Johdanto: Vaalisäätiö

Äänestyksen tekeminen on vain puolet demokratian tarinasta. Todellinen vaalien rehellisyyden mitta on siinä, mitä tapahtuu äänestäjän poistuttua äänestyspaikalta: jokaisen äänestyksen laskeminen ja todentaminen. Näiden menettelyjen taustalla olevien mekaniikkojen ymmärtäminen on välttämätöntä yleisen luottamuksen kannalta, sillä jopa kaikkein tahallisin vaalijärjestelmä voi epäonnistua ilman avointa, tarkkaa ja varmaa äänestysten käsittelyä. Paperiäänestysten lajittelusta monimutkaisiin ohjelmistoihin, joissa käytetään sähköisiä koneita, jokainen vaihe tarjoaa mahdollisuuksia sekä täsmällisyydelle että virheille. Laajennettu opas käsittelee nykyaikaisia äänestysmenetelmiä, tarkkoja tarkastusprotokollia, jotka on suunniteltu havaitsemaan virheitä, ja uusia teknologioita, jotka lupaavat vahvistaa demokraattisia prosesseja maailmanlaajuisesti.

Yleiskatsaus äänestysjärjestelmiin ja niiden vaikutuksiin laskentaan

Menetelmä, jolla äänestys toimitetaan ja taustalla vaalijärjestelmä ... suoraan muovaa miten tämä äänestys on laskettava. Eri järjestelmät vaativat erilaisia laskentamenetelmiä, taulukkologiikka ja todentamistekniikoita. Näiden perusrakenteiden ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää ennen sukeltamista mekaanisiin yksityiskohtiin.

Tärkeimmät vaalijärjestelmät

  • First-past-The-Post (FPP):[] Käytetään Yhdysvalloissa ja Yhdistyneessä kuningaskunnassa, FPTP myöntää paikan ehdokkaalle, jolla on eniten ääniä yhden jäsenen alueella. Laskeminen on yksinkertaista: jokainen äänestys on sovitettu yhden ehdokkaan, ja korkein kokonaisvoitto.
  • Rankattu valinta (RCV):[] Äänestäjät asettavat ehdokkaat etusijalle. Laskemiseen liittyy useita kierroksella; jos yksikään ehdokas saavuttaa enemmistön ensimmäisen valinnan äänistä, vähiten menestyvä ehdokas eliminoidaan ja nämä äänestyslipukkeet jaetaan jäljellä oleville ehdokkaille seuraavan suosion perusteella. Tämä prosessi jatkuu kunnes voittaja tulee.
  • Propertional Representative (PR):[ Tyypillinen monijäsenisillä alueilla PR jakaa paikat kunkin puolueen ääniprosentin perusteella. Laskeminen voi sisältää monimutkaisia matemaattisia kaavoja, kuten D'Hondt- tai Sainte-Laguë-menetelmiä, joilla ääniosuudet muunnetaan paikkajaoiksi.
  • Lock Action:[ Äänestäjät ovat niin monta ääntä kuin on paikkoja täytettävänä, ja he voivat jakaa ne ehdokkaiden kesken. Ehdokkaat, joilla on eniten ääniä voittaa. Laskeminen on yksinkertaista, mutta voi johtaa enemmistö ääniä.
  • Single Transferable Vote (STV):[] Muodollinen ranking äänestys käytetään monijäsenisillä alueilla. Ballotit lasketaan käyttäen kiintiö (tyypillisesti Droop-kiintiö) ja ylijäämä ääniä siirretään. Tämä menetelmä edellyttää monimutkaista, iteratiivista taulukkoa.

Järjestelmävalinta ei sanele ainoastaan äänestyslaskennan monimutkaisuutta vaan myös tarvittavan todentamisen tyyppiä. Esimerkiksi RCV:tä ja STV:tä on lähes mahdotonta laskea tarkasti käsin laajassa mittakaavassa, jolloin optinen skannaus tai elektroniset tabulat ovat välttämättömiä. FPTP voidaan sen sijaan laskea käsin suhteellisen helposti.

Äänestysten laskentamenetelmät: Paperista pikseleisiin

Kolme ensisijaista menetelmää hallitsevat nykypäivän äänien laskentaa: käsinlasku, optinen skannauslaskenta ja suora äänitys elektronisia (DRE) koneita. Jokaisella on erilliset operatiiviset työnkulku, virheprofiilit ja turvallisuusnäkökohdat.

Manuaalinen laskenta

Käsien laskenta on edelleen kaikkein avoimin menetelmä, käytetään usein pienissä vaaleissa, poissa olevat äänestysliput, tai vaalien jälkeen tarkastuksia. Vaalityöntekijät.Teneteimpiä kaksipuolueryhmät .fyysisesti lajittele ja täsmää paperilla. Prosessi yleensä seuraa tiukka menettely: ensin, äänestysliput on järjestetty rodun tai toimiston; sitten, ryhmät äänestyslipukkeet (esim. pinot 10 tai 50) lasketaan ja kirjataan täsmäävät arkkia. Kaksi tai useampi työntekijä laskee itsenäisesti saman erän, ja niiden tulosten on vastattava. Jos he ovat eri mieltä, kolmas luku suoritetaan.

Manuaalinen laskenta on työvoimavaltainen ja hidas, erityisesti suurilla lainkäyttöalueilla. Inhimillinen virhe. Esimerkiksi väärinluku merkkejä, väsymys, tai yksinkertaisia aritmeettisia virheitä.Voi ottaa käyttöön epätarkkuuksia. National Institute of Standards and Technology (NIST) on dokumentoitu, että käsien määrät ovat alttiita korkeampi virheprosentti kuin automatisoitu laskuja, varsinkin kun äänestyslipukkeet ovat monimutkaisia tai kun äänestäjät tekevät epäselvät merkit. Kuitenkin manuaalinen määrä antaa kriittisen tarkastuksen koneen lukemia ja rakentaa yleistä luottamusta näkyvillä, ihmisten valvonta.

Optisen skannauksen laskenta

Optiset skannausjärjestelmät ovat yleisin menetelmä Yhdysvalloissa. Äänestäjät täyttävät paperiliput (joko täytettyinä soikeilla tai liitetyillä nuolilla), jotka syötetään optiseen skanneriin. Skanneri lukee merkit valosensoreita käyttäen ja tulkitsee ne ääniksi tietyille ehdokkaille tai toimenpiteille. Tulokset on taulukkoitu keskustietokoneella, usein reaaliajassa, kun äänestyspaikat skannataan äänestyspaikalla tai keskitetään läänin vaalitoimistoon.

Optisten skannausjärjestelmien edut ovat nopeita (tuhansia äänestyslipukkeita voidaan skannata tunnissa), fyysinen paperitallenne tarkastuksia varten ja kyky käsitellä monimutkaisia äänestysmalleja. Kuitenkin ne eivät ole immuuni virheille. Skannerin kalibrointiasiat, paperihillot tai kulkumerkit voivat aiheuttaa koneen lukemisen väärin. []Varmennetun äänestyksen säätiö] teki vuoden 2020 tutkimuksen, jossa todettiin, että optisten skannausvirheiden osuus suurimmasta osasta äänestyskoneen toimintahäiriöistä oli kansallinen. Näiden riskien lieventämiseksi useimmat lainkäyttöalueet suorittavat vaalien jälkeen tarkastuksia, joissa verrataan äänestysotoksen manuaalisia lukuja koneilmoitettuihin kokonaismääriin.

Suoraäänilaitteet (DRE)

DRE-koneiden avulla äänestäjät voivat äänestää suoraan kosketusnäytön tai painikkeen käyttöliittymän kautta. Äänestysten tallentaminen sähköisesti koneen muistiin ja usein välittäminen keskustaulukkoon. Jotkut DRE-mallit sisältävät Voter Varmennetun Paperi Audit Trail (VVPAT), painettu paperilevy, jonka äänestäjä voi nähdä lasinäytön takana ennen äänestystä virallisesti. Monilla lainkäyttöalueilla, joissa paperiliput eivät ole yksinomaan, DRE ovat yleisiä, erityisesti äänestäjille, joilla on vamma, jotka pitävät paperilipukkeet vaikeasti käsiteltävä.

DRE:n ensisijaiset edut ovat saavutettavuus (ne voivat tarjota ääniliput, suuren painoksen ja siemauksen rajapinnat) ja nopeat tulokset. Virginian osavaltion raportissa kuitenkin todettiin, että jotkut DRE:t olivat verkkoyhteyksiä, joita voitaisiin hyödyntää, ja vuoden 2019 DEFCON-konferenssi osoitti, että useita DRE-malleja voitaisiin hakkeroida minuutissa. Ilman VVERAT:ia ei ole luotettavaa paperiennätystä auditoinnille.Tarkoitusten tekeminen ohjelmistovirheellä tai vihamielisellä hyökkäyksellä voisi muuttaa tuloksia havaitsematta. Siksi organisaatiot, kuten ]Election Assistance Commission[[] suosittelee kaikkia lainkäyttöalueita käyttämään DRE:iä vain VVPAT:n kanssa, ja monet valtiot ovat sen sijaan siirtyneet optisiin skannauspaperilipuihin.

Tarkastusprosessit: Varmistetaan jokaisen äänestyksen tulokset

Äänien laskeminen on vain puolet taistelusta. Varmistus varmistaa, että luku on oikea, että mitään ääniä ei lisätty tai poistettu, ja että prosessi täytti oikeudelliset normit. Moderni tarkistus perustuu yhdistelmä vaalien jälkeisiin tarkastuksiin, ristiviittauksiin ja paperipolkuihin.

Elegaation jälkeiset tarkastukset

Yleisin tarkastusmenetelmä on vaalien jälkeinen tarkastus, jossa satunnaisotanta äänistä lasketaan käsin ja verrataan koneista ilmoittamiin tuloksiin. Tarkastukset voidaan tarkastaa [

  • [[]]]Korjattu prosenttiluku:[]Edellinen prosenttiosuus pisteistä tai äänestyslipuista (esim. 5% tai 10%). Nämä ovat yksinkertaisia mutta eivät välttämättä ole voittomarginaalia määrittäviä menetelmiä, joiden avulla voidaan määrittää, kuinka monta vaalia on tarkastettava. Tavoitteena on antaa korkea luottamus siihen, että ilmoitettu voittaja on oikea. RLA-luku katsotaan standardiksi ja suositellaan ].

    Ristikkäisarviointi ja tabletoinnin tarkastus

    Ennen kuin tulokset on saatu päätökseen, vaalivirkamiehet ristiviittaavat tietoja useista eri lähteistä:

      [
    • []]Pollarien lukumäärä vs. äänestysmäärät:[[]Varsinaisten äänestysten tarkastus:[Väitöskirjojen ennakkotarkastus toimitetaan äänestäjien rekisteröintien osalta:[.Väite-postin allekirjoitus:[Viite-ääni-ääni-ääni-ääni-ääni-ääni-ääni-äänitys-ääni-äänitys-äänet ovat tunnistettavissa.

      Voter Varmennetut paperit Tarkastuspolut (VPAT)

      VVPATit ovat kriittinen tarkistustyökalu DRE-koneille. Äänestäjän tehtyä valintansa näytölle paperitulostimella luodaan painettu luettelo äänistä (yleensä piilotettu lasiruudun taakse). Äänestäjä varmistaa, että tuloste vastaa heidän aikomustaan ennen äänestyksen. Jos uudelleenlaskenta tai tilintarkastus, vaalivirkailijat voivat hakea VVPAT paperirullat ja laskea ne käsin. Ilman VVPAT, ei ole mitään keinoa itsenäisesti tarkistaa sähköisen tietueen. Kuten 2024, 32 valtiot vaativat VVPAT kaikissa DRE-koneita, ja monet ovat vaiheittainen pois DRE täysin suosio optinen skannaus paperin äänestysjärjestelmä.

      Haasteet ja haavoittuvuus

      Vahvoista tarkastusmenettelyistä huolimatta äänten laskentaan liittyy jatkuvia haasteita, jotka liittyvät inhimillisiin virheisiin, teknisiin virheisiin ja turvallisuusuhkiin.

      Inhimillinen virhe

      Manuaalinen laskenta on virhealtis vaihe. Tutkimukset ovat osoittaneet, että jopa koulutettujen joukkueiden laskea 1-2 prosenttia äänestyslipuista, varsinkin kun äänestyssuunnitelmat ovat sekavia (esim., "pyttylippu" Florida 2000). Äänestäjät itse voi tehdä virheitä. Äänestäminen liian monta ehdokasta, jättäen jäljet liian heikko skannereille, tai käyttämällä väärää mustetta. Vaalityöntekijät voivat myös tulkita väärin äänestäjän aikomuksen, kuten päättää, onko pyöreä ehdokas nimi on pätevä ääni. Selkeä äänestyssuunnittelun standardeja ja vakioitunut koulutus työntekijöille vähentää, mutta eivät poista inhimillistä virhettä.

      Tekniset toimintahäiriöt

      Koneiden vika. Optiset skannerit voivat jumiutua, lukea väärin tai kokea muistikorttivirheitä. DRE:t voivat kaatua, jäädyttää tai esittää väärän äänestystyylin. Vuonna 2022, Pennsylvanian läänin raportoi, että yli 10% sen DRE-laitteista oli rikki vaalipäivänä, mikä edellyttää äänestäjien käyttävän varmuuskopiointilipukkeita. Tällaiset epäonnistumiset voivat poistaa äänioikeuden tai viivästyttää tuloksia. Säännöllinen huolto, vaalien testaus ja varalaitteet ovat välttämättömiä lievennyksiä.

      Turvallisuusriskit

      Sähköinen äänestysjärjestelmä on altis kyberhyökkäyksille. Uhkailijat voisivat yrittää muuttaa äänestysmääritelmiä, muuttaa muistin tuloksia tai syöttää haittaohjelmia firmware päivitykset. Tunnetuin tapaus vaalien peukalointi liittyi 2017 demonstrointi hakkerikonferenssissa, jossa DRE kone käytettiin muuttamaan ääniä valevaaleissa. Vaikka mikään vahvistettu laajamittainen kyberhyökkäys ei ole koskaan muuttanut todellista vaalitulosta, mahdollista on olemassa. Yhdysvaltain Cybersecurity and Infrastructure Security Agency (CISA) tarjoaa ] vaalien turvallisuusresursseja[[] auttaa lainkäyttöalueita koventamaan järjestelmiään ilmassa olevien verkkojen, salauksen ja läpäisytestauksen avulla.

      Tulevaisuuden teknologiset innovaatiot

      Nykyisten rajoitusten poistamiseksi tutkijat ja vaaliviranomaiset tutkivat uusia tekniikoita, jotka voivat nopeuttaa, parantaa ja helpottaa äänten laskemista.

      Ryhmäketjuäänestys

      Blockchain. Jaettu, muuttumaton tilikirja on ehdotettu tapa varmistaa äänestyksen siirto ja varastointi. Pilottihankkeita on olemassa Länsi-Virginiassa ja Utah ulkomailla sotilas äänestäjät, joiden avulla he voivat äänestää kautta lohkoketjuun-pohjainen mobiilisovelluksen. Teknologia lupaa päästä todennettavissa, mikä tarkoittaa äänestäjät voivat myöhemmin vahvistaa, että heidän äänensä laskettiin paljastamatta heidän valintansa. Kuitenkin, arvostelijat toteavat, että blockchain ei suojaa haittaohjelmia äänestäjän laite tai äänestyskone itse, ja ohjelmisto bugit voivat vielä vaarantaa ledger. Useimmat asiantuntijat suosittelevat blockchain vain pieniriskisiä, pienimuotoisia vaaleja varten, kunnes sen turvallisuus on paremmin todistettu.

      Biometrinen tunnistus

      Biometriset järjestelmät. Sormenjälkien, iirisskannausten tai kasvojentunnistuksen avulla voi estää kaksoisäänestys ja äänestäjän imitaatio. Jotkut maat, kuten Intia, jo käyttävät biometristä todentamista äänestyspaikoilla. Yhdysvalloissa pilottiohjelmat ovat testanneet sormenjälkien skannauksen äänestäjän lähtöselvitystä varten, mutta yksityisyyden huolet ja korkeat virheprosentit tietyille väestöryhmille ovat rajalliset. Teknologia on hyödyllisin, kun sitä yhdistetään paperilipun järjestelmän avulla, jotta voidaan varmistaa auditability.

      Etä- ja online-äänet

      Online-äänestys on pyhä graali monille vaaliuudistajille, mikä tarjoaa mukavuutta sotilashenkilöstölle, ulkomailla asuville kansalaisille ja vammaisille äänestäjille. Viro on käyttänyt menestyksekkäästi internet-äänestystä vuodesta 2005 lähtien monitoiminen tunnistus ja salaus, jotka suojaavat jokaista äänestyskierrosta. Yhdysvalloissa laajalle levinneellä internet-äänellä on kuitenkin suuria esteitä: kotitietokoneet ovat alttiita haittaohjelmalle, eikä ole luotettavaa tapaa varmistaa salaista äänestystä etäympäristössä. Election Assistance Commission[ on rahoittanut tutkimusta turvallisista etääänitysjärjestelmistä, mutta paperin poissa olevat äänestysliput ovat edelleen normia.

      Loppuun asti tarkistettavat järjestelmät (E2E)

      E2E-järjestelmät antavat äänestäjille mahdollisuuden sekä äänestää että myöhemmin tarkistaa, että se oli mukana lopullisessa selvityksessä, kaikki rikkomatta äänestäjien yksityisyyttä. Nämä järjestelmät käyttävät tyypillisesti salauskuitteja, jotka on lähetetty verkossa. Yksi esimerkki on []Scantegrity[[]-järjestelmä, jota käytetään vuoden 2009 kaupunkivaaleissa Floridassa. Äänestäjät merkitsevät paperiliput erityisellä kynällä, joka paljastaa piilotetun koodin; että koodi on lähetetty verkossa, jotta äänestäjät voivat tarkistaa äänensä laskettiin. E2E-järjestelmät tarjoavat korkeimman tason rehellisyyttä, mutta ne ovat monimutkaisia toteuttaa ja selittää äänestäjille.

      Päätelmä: Avoimuus luottamuksen peruskivenä

      Äänestyksen mekaniikka ei ole pelkästään teknisiä yksityiskohtia; ne ovat rakennustelineitä, joihin yleinen luottamus demokraattisiin tuloksiin perustuu. Ensimmäisestä manuaalisesta paperiäänestyksen laskemisesta edistyneisiin E2E-järjestelmän salaustodisteisiin asti jokainen vaihe on suunniteltu varmistamaan, että kansan tahto ilmaistaan tarkasti. Teknologian kehittyessä ydinperiaate pysyy muuttumattomana: kaikkien ääntenlaskentajärjestelmien on oltava avoimia, tarkastettavissa ja turvallisia sekä inhimillisiä virheitä että vihamielisiä hyökkäyksiä vastaan. Kansalaisten opettaminen näistä prosesseista on ensimmäinen askel kohti äänestämistä, miten koneita testataan ja miten tarkastukset saavuttavat virheet. Demokratia ei ole katsojaurheilua, ja äänestämisen mekaniikka on ensimmäinen askel kohti sen suojelua.