Die Digitalisierung demokratischer Prozesse birgt großes Potenzial für mehr Zugänglichkeit und Effizienz, steht jedoch vor Herausforderungen in Bezug auf Sicherheit, Datenschutz und Überprüfbarkeit. Bestehende elektronische Wahlsysteme (E-Voting) basieren oft auf zentralisierten Architekturen, die einzelne Fehlerquellen darstellen und ein hohes Maß an Vertrauen in Behörden erfordern, was demokratischen Prinzipien widerspricht.

Die Forschung stellt SmartphoneDemocracy vor^[1]SmartphoneDemocracy: Privacy-Preserving E-Voting on Decentralized Infrastructure using Novel European Identity, ein neuartiges E-Voting-Protokoll, das ein sicheres, privates und überprüfbares System mit minimierten Vertrauensabhängigkeiten schafft, das für Smartphones konzipiert ist.

SmartphoneDemocracy kombiniert drei Schlüsseltechnologien:

• European Digital Identity (EUDI) Wallet: Für eine Sybil-resistente Identitätsprüfung. Das EUDI Wallet ermöglicht es Bürgern, digital signierte Nachweise über ihre Identität und Wahlberechtigung zu speichern und zu präsentieren, ohne sich während des Wahlvorgangs auf eine zentrale Datenbank verlassen zu müssen.
• Zero-Knowledge Proofs (ZKPs): Für eine datenschutzfreundliche Validierung. ZKPs ermöglichen es einem Wähler, die Gültigkeit seiner Wahl zu beweisen, ohne seine Identität oder seine spezifische Wahl preiszugeben.
• Peer-to-Peer-Blockchain (TrustChain): Als widerstandsfähiges, serverloses öffentliches Bulletin Board. TrustChain ist eine Blockchain-Lösung, die manipulationssichere und überprüfbare Datenstrukturen bereitstellt und die Notwendigkeit eines zentralen Servers eliminiert.

Das Protokoll ermöglicht es Wählern, sich anonym und überprüfbar direkt von ihren Smartphones aus zu registrieren und Stimmzettel abzugeben.

Die Phasen des Protokolls umfassen:

• Einrichtung der Wahl (Election Setup): Festlegung von Wahlparametern, kryptografischen Schlüsseln und Veröffentlichung auf dem öffentlichen Ledger.
• Wählerregistrierung (Voter Registration): Nutzung des EUDI Wallets, um eine einmalige, anonyme On-Chain-Berechtigung zu erhalten, die das “Eine Person, eine Stimme”-Prinzip durch BBS-Signaturen sicherstellt.
• Abstimmung (Voting): Verschlüsselung der Wahl mithilfe von Homomorphic Encryption und Generierung eines Zero-Knowledge Proofs, um die Gültigkeit der Wahl zu beweisen, ohne den Inhalt preiszugeben.
• Auszählung (Tallying): Homomorphe Summierung aller verschlüsselten Stimmen und Schwellenwert-Entschlüsselung des Endergebnisses durch mehrere Teilnehmer.
• Öffentliche Überprüfung (Public Verification): Jede interessierte Partei kann den gesamten Wahlverlauf auf dem TrustChain-Ledger unabhängig überprüfen.

Eine Leistungsbewertung zeigt, dass der Rechen- und Netzwerkaufwand für mittel- bis große Wahlen praktikabel ist, wobei die Transaktionsgrößen gering sind und die ZKP-Generierung auf Smartphones schnell erfolgt. Das System ist darauf ausgelegt, Sybil-Angriffe zu verhindern, Anonymität und Unverknüpfbarkeit zu gewährleisten, das Wahlgeheimnis zu schützen und eine gewisse Widerstandsfähigkeit gegen Nötigung zu bieten.

Obwohl das System noch Einschränkungen aufweist, wie die Abhängigkeit von einem zentralen Verifizierer in der aktuellen Implementierung, zeigt SmartphoneDemocracy einen praktikablen Weg auf, Bürger mit einer vertrauenswürdigen, zugänglichen und benutzergesteuerten digitalen Wahlerfahrung zu stärken. Es zielt darauf ab, das E-Voting als ein erlaubnisfreies, bürgerzentriertes Protokoll neu zu definieren, das die Kernfunktionen des demokratischen Prozesses von zentralen Behörden wegbewegt.