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上周，V神在Twitter上發了一段關于電子投票的內容，大意是說：在投票過程中，可能存在收買選票的問題，并提出區塊鏈加密技術是否可以解決這個問題。

除V神對電子投票不感冒外，美國人也是。

美國人說：我們選舉很少有人使用電子投票器。因為它既不能抵御黑客，又不能白紙黑字的留下記錄，容易被篡改。

目前Agora正試圖解決這些問題：

1、解決當前投票系統中可能被篡改的點；

2、為投票過程提供更高透明度；

3、為投票人提供隱私保護；

4、更低成本的投票解決方案。

Agora成立于2015年，是一家位于瑞士的投票技術公司。致力于用可驗證的區塊鏈投票技術在世界各地推行公開透明的選舉，滿足投票過程中對公開透明、隱私保護、不被脅迫、開銷控制和保障參與的要求。

那么問題來了，Agora技術架構是什么？又如何保證投票過程的防篡改呢？

技術架構

Agora建立了一個基于區塊鏈技術的多層架構，其中包括Agora團隊開發的幾項創新：Skipchain，Cotena 和Valeda。

Agora鏈也被稱為公告板（Bulletin Board），是一個基于Skipchain架構的分布式賬本。公告板上的數據是通過Cotena層加密連接到比特幣區塊鏈上，保障數據的不可篡改和去中心化。

Agora由五個技術層組成：公告板區塊鏈、Cotena、比特幣區塊鏈、Valeda網絡和投票應用程序。在整個選舉過程中，這些技術層相互通信，以提供可審核的、加密安全的投票環境。

1、公告板區塊鏈

公告板是Agora網絡中的區塊鏈，它由Agora和經過認證的第三方（共識節點）運行的允許寫入節點以及世界上任何人都可以運行的只讀節點組成。這個區塊鏈網絡提供了整個選舉過程中所有數據的不可篡改記錄，并充當通信通道、內存和永久數據存儲系統。

公告板是一個分布式的數據庫，任何一方只要獲得正確的身份驗證，都可以將有簽名的消息和聲明發送到區塊鏈。這種向區塊鏈發送加密簽名和身份驗證數據的過程，使Agora平臺上整個選舉過程都是安全的、私密和可審查的。

公告板區塊鏈基于Skipchain架構，使用拜占庭共識機制，交易速度和驗證速度都非常快。

2、Cotena

公告板與第二層Cotena進行交互，Cotena是基于Catena模式的，Catena是建立在比特幣區塊鏈上的防篡改日志機制。這一層將公告板與比特幣區塊鏈連接起來，為數據提供了去中心化的防篡改性。

3、比特幣區塊鏈

比特幣區塊鏈是一個去中心化賬本，它記錄了在比特幣的點對點網絡上發生的所有交易。去中心化區塊鏈上存儲的數據是不可篡改的，因此區塊鏈是一個值得信賴的數據來源。

Agora使用比特幣區塊鏈來存儲需要完全去中心化的特定數據。比特幣網絡目前是世界上最大的去中心化計算機網絡之一，它提供數據防篡改性，因此被認為是高度安全的。

Cotena定期在比特幣區塊鏈上存儲Skipblock的哈希值，并允許任何人驗證Cotena日志和公告板是否保持不變。

4、Valeda網絡

Valeda層是一個由節點組成的去中心化網絡，它驗證公告板上的選舉結果。這一層提供最終的公開證據，證明公告板數據的真實性和選舉結果的有效性。

Valeda網絡由公民審計節點（Citizen Auditor Nodes）組成，這些節點計算驗證各個投票過程中的密碼證明，包括選票記錄、匿名化、解密、計數等。

一旦選舉期結束，選票由Cothority計算，Valeda網絡中的所有公民審計節點都將對結果進行驗證。公民審計節點由進行抵押的代幣持有者運行。

5、投票應用程序

投票應用程序允許通過認證的投票者在Agora網絡上參與選舉。

這個應用程序從選舉事件的配置文件中下載信息，并顯示相關投票信息，如候選人和選項。

然后，投票者能夠在他們的選票中選擇候選人，這在發送到公告欄之前是加密的。

最后，投票應用程序允許投票者確認他們設備上的加密機制正常工作，并確認他們所投出的選票已被添加到總數中。

投票流程

Agora網絡上的投票是通過一個有固定方法但可定制的投票過程來管理的。在整個投票過程中，會確保可驗證性、私密性、去中心化和可擴展性，使用戶能在一個完全可驗證的數字投票平臺上進行投票。

Agora的投票過程由六個步驟組成，這六個步驟共同組成了一個值得信任且可驗證的投票解決方案。具體步驟如下：

1、新建：發布投票事件

管理人員通過創建一個配置文件來開始投票事件，該事件包含特定事件的參數，例如負責人的身份、合格的投票者、匿名節點、投票開始和結束的時間、選舉類型、候選人列表等。

一旦將選舉參數輸入到配置文件中，負責人就會通過密碼哈希函數為配置文件生成唯一的密碼標識符，這個哈希函數可以當作投票事件的ID。負責人使用標識符對配置文件進行簽名，以證明是投票事件的組織者。負責人簽名之后，配置文件存儲在Agora的公告板上。

一旦配置文件發布到公告板上，公眾就可以進行審查。如果配置文件被公眾和其他相關方接受，就可以進行投票。

2、投票：通過虛擬票亭提交選票

投票開始后，每個合格的投票者可以提交投票。

投票者可以通過一個指定的投票設備訪問“虛擬”的投票亭，這樣他就可以填寫、審閱、加密和提交一個選票。

Agora允許投票者使用自己的計算機或傳統投票中心的投票機器進行投票。無論投票者使用哪種設備，投票軟件都會從公告欄中獲取數據，并使投票者完成投票。

3、匿名：Agora網絡上所有投票者都是匿名的

每一種投票制度都必須保證其投票者的隱私權。

Agora確保當選票被清點時，選票不會與投票者聯系起來。投票結束后，Agora網絡通過混合網絡，將在公告板上投出的加密選票匿名。

混合網絡是一組服務器，它依次對給定數據集進行多次重新加密，其中每一次重新加密的正確性都由零知識證明來保證。

4、解密：Agora網絡解密匿名選票

為了執行計票過程，Cothority節點將對匿名選票進行集體解密，并在公告板上公布解密正確性證明。

5、計票：統計所有選票

解密階段結束后，Agora節點對所有有效的解密選票進行統計，并在公告板上發布最終結果。

6、審計：審計員和觀察員對選舉結果的有效性進行審查

Agora平臺可以在每個階段對選票和投票結果進行審查。

基于區塊鏈的公告板、Cotena日志和Valeda 網絡是系統的重要組成部分，可以增強審計能力。公眾可以使用這些審計能力來驗證公告板數據。

存在的問題

Agora解決了當前投票系統中可能被篡改的問題，提高投票的透明度，為投票人提供隱私保護，并降低了投票成本。但Agora本身仍然存在一些問題。

1、身份驗證

在任何投票事件中，投票者的身份驗證都是一個巨大的挑戰。

例如，一些不合格的投票者使用他人的名字進行遠程投票。在區塊鏈背景下，選民的身份驗證依賴于技術發展和推廣，更具有挑戰性。

2、投票的可靠性

在投票過程中，可能存在收買選票的問題。人們有可能迫于外界的壓力和利益，改變內心的投票決定。

3、零知識證明

隱私保護和匿名可驗證性依賴零知識證明，而零知識證明本身的代碼化實現還有很長的路要走，技術實現難度比較高。

由此看來，將投票上鏈，仍然任重道遠。不過，即使能夠實現將投票上鏈，又如何能保證最終結果盡如人意呢？