داخل "داخل المغرفة:" الكم والتصويت في تكنولوجيا الكم

تستخدم جميع الأنظمة السياسية تقريبًا في جميع أنحاء العالم شكلاً من أشكال التصويت لتأسيس السلطة وإجراء التغييرات وسن السياسات. في الولايات المتحدة ، كان يُنظر إلى نظام التصويت تاريخيًا على أنه طريقة عادلة لتأسيس الديمقراطية السياسية. لكن في الآونة الأخيرة ، تم الطعن في هذا النظام من خلال مزاعم بتزوير الأصوات أو سوء العد. البلدان الأخرى لديها أيضا نصيبها العادل من قضايا التصويت ، مثل 2017 الفرنسية الانتخابات السياسية والانتخابات السياسية الإيطالية 2018 خلال أزمة اليورو من الاتحاد الأوروبي. تظهر هذه الخلافات نقاط الضعف في أنظمة التصويت الحالية ، حيث يمكن اختراقها أو العبث بها. لمحاولة معالجة نقاط الضعف هذه ، بدأ العديد من الباحثين في النظر في تطبيق تكنولوجيا الكم ، وخاصة الكم التشفيرلجعل أنظمة التصويت أكثر أمانًا.

حتى مع وجود خطط تصويت مختلفة ، فإن الفوائد واحدة 

بسبب العصر الرقمي ، تطبق معظم البلدان إما التصويت الإلكتروني (التصويت الإلكتروني) عبر آلات التصويت ، أو التصويت الأول (التصويت عبر الإنترنت) عبر جهاز كمبيوتر شخصي. من المفترض أن يوفر كلا النظامين الأمن والخصوصية التامة لجميع الناخبين ، ولكن هذا ليس هو الحال دائمًا. وفق جوردي بويجالي ألبوز، كبير مسؤولي الأمن ونائب الرئيس الأول للبحوث والأمن في تقنيات الانتخابات Scytl SLU ، يمكن للحوسبة الكمومية أن تقدم مستوى عالٍ من الأمان ، ومزايا أخرى. صرح بويغالي أليبوز قائلاً: "ستجلب أجهزة الكمبيوتر الكمومية آليات أمنية جديدة أقوى وأكثر متانة من تلك التي يتم تطبيقها الآن في أيامنا هذه". "على سبيل المثال ، ستجلب خوارزميات تشفير جديدة مصممة خصيصًا لأجهزة الكمبيوتر الكمومية ، والتي ستكون أقوى وأكثر كفاءة من الخوارزميات الحالية (بما في ذلك الجديدة بعد الكم خوارزميات التشفير). يمكن لأجهزة الكمبيوتر هذه استخدام خصائص فيزياء الكم لتنفيذ آليات التشفير (التشفير الكمي) ، لذلك سيكون هذا النوع من التشفير جزءًا من تصميمها (على سبيل المثال ، لاكتشاف أي محاولة تنصت للبيانات التي يتم معالجتها داخليًا). ستصبح الخوارزميات الذكية المصممة لأجهزة الكمبيوتر هذه أفضل وأسرع لتحليل بيانات الأمان (على سبيل المثال ، السجلات ، أو التتبع ، أو حركة المرور) ، وتحسين مصادقة المستخدم (آليات اعرف عميلك بشكل أفضل) وأنظمة الكشف والوقاية الأمنية. " Puiggali Allepuz هو جزء من فريق في Scytl يعمل على تطوير ملف إثبات صحة مفهوم نظام التصويت الأول المقاوم للكم مع البروتوكولات كجزء من مشروع يسمى بروميثيوس H2020.

إلى جانب الأمان ، يمكن أن يستفيد كل من التصويت الإلكتروني والتصويت الإلكتروني من عملية تصويت أكثر تحسينًا مدفوعة بالحوسبة الكمية. وأوضح بويغالي ألبوز أن "التحسين الرئيسي الذي ستجلبه تكنولوجيا الكم إلى عملية التصويت سيكون سرعة عملية الفرز". "أي عد إلكتروني أو عملية دمج للنتائج أو عملية تخصيص المقاعد تتم إلكترونيًا ، ستولد النتائج فورًا نظرًا لقدرة أجهزة الكمبيوتر الكمومية على معالجتها. وستتمثل التحسينات الأخرى المتوقعة أيضًا في المعالجة الإحصائية الفورية لبيانات الانتخابات على مستويات مختلفة بالإضافة إلى التوقعات أو توليد أي معلومات أخرى مرتبطة بعملية الانتخابات ". بالنسبة للتصويت الإلكتروني على وجه التحديد ، هناك فوائد أخرى يمكن أن تقدمها تكنولوجيا الكم. كما قال بويغالي ألبوز: "من وجهة نظر آلة التصويت ، ستعمل أيضًا على تحسين إمكانية الوصول إلى عملية التصويت للناخبين ، بما في ذلك الواجهات الجديدة للناخبين الذين لا يستجيبون حاليًا بشكل كافٍ لأجهزة الكمبيوتر الحالية. سيكون لهذا أهمية قصوى بالنسبة للناخبين ذوي الإعاقة ". يمكن أن تشجع هذه الزيادة في إمكانية الوصول المزيد من الأفراد على التصويت ، لا سيما أولئك الذين ينتمون إلى خلفيات ممثلة تمثيلا ناقصا تاريخيا. "بالإضافة إلى ذلك ، ستجعل بعض عمليات آلة التصويت أكثر كفاءة من حيث السرعة (عندما تكون التكنولوجيا ناضجة بما يكفي لجعل أجهزة الكمبيوتر الكمومية صغيرة بما يكفي) ، ولكن عملية التصويت في حد ذاتها ستظل تتمحور حول الإنسان ، وبالتالي ، العمليات التي تتطلب إجراءات بواسطة وأضاف بويغالي ألبوز "لن يتأثر الناخب". "ينطبق هذا أيضًا إذا كانت الأصوات لا تزال تُعد يدويًا قبل تقديم النتائج على أجهزة الكمبيوتر الكمومية." في حين أن هناك العديد من الفوائد المحتملة الأخرى ، فإن المزايا الرئيسية للأمان المعزز والمعالجة الأسرع وإمكانية الوصول الأفضل تشير بالفعل إلى أن هذه التكنولوجيا يمكن أن تساعد بشكل كبير في تحسين عملياتنا الديمقراطية في المستقبل.

مشاكل أمنية مع أنظمة التصويت

على الرغم من أن تقنية الكم قد يكون لها بعض الآثار الكبيرة لتحسين أنظمة التصويت في العالم ، إلا أن تقنية الجيل التالي هذه تشكل أيضًا بعض التهديدات الخطيرة. نظرًا لأن الكثيرين قلقون بالفعل بشأن التهديدات الأمنية المحتملة التي تسببها الحوسبة الكمومية ، فإن هذه المخاوف تتفاقم أكثر عند التفكير في التهديدات لبيانات الناخبين وكذلك سلامة نظام التصويت بأكمله. بالنسبة للتصويت الإلكتروني ، هناك العديد من المشكلات المحتملة. كما أوضح Puiggali Allepuz: "فيما يتعلق بآلات التصويت ، قد تكون هذه مشكلة حقيقية إذا كانت هذه الآلات لا تزال تعتمد على التكنولوجيا الحالية (غير الكم). لذلك ، سيكون من الضروري الانتقال إلى التكنولوجيا القائمة على الكم لتنفيذ تدابير الحماية ضد هذه الهجمات. في الواقع ، نحن بحاجة إلى اعتبار أنه يمكن أيضًا استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية لمهاجمة نظام التصويت التقليدي (على سبيل المثال ، التصويت الورقي). على سبيل المثال ، يمكن استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية للتنازل عن المصادقة الشخصية للناخبين (على سبيل المثال ، يمكن استخدامها لانتحال شخصية ناخب ماديًا على مستوى يصعب اكتشافه بالوسائل البشرية) أو معالجة المعلومات في الأصوات الورقية التي لا يمكن لمسؤولي الانتخابات إدراكها. أو المراقبين. لذلك ينبغي توقع أن عملية التصويت التقليدية ستحتاج إلى مساعدة التكنولوجيا الكمية لحمايتها من هذه الهجمات ".

التصويت الأول ليس آمنًا أيضًا ، حيث من المحتمل أن تكون معلومات الناخبين مهددة. وقال بويغالي ألبوز: "فيما يتعلق بالبيانات الانتخابية ، فإنها تشكل خطرًا الآن بعد أيام إذا لم نتخذ الإجراءات المناسبة لحماية البيانات الحالية من الهجمات المستقبلية". "على سبيل المثال ، كما ذكرنا سابقًا ، لن تكون خوارزميات التشفير الحالية قوية بما يكفي في مواجهة هجمات الكمبيوتر الكمومية. لذلك ، سيتم فك تشفير أي بيانات مشفرة باستخدام خوارزميات التشفير هذه على الفور في المستقبل ، مما يفقد خصوصيتها. علاوة على ذلك ، من المهم أيضًا مراعاة أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية ستكون أكثر كفاءة في تنفيذ الخوارزميات القادرة على معالجة كميات كبيرة من البيانات. قال ذلك ، نحن بحاجة إلى اعتبار أن الهجمات ضد خصوصية الناخب يمكن تصميمها في المستقبل بناءً على البيانات الحالية المعرضة للخطر ". لحسن الحظ ، اقترح Puiggali Allepuz بعض التخفيفات المحتملة لهذه التهديدات. وأضاف: "لتحقيق هذه الغاية ، نحتاج إلى البدء في تنفيذ إجراءات تمنع البيانات الحالية من التعرض لهذه الأنواع من الهجمات". "على سبيل المثال ، أثناء عدم استخدام خوارزميات ما بعد الكم لتشفير البيانات ، يجب ألا ننشر بيانات الانتخابات التي قد تحتوي على معلومات يمكن أن تعرض خصوصية الناخب للخطر. بشكل ملموس ، يجب تجنب نشر الأصوات المشفرة. هذا مهم بشكل خاص للأنظمة المستندة إلى blockchain ، لأنه من خلال التعريف لا يمكن حذف معلومات blockchain وتبقى إلى الأبد. لذلك ، في المستقبل ، يمكن استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية لمعالجة بيانات blockchain ، وفك تشفير الأصوات وربطها بالأصل باستخدام الخوارزميات التي تربط بيانات blockchain بمصادر البيانات الأخرى التي لم تتم حمايتها بشكل صحيح ".

كينا هيوز-كاسلبيري هي كاتبة في Inside Quantum Technology و Science Communicator في JILA (شراكة بين جامعة كولورادو بولدر و NIST). تشمل إيقاعات كتابتها التكنولوجيا العميقة ، والميتافيرس ، والتكنولوجيا الكمومية.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• المصدر https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/inside-quantum-technologys-inside-scoop-quantum-and-voting/