な背景を持つ個人として、私たちの現在のシステムが直面している課題に独自の視点をもたらしてくれました。

2024 年の米国大統領選挙では、予測市場と市民ジャーナリズムに対する国民の関心の高まりが浮き彫りになりました。ブロックチェーン技術は前例のない市民の権限を提供しますが、私たちの政府の将来にとっての重要な課題は、有権者のプライバシーとセキュリティを確保することにあります。従来の紙の投票方法は高価で時間がかかる一方、既存のデジタル投票システムには透明性、アクセシビリティ、そして何よりも信頼構築の要素が欠けており、民主主義そのものを脅かしています。

私はアナリストとして、検証におけるプライバシー、簡潔性、不変性を保護する画期的な暗号技術であるゼロ知識証明 (ZKP) の領域を詳しく調べています。これらの革新的な方法は、検証可能で改ざん防止された投票を提供することで国政選挙システムを大幅に見直すことができ、民主主義プロセスに革命をもたらします。

紙の投票用紙のどこでどのように問題が発生したかを理解する

さまざまな面で技術革新に満ちた現代社会において、米国の選挙制度が主に手書きの印を付けた紙の投票用紙を使用していることは驚くべきことです。今年だけでも、11月の大統領選挙の投票の約98％がこれらの紙の投票用紙に投じられると推定されている。紙のシステムは一般に安全であると認識されていますが、信頼が必要であり、投票者のデータが潜在的な侵害、悪用、個人情報の盗難にさらされます。

研究者としての仕事の中で、従来の投票システムには透明性が欠けていることが多く、有権者が自分の投票が本物であることを確認する手段が欠けており、それが国民の不信感を煽り、誤った情報の拡散を促進していることに私は気づきました。 2020 年の米国選挙はその代表的な例であり、有権者が独立して結果を検証するための堅牢なメカニズムが欠如しているために、数多くの疑惑が生じています。安全でないシステムが信頼を損ない、選挙の誠実さに関する根拠のない信念の永続に寄与していることは明らかです。

従来の電子投票方法がシステムに欠陥をもたらす仕組み

電子投票システムは選挙を合理化しコストを削減するために導入されましたが、セキュリティと信頼の問題により選挙の完全性に対して大きなリスクを伴います。これは主に、これらのシステムが中央当局に依存しているため、操作、圧力、プライバシー侵害の影響を受けやすくなっているためです。

ブロックチェーン技術を活用するなど、これらの問題に取り組むための初期の取り組みは、分散化と自動カウントを提供します。しかし、これらのブロックチェーンベースのソリューションは、スケーラビリティを適切に処理できず、有権者の個人データを保護できないことがよくあります。既存の分散型ブロックチェーン技術には堅牢なプライバシー機能が存在しないため、紙や従来の電子システムと同様に、個人の身元と投票の選択の両方が明らかになり、有権者のプライバシーが損なわれる可能性があります。

投票者の真正性、機密性、改ざんからの保護を保証するシステムが不可欠ですが、セキュリティを危険にさらすことなく速度と効率を向上させるためにブロックチェーンに保存されるデータの量を最小限に抑えます。ここで、Zero-Knowledge Proof (ZKP) テクノロジーが威力を発揮します。 ZKP は、公開性とプライバシーのバランスに対処することで、安全かつ検証可能で合理化された投票プロセスのための堅牢な基盤として機能します。

ZK 証明の紹介: 投票者の誠実性に対する次世代ソリューション

ゼロ知識証明 (ZKP) は、有権者のプライバシーを保護し、スケーラブルな投票システムを促進するための理想的な方法を提供します。これが可能となるのは、ZKP が有権者に身元や投票選択を明らかにすることなく、自分の資格や投票の正当性を証明させ、そのプロセスにおける機密性と信頼性の両方を保証するためです。 ZKP は、個人情報や機密データを明らかにすることなく、選挙中の投票の有効性などの主張を検証できる数学的概念を通じてこれを実現します。さらに、ZKP を使用したオフチェーン計算は、オンチェーンストレージの需要を軽減することで、ブロックチェーンベースの電子投票システムのスケーラビリティの問題に取り組むことができ、透明性、プライバシー、普遍的な検証可能性を維持しながら大規模な選挙を管理することが可能になります。

現在の電子投票システムの欠点に対処し、堅牢で数学的に健全な民主的プロセスを構築する上でのゼロ知識証明 (ZKP) の役割をさらに深く掘り下げてみましょう。

有権者の完全性の検証: ゼロ知識証明 (ZKP) を使用すると、有権者は自分自身や自分の文書に関する機密情報を漏らすことなく、自分の投票や文書の正当性を確認できます。これは、ZKP アルゴリズムの 3 つの要素 (完全性、健全性、ゼロ知識) によって実現されます。完全性により、ステートメント (X) が true であり、証明者と検証者の両方がプロトコルに正しく準拠している場合、検証者は証明を有効なものとして受け入れる必要があります。つまり、証拠の改ざんを防ぎ、信頼性を確保します。また、健全性とは、(X) が偽の場合、たとえ全員がプロトコルに正確に従っていたとしても、検証者は証明によって説得されないことを意味します。

2. Zero-Knowledge Proof (ZKP) システムでは、ブロックチェーンとして知られる分散型のオープン台帳が投票を文書化し、設計により説明責任とセキュリティを確保します。

3. 投票の透明性と誠実さの維持: ゼロ知識証明 (ZKP) は、有権者が自分の投票の選択肢を明らかにすることなく、自分の投票が合計に正しくカウントされたことを確認できる共謀防止システムを確立し、投票手続き中に信頼と誠実さを促進します。

4. 数学的完全性の確保: ゼロ知識証明 (ZKP) は、投票プロセスが安全であることを検証する強力な保証を提供します。

投票における ZKP の実際の応用

2024年10月、ジョージア州の主要野党である統一国民運動は、分散型デジタルIDを専門とする企業であるRarimo社が作成したIDアプリ「United Space」を導入した。このアプリは、ブロックチェーン技術とゼロ知識証明 (ZKP) を活用して安全で匿名の投票を提供し、投票を奨励し、有権者の身元を保護することで有権者の参加を増やすことを目指しています。

zkPassport、Anon Aadhaar、OpenPassport などのプロジェクトは、本人確認プロセスでゼロ知識証明 (ZKP) をどのように利用できるかを示しています。この技術革新により、個人のプライバシー情報を保護しながら、国籍や年齢などの詳細を確認することができます。

ZKP ベースの識別の既存の制限

ZKP は安全な投票システムの画期的な可能性を提供しますが、特に検証におけるパスポートへの依存など、依然として課題に直面しています。パスポートの所有権は普遍的ではありません。米国人口の約 50% のみが有効なパスポートを所有しており、多くの発展途上国ではその率がはるかに低くなります。さらに、パスポートには生体認証が備わっていないため、盗難文書や偽造文書による詐欺の被害を受けやすくなっています。不正な発行当局は理論的には、検証に合格した無効な文書を作成することで投票結果を操作する可能性があります。

もう 1 つの基本的な課題は、失効または交換されたパスポートに関連付けられた暗号署名の永続性にあります。文書が有効でなくなった場合でも、デジタル署名は引き続き使用できることが多く、悪用のリスクが生じます。最後に、多くの ZKP ベースのシステムは、国民 ID システム、銀行機関、携帯通信会社などの複数のソースからの証明書を集約するのではなく、単一の検証ポイント (通常はパスポート) に依存しています。この依存性により、システム障害や不正操作が発生する可能性が高まります。

これらの課題に対する解決策は、ID 検証のソースを拡張して、多様で信頼できる認証者からの認証を含めることにあります。パスポート検証プロセスに生体認証を組み込むと、文書の盗難や借用に関連するリスクが大幅に軽減される可能性があります。さらに、古い署名の無効化を可能にする暗号化標準の開発により、失効または置き換えられた文書によってもたらされる脆弱性に対処できるでしょう。

ゼロ知識証明 (ZKP) は、安全な投票を実現する革新的なアプローチを示し、従来のブロックチェーンベースのシステムの弱点に取り組みます。これらの革新的なツールは、数学的に堅牢でプライバシーが保護された選挙を提供し、信頼、透明性、民主的手続きへの関与を高める可能性があります。 ZKP テクノロジーが進歩するにつれ、安全なだけでなく、より包括的で公平かつ参加型の民主主義が実現する可能性が期待されます。

この記事はアンドレオミエタンスキーとアマルイブライミの共著です。 .

Andre Omietanski & Amal Ibraymi

Andre Omietanski は、開発者が規制遵守を維持しながらプライバシーに重点を置いたアプリケーションを作成できるようにする、イーサリアム向けのプライバシー中心のレイヤー 2 ソリューションの作成に注力している会社、Aztec Labs の総合法律顧問を務めています。 Aztec Labs に入社する前、アンドレはロンドンの White & Case で複雑な伝統的な金融取引に関する国際的かつ多面的な専門知識を 10 年以上蓄積し、そこで弁護士として退職しました。以前は、イーサリアム、コスモス、ポルカドットのコミュニティ内の新興スタートアップに暗号通貨の指導を提供していました。

アマル・イブライミは、Aztec Labs の法律顧問としての役割で、プライバシーと分散型金融を保護するテクノロジーを促進するという同社の使命を支援しています。 Aztec に入社する前、アマルは Willkie Farr & Gallagher のニューヨークとパリのオフィスでプライバシースペシャリストを務め、データ保護、暗号化、プライバシー問題に関する世界的なコンプライアンスに関するガイダンスを提供していました。彼女の職業上の経歴には、ニューヨーク市の国連事務局法務事務所、香港の国際商工会議所の国際仲裁裁判所、パリの OECD 本部のプライバシーフェローとしての勤務も含まれます。アマルは、ニューヨーク大学ロースクールで法学修士号、パリ科学院で法学博士/修士号を取得した二重の学位を取得しています。

2024-12-20 16:52