导言:选举信托基金基金会

投票过程是民主国家的一半。 投票人离开投票地点后的选举诚信的真正衡量标准是:每一次投票的计票和核实。理解这些程序背后的原理对于公众的信心至关重要,因为即使最有意图的选举制度也不可能在不透明、准确和安全的投票处理的情况下失败。 从纸票的排序实际行为到复杂的电子机器驱动软件,每个步骤都提供了准确和错误的机会。 这份扩大指南审查了现代计票方法、旨在抓住错误的严格核查协议以及有可能加强全世界民主进程的新兴技术。

表决系统及其对计票的影响概览

投票的投放方式 — — 以及基本选举制度 — — 直接决定了投票必须如何计票。 不同的系统需要不同的计票程序、制表逻辑和核查技术。 在进入机械细节之前,理解这些基本结构至关重要。

主要选举制度

  • First-Past-The-Post(FPTP): 在美国和联合王国等国使用,FPTP给予在单一成员区得票最多的候选人一个席位. 计票是直截了当的:每张选票都是为单一候选人计票,总得票率最高的.
  • 选择投票(RCV): 选民按优先选择对候选人进行排序。计票涉及多轮投票;如果没有候选人获得第一选择多数,则取消成绩最低的候选人,这些选票根据下一个优先选择再分配给其余候选人。这一过程将持续到获胜者出现为止。
  • 比例代表制(PR): 在多成员区典型,PR根据每个政党获得的选票比例分配席位. 计票可能涉及复杂的数学公式,如D'Hondt或Sainte-Laguë方法将选票份额转换为席位分配.
  • 布朗投票: 选民拥有与有席位填补一样多的选票,他们可以在候选人中分配选票,得票最多的候选人获胜。计票简单但会导致多数人滑坡。
  • 单一可转让选票(STV): 多成员区使用的排序投票形式。选票使用配额(通常为Droop配额)计算,剩余选票则进行转让。这种方法需要复杂的迭代列表。

系统的选择不仅决定了计票的复杂性,也决定了需要的验证类型. 例如,RCV和STV几乎不可能用大尺度的手进行精确的计算,这使得光学扫描或电子制表器变得至关重要. FPTP相对来说,可以相对轻松地手动计算.

计票方法:从纸张到像素

三种主要方法主导现代的计票:手动计票、光学扫描计票和直接记录电子(DRE)机。 每种方法都有不同的操作工作流程、错误剖面和安全考虑。

手动计数

手数仍然是最透明的方法,经常用于小选举、缺席投票或选举后审计。 选举工作人员 — — 往往是两党小组 — — 实际排序和计票。 这一过程通常遵循严格的程序:首先,选票按种族或职务排序;然后,选票(如10或50堆)分组数和记录在计票单上。 两个或两个以上工作人员独立计算同一批次,结果必须相符。 如果两者不相同,则进行第三名计票。

人工计票是劳动密集型的,而且速度缓慢,对大管辖区来说尤其如此。 人为错误 — — 如误读标记、疲劳或简单的算术错误 — — 可能会带来不准确之处。 国家标准和技术研究所(NIST)已经记录到,手数容易比自动计票更错误,特别是在选票设计复杂或选民做模棱两可的记号时。 然而,人工计票对机器计票提供了严格的检查,并通过明显的人文监督建立公众信任。

光学扫描计数

光学扫描系统是美国使用最广泛的方法. 选民填写纸选票(填写为椭圆形或连结箭头),然后输入光学扫描仪. 扫描仪使用光传感器读出标记,将其解释为特定候选人或措施的选票. 结果由中央计算机制表,通常在投票地点扫描选票或集中到县选举办公室时实时进行.

光学扫描系统的优点包括高速(每小时可扫描数千张选票),审计的实物纸面记录,以及处理复杂的选票设计的能力。但是,它们不能免有错误。扫描仪校准问题、纸堵或误差痕迹可能导致机器误读选票。 核查投票基金会2020年的一项研究发现,光学扫描故障占全国报告的表决机器故障的大多数。为减轻这些风险,大多数法域都进行了选举后审计,将人工计票和机器报告的总数进行比较。

直接记录电子(DRE)投票机

DRE机允许选民直接在触摸屏或按钮界面上投票. 投票结果以电子方式存储在机内,并经常传送到中央制表系统. 一些DRE模型包括选民验证纸审计拖车(VVPAT),这是选民在投票被正式记录前可以在玻璃屏后看到的一种打印纸质记录. 在许多不只使用纸质选票的法域,DRE是常见的,特别是对发现纸质选票难以处理的残疾选民而言.

DRE的主要好处是可获得性(它们可以提供音频选票,大打印,以及吸管和puff接口)和快速结果。然而,它们容易受到严重的安全风险。2018年,一份弗吉尼亚州报告显示,一些DRE有网络连接,可以被利用,2019年DEFCON会议表明,多个DRE模型可以在几分钟内被黑客入侵。没有VVPAT,没有可靠的纸质记录可以审计 — — 意味着软件错误或恶意攻击可以不被发现地改变结果。这就是为什么选举援助委员会等组织建议所有管辖区只使用VVPAT,而许多州已经改用光学扫描纸选票。

核查过程:确保每个选票数

准确计算选票只是战斗的一半。 核查确保计票正确,没有增加或删除选票,且程序符合法律标准。 现代核查依赖于选举后审计、交叉参照和纸质线索的组合。

选举后的审计

最常见的核查方法是选举后审计,其中人工计算随机抽查选票,并与机器报告的结果进行比较。审计可以是:[

  • ] 百分比审计: 预先确定的百分比,检查区或选票(例如5%或10%),这些是简单的,但可能错过了小规模错误。
  • 限制投票的审计: 采用胜负幅度确定必须审计多少选票的统计严格方法。目标是提供高度信心,使所报告的获胜者是正确的。 记录区或选票方案被认为是金本标准,并且是由 推荐的。[FLT:] 核证的审计: 中标的双面错误,在具体目标下是[FLT.]。

    交叉参考和表格核查

    在最后敲定结果之前,选举官员交叉参考来自多个来源的数据:[

    • 投票簿对选票计数: 在选区签字的选民人数与投票人数比较,重大差异触发人工审查。
    • 临时投票核查: 临时投票根据选民登记记录进行核对,以确保选民有资格通过。只有那些经过投票的选民数
    • ][邮寄签字核查: 邮寄选票的封面签名与选民的签名相比,如果签字不匹配,则联系选民在截止日期前“整理”选票。
    • ] 软件逻辑和准确测试(LAT):[FLT] 进行公开测试,这些投票结果的计算结果为选举日提供了[F-LT]。

      核查的纸质审计拖拉机

      VVPATs是DRE机的重要验证工具。在选民在屏幕上进行筛选后,一个纸质打印机会创建一张打印的选票名单(通常隐藏在玻璃窗后面 ) 。 选民在投出选票前会核实打印出与他们的意图相符。在计票或审计的情况下,选举官员可以检索VVPAT纸卷并手动计票。没有VVPAT, 电子记录无法独立核实。 截至2024年,32个州要求所有DRE机都使用VVPAT, 许多人正在完全淘汰DRE,完全赞成光学扫描纸选票系统。

      挑战和脆弱性

      尽管有严格的核查程序,计票工作仍然面临人为错误、技术故障和安全威胁等挑战。

      人类错误

      人工计票是最容易出错的步骤。 研究表明,即使是受过训练的团队也误计了1-2 % 的选票,特别是在选票设计混乱(例如,佛罗里达州“蝴蝶选票”2000年)时。 选民本身可以犯错误 — — 对太多的候选人投票,给扫描仪留下太低的痕迹,或者使用不当的墨水。 选举工作人员也可能误解选民的意图,比如决定一个盘旋的候选人的名字是否构成有效选票。 清晰的选票设计标准和工人标准化培训可以减少但不能消除人为错误。

      技术故障

      机器故障。 光学扫描仪可以干扰、误读选票,或体验记忆卡错误。 DREs可能会崩溃、冻结或呈现错误的选票样式。 2022年,宾夕法尼亚州的一个县报告说,超过10%的DRE机器在选举日发生故障,要求选民使用备份纸选票。 这样的故障可以剥夺选民的权利或拖延结果。 定期维护、选举前测试和备用设备是关键的缓解措施。

      安全风险

      电子投票系统容易受到网络攻击. 威胁行为者可能试图改变选票定义,改变存储在记忆中的结果,或通过固件更新注入恶意软件. 最著名的选举篡改案件涉及2017年在一次黑客大会上举行的示威,在模拟选举中使用一台DRE机来改变选票. 虽然没有证实大规模网络攻击改变了真正的选举结果,但存在潜力. 美国网络安全和基础设施安全局(CISA)提供选举安全资源[帮助司法界通过空中网络、加密和渗透测试来强化其系统.

      塑造未来的技术创新

      为了解决目前的限制,研究人员和选举官员正在探索新技术,使计票更快、更安全、更方便使用。

      区块链表决

      屏蔽链 — — 一种分布式的、不可改变的分类账 — — 被提议作为保证投票传输和存储的一种方法。 在西弗吉尼亚州和犹他州,海外军事选民的试点项目允许他们通过基于屏蔽链的移动应用投选票。 技术承诺了最终到最终的可核查性,即选民可以事后确认他们的选票是未经透露其选择而计票的。 但是,批评者指出,屏蔽链无法防止选民装置或投票机本身的恶意软件软件漏洞,软件漏洞仍然会损害分类账。 大多数专家建议屏蔽链只针对低风险的小规模选举,直到其安全性得到更好的证明。

      生物鉴别

      生物测量系统 — — 使用指纹、虹膜扫描或面部识别 — — 能够防止重复投票和选民冒充。 有些国家,如印度,已经在投票站使用生物鉴别核查。 在美国,试点方案测试了选民检查的指纹扫描,但隐私问题和某些人口统计的高误差率的采用有限。 与纸质投票系统相结合以确保审计可操作性,这一技术最有用。

      远程和在线投票

      在线投票是许多选举改革者的一个神圣的支柱,为军人、海外公民和残疾选民提供了方便。 自2005年以来,爱沙尼亚成功地使用互联网投票,并且对每张选票都进行了多要素认证和加密保护。 但是,美国广泛的互联网投票面临重大障碍:家庭电脑容易受到恶意软件的伤害,没有可靠的方法确保在远程环境下进行无记名投票。 选举援助委员会 已经资助了对安全远程投票系统的研究,但纸面缺席投票目前仍然是常规。

      最终到最终可验证(E2E)系统

      E2E系统允许选民投出选票,后来验证选票是否包含在最终计票中,但不会破坏选民隐私。这些系统通常使用在线公布的密码收据。一个例子是2009年佛罗里达州城市选举采用的扫描[ 系统。 选民用特别笔记纸选票,显示隐藏代码;在线公布的代码可以让选民检查选票。 E2E系统提供了最高的诚信水平,但它们对于执行和向选民解释是复杂的。

      结论:透明度作为信任的贝德洛克

      投票机制不仅仅是技术细节;而是公众对民主结果信心的脚手架。从第一次人工计票到E2E系统的高级密码证明,每个步骤都是为了确保人们的意愿得到准确的表达。 随着技术的发展,核心原则保持不变:任何计票制度都必须透明、可审计、安全,防止人为错误和恶意攻击。教育公民了解这些过程 — — 如何处理选票、如何测试机器、如何审计抓住错误 — — 使他们有能力成为专制政权的警惕卫士。民主并不是一种观察者运动;理解投票机制是保护民主的第一步。