Konzeption einer Anpassung der Bitcoin-Architektur zur Verwendung als elektronisches Wahlsystem

Abstract

Es gibt viele unterschiedliche Ansätze und Systeme, um eine elektronische Stimmabgabe bei Wahlen zu ermöglichen. Bei deren Nutzung müssen oft sowohl die Behörde als auch die Bürger großes Vertrauen in die Hersteller der Systeme haben, da deren Software und Abläufe von außerhalb nicht nachprüfbar sind. Der Wähler kann auch nicht nachvollziehen, ob seine Stimme in das Wahlergebnis eingeflossen ist oder bei der Auszählung manipuliert wurde. Im Rahmen einer Literaturrecherche und daraus folgenden Beschreibung allgemeiner Wahlgrundsätze und spezieller Herausforderungen bei einer elektronischen Durchführung werden die österreichischen Hochschülerschaftswahlen analysiert, bei denen E-Voting in Österreich zum ersten Mal in großem Umfang im öffentlichen Bereich eingesetzt wurde. Der österreichische Verfassungsgerichtshof kommt in seinem Erkenntnis bezüglich dieser Wahlen zu dem Schluss, dass elektronische Wahlen durch eine Wahlkommission nachvollziehbar und überprüfbar sein müssen. Im Anschluss wird die elektronische Währung Bitcoin analysiert und auf ihre Eignung als Unterbau für ein elektronisches Wahlsystem untersucht. Basierend auf diesen Erkenntnissen wird ein System konzipiert, das die zentralen Eigenschaften von Bitcoin - wie Transparenz und Dezentralisierung - nutzt und der mögliche Ablauf einer Wahl beschrieben. Als Fallbeispiel für entsprechende Rahmenbedingungen dient die österreichische Nationalratswahlordnung, die Forderung des VfGH bezüglich Nachvollziehbarkeit stellt ein wichtiges Designkriterium dar. Eine abschließende Analyse der vorgestellten Lösung und ihrer Risiken zeigt, dass auf Grundlage von Bitcoin elektronische Wahlvorgänge nachvollziehbar und sicher durchführbar sind und Wahlbetrug verhindert werden kann.

Nowadays a variety of different approaches and systems exist, which allow citizens to cast their vote online. One common issue of these solutions is that governments and citizens have to trust the vendor of the used system, because their software and processes aren't traceable by the users and can't be verified. Furthermore, the voter has no guarantee that his vote wasn't tampered and influenced the election result and that nobody cheated in the counting process. A literature research shows general principles of elections and special challenges and obstacles when they are held with electronic support. The legal part is concluded with a look back on the elections of the Austrian Students' Union, which was the first adoption of e-voting in Austria in the public sector in a larger scale. The constitutional court of Austria finds in its decision concerning these elections that electronic voting is legal in general, but the electoral commission must be able to trace and verify the results. Following the legal part, the digital currency bitcoin is analyzed, if it could be used as base for an electronic voting system and which conditions and restrictions have to be considered. Based upon these findings a concept for a system is proposed, that utilizes the fundamental attributes of bitcoin - like transparency and decentralization - to build an electronic voting system. The law for voting the austrian national council is used as example to find appropriate restrictions and considers the demands of the constitutional court concerning transparency as important design goal. A final analysis of the proposed solution and its risks leads to the conclusion, that elections can be held securely and traceable and fraud can be prevented effectively by using bitcoin.