El nuevo sistema de votación electrónica resiste los ataques cuánticos, allanando el camino para elecciones digitales seguras

Un nuevo sistema de votación electrónico desarrollado en NTNU puede soportar ataques de computadoras cuánticas, lo que significa que las elecciones digitales se pueden realizar de forma segura, incluso en el futuro.

Se están acercando las elecciones nacionales de Noruega, y la mayoría de los noruegos probablemente tendrán que visitar las centros de votación nuevamente este año para emitir sus votos. La razón de esto es que a pesar de que Noruega quiere convertirse en el país más digital del mundo, aún está lejos de realizar elecciones totalmente digitales.

Sin embargo, las nuevas técnicas criptográficas proporcionarán suficiente seguridad para permitir que las elecciones electrónicas se celebren en el futuro. Si los políticos apoyan la votación electrónica en línea, NTNU podrá proporcionar ayuda.

«Hemos desarrollado un sistema de votación electrónica resistente a la cantidad cuántica», dijo Tjerand Silde, profesor asociado en el Departamento de Tecnología de Seguridad y Comunicación de la Información de NTNU.

El nuevo sistema asegura que votar con una pulsación de tecla sea tan secreta, confiable y segura como la pluma y el papel.

Seguro, eficiente, electrónico

Él y sus colegas han diseñado un sistema que puede reemplazar la tecnología actual utilizada para mantener en secreto la información de votación.

Los investigadores han demostrado que el sistema es seguro incluso contra las computadoras cuánticas súper rápidas que probablemente estén a la vuelta de la esquina. En teoría, estas computadoras podrán descifrar la criptografía actual, permitiendo información sobre quién votó por qué se utilizará mal en el futuro.

Reemplazar los sistemas actuales es un gran trabajo.

«Pero ahora ese proceso realmente puede comenzar, según nuestras contribuciones. Es posible construir un nuevo sistema que garantice que también podamos votar electrónicamente de una manera segura en el futuro», dijo Silde.

El artículo «Votación electrónica basada en la red más eficiente de NTRU» fue publicado en Comunicaciones de IACR en criptología.

Amenazas de computadoras cuánticas

Suiza, Estonia, Francia y Australia ya han introducido elecciones digitales. Silde dice que estos países tienen sistemas sólidos que aseguran que los votos no se remonten a los votantes individuales. Estos países están tomando medidas concretas para preservar la confianza, con los sistemas en movimiento para garantizar que todo funcione como debería y para garantizar que los resultados sean precisos.

Sin embargo, el gran desafío son las computadoras cuánticas, que representan una seria amenaza para las elecciones digitales.

«En unos pocos años, todos tendrán que cambiar a la criptografía resistente a la cantidad cuántica. Nuestra investigación sienta las bases para permitir la votación electrónica en el futuro. Nuestro sistema es seguro, aunque es menos eficiente que los sistemas actuales. Pero los sistemas convencionales serán inseguros en el futuro de todos modos», dijo Silde.

Grandes ventajas y desventajas

Empresas como IBM, Google y Microsoft están desarrollando computadoras cuánticas, y Oslomet ya tiene dos de ellos (en noruego). Estos tipos de computadoras pueden resolver problemas matemáticos específicos en muy poco tiempo. Esta nueva tecnología tiene el potencial de cambiar el mundo, pero viene con desafíos de seguridad, y muchas personas están trabajando duro para resolverlos.

La Autoridad de Seguridad Nacional Noruega cree que hay más del 50% de posibilidades de que las computadoras capaces de descifrar los sistemas de cifrado actuales existan en solo 10-15 años.

Los gobiernos y los delincuentes se están preparando

«Esto significa que necesitamos reemplazar los sistemas actuales con una nueva criptografía. Debe tener las mismas propiedades, pero también proteger contra los nuevos ataques. El peligro es que si los votos encriptados se almacenan hoy en día, puede ser posible descifrarlos en el futuro. Tanto los cibercriminales como los actores estatales ya se están preparando para este desarrollo mediante el tráfico de datos encriptados que esperan que puedan decrilar en el futuro». «.»

Además, si hay una gran computadora cuántica disponible cuando se lleva a cabo una elección, un atacante podría manipular los resultados para influir en el resultado.

Resolver los importantes desafíos

Los investigadores del Departamento de Seguridad de la Información y Tecnología de la Comunicación de NTNU creen que su sistema resuelve algunos desafíos importantes:

• Puede confirmar que solo las personas con derecho a votar emiten su voto
• Asegura que los votos emitidos no sean vinculados con las identidades de los votantes
• Asegura que los votos se puedan contar y verificar y que el resultado sea correcto

Votos mixtos electrónicamente

Todo esto se hace usando un mezclador electrónico.

«Mezcla los votos para que no se remonten a la persona que los emite. Al mismo tiempo, nos aseguramos de que el mezclador no reemplace los votos con otra información. Hemos diseñado un sistema que hace posible verificar y demostrar que todo se hizo correctamente», dijo Silde.

El resultado es que las elecciones electrónicas se pueden realizar de la misma manera que hoy, y sin nadie con una computadora cuántica que pueda descifrar el cifrado y aprender cualquier cosa sobre los votos más allá del resultado de las elecciones reales.

«El sistema aún se puede mejorar, pero somos los primeros en demostrar que esto es posible y que es lo suficientemente efectivo como para ser implementado», dijo Silde.

¿El papel sigue siendo más seguro?

Las elecciones electrónicas ya se han llevado a cabo en Noruega, tanto en las elecciones de la iglesia como en los referéndums donde los residentes aconsejaron a los políticos sobre la fusión de condados y municipios, por ejemplo. En 2011 y 2013, se realizaron proyectos piloto en algunos municipios y condados donde la votación electrónica se incluyó en las elecciones oficiales.

Sin embargo, los políticos decidieron no continuar invirtiendo en esta forma de votación. En 2024, se le pidió a un grupo de expertos que evaluara el impacto de la IA en garantizar la confianza en las continuas elecciones democráticas en Noruega. Una recomendación entre muchos fue mantener las boletas de papel. (en noruego) para asegurarse de que puedan ser verificados.

Mayor participación y ahorro de costos

Tanto Suiza como Estonia informaron una mayor participación de los votantes y ahorros de costos realizando elecciones puramente electrónicas.

Pero Silde dice que hay más por hacer antes de que la votación electrónica llegue a Noruega.

«Esto depende de si se puede confiar en el sistema o no. Tiende a un enfoque en las desventajas al elegir no usar sistemas de votación electrónicos. Es natural que nosotros, como una de las sociedades más digitales del mundo, consideremos si esto será beneficioso para nosotros en el futuro», dijo Silde.

Las elecciones totalmente digitales en Noruega son poco probables

Una vez que el sistema está en funcionamiento, realizar una elección electrónica es más barata y menos desafiante. Y cuando se vuelve más fácil votar, se hace más fácil participar en procesos democráticos. Además, los votos se pueden contar más rápido y más fácilmente que hoy.

Sin embargo, el experto en computadora no imagina el cambio de Noruega a elecciones completamente digitales.

«La votación digital será una adición a la votación en papel que puede hacer que sea más barata y más fácil involucrar a varios grupos en la sociedad», dijo.