Denne artikkelen er produsert og finansiert av NTNU - les mer.
Å stemme fra sofakroken er trygt nok. Men får du lov?
Et nytt elektronisk valgsystem tåler angrep fra kvantedatamaskiner. Da kan digitale valg bli trygge nok, også i fremtiden.
Aktører som IBM, Google og Microsoft utvikler kvantedatamaskiner. Teknologien kan endre verden, men med på lasset følger utfordringer med sikkerhet, ikke minst knyttet til stemmegiving.(Illustrasjonsfoto: IBM)
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 heldigitale valg.
Men nye kryptografiske teknikker vil gjøre det tryggere å avholde elektroniske valg i fremtiden. Hvis politikerne går inn for elektronisk stemmegiving via nettet, kan de få drahjelp fra Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet NTNU.
– Vi har utviklet et kvantesikkert elektronisk valgsystem, forteller forsker 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 kollegaer har han designet et system for å holde informasjon om stemmegivning hemmelig. Dette systemet kan erstatte dagens teknikk.
Det er mulig å bygge et nytt system som sørger for at vi også kan stemme elektronisk på en sikker måte i fremtiden, sier forsker Tjerand Silde.(Foto: NTNU)
Forskerne
har bevist at systemet er sikkert, selv mot de superraske kvantemaskinene som
antakeligvis er rett rundt hjørnet. I teorien kan disse kvantemaskinene 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.
Trusselen fra
kvantemaskiner
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 apparater 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.
Enorme fordeler – og
ulemper
Aktører
som IBM, Google og Microsoft utvikler kvantemaskiner. OsloMet Storbyuniversitetet 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
Annonse
– 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, sier forskeren.
Både kjeltringer på nettet og statlige aktører
forbereder seg allerede på denne utviklingen ved å lagre kryptert datatrafikk som de kan
dekryptere senere, utdyper han.
Og, ikke minst: Hvis
en stor kvantedatamaskin er tilgjengelig når valget gjennomføres, kan
resultatet påvirkes. Til for eksempel å gå i favør av en angriper.
Forskerne ønsker å jobbe videre med å gjøre systemet enda mer effektivt. De vil gjerne samarbeide med selskaper i ulike land om å ta det i bruk. – Da kan vi sikre fremtidens e-valgsystemer, selv mot kvantedatamaskiner, mener de. Bildet viser en slik maskin.(Foto: IBM)
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 eller 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.
Og det er
naturlig at Norge, som et av verdens mest digitale samfunn, vurderer om dette vil
ha nytte for oss fremover, mener han.
Annonse
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.
Men politikerne
ville ikke satse videre på denne valgformen. I 2024 ble en gruppe eksperter
bedt om å kartlegge betydningen av kunstig intelligens 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.
– Vil
elektronisk stemmegivning tvinge seg frem i Norge?
– Det
store spørsmålet er om folk har tillit til systemet eller ikke. Ofte er det
ulempene som fremheves når en velger å ikke benytte elektroniske valgsystemer.
Det er naturlig at vi i Norge, 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.
Diego F. Aranha, Tjerand Silde mfl.: Lattice-Based
Proof of Shuffle and Applications to Electronic Voting. Cryptographers’ Track at the RSA
Conference, 2021. (Sammendrag) Doi.org/10.1007/978-3-030-75539-3_10