Å stemme fra sofakroken er trygt nok. Men får du lov?

Denne artikkelen er produsert og finansiert av NTNU - les mer.

Et nytt elektronisk valgsystem tåler angrep fra kvantedatamaskiner. Da kan digitale valg bli trygge nok, også i fremtiden.

Aktører som IBM, Google og Microsoft utvikler kvantedatamaskiner. Teknologien kan endre verden, men med på lasset følger utfordringer med sikkerhet, ikke minst knyttet til stemmegiving. (Illustrasjonsfoto: IBM)

Stortingsvalget nærmer seg, og de fleste av oss må nok ta turen til valglokalene for å legge en lapp i kassen i år også. For selv om Norge ønsker å bli det mest digitale landet i verden, er vi langt unna heldigitale valg.

Men nye kryptografiske teknikker vil gjøre det tryggere å avholde elektroniske valg i fremtiden. Hvis politikerne går inn for elektronisk stemmegiving via nettet, kan de få drahjelp fra Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet NTNU.

– Vi har utviklet et kvantesikkert elektronisk valgsystem, forteller forsker Tjerand Silde.

Det sikrer at det å stemme med et tastetrykk forblir like hemmelig, pålitelig og trygt som penn og papir.

Sikkert, effektivt, elektronisk

Sammen med kollegaer har han designet et system for å holde informasjon om stemmegivning hemmelig. Dette systemet kan erstatte dagens teknikk.

Det er mulig å bygge et nytt system som sørger for at vi også kan stemme elektronisk på en sikker måte i fremtiden, sier forsker Tjerand Silde. (Foto: NTNU)

Forskerne har bevist at systemet er sikkert, selv mot de superraske kvantemaskinene som antakeligvis er rett rundt hjørnet. I teorien kan disse kvantemaskinene knekke dagens kryptografi, slik at informasjon om hvem som har stemt hva kan misbrukes i fremtiden. Å erstatte dagens systemer er en stor jobb.

– Men nå kan den prosessen faktisk starte, med våre bidrag som utgangspunkt. Det er mulig å bygge et nytt system som sørger for at vi også kan stemme elektronisk på en sikker måte i fremtiden, sier forskeren.

Trusselen fra kvantemaskiner

Sveits, Estland, Frankrike og Australia har allerede innført elektroniske valg. Ifølge Silde har de sterke systemer som sørger for at stemmene ikke kan spores tilbake til velgerne. 

Landene gjør konkrete grep for å bevare tillit. Store apparater er i sving for å sikre at alt virker som det skal, og garantere at resultatene stemmer.

Den store utfordringen er kvantemaskinene, som kan krølle det skikkelig til for elektroniske valg.

– Om få år må alle bytte til kvantesikker kryptografi. Forskningen vår legger grunnlaget for at vi kan avholde e-valg også i fremtiden. Systemet vårt er sikkert, men det er mindre effektivt enn dagens systemer. De gamle vil uansett være usikre i fremtiden, sier Silde.

Enorme fordeler – og ulemper

Aktører som IBM, Google og Microsoft utvikler kvantemaskiner. OsloMet Storbyuniversitetet har også to slike. Maskinene kan løse spesifikke matematiske problemer på kort tid. 

Teknologien kan endre verden, men med på lasset følger utfordringer med sikkerhet. Mange jobber på spreng for å løse dem. 

Nasjonal sikkerhetsmyndighet mener det er mer enn 50 prosent sannsynlig at det innen 10-15 år finnes slike maskiner som kan knekke dagens systemer for kryptering.

Stater og kriminelle forbereder seg

– Det gjør at vi trenger å bytte ut det vi bruker i dag med ny kryptografi. Den må ha de samme egenskapene, men også sikre mot nye angrep. Faren er at dersom de krypterte stemmene lagres i dag, kan de muligens dekrypteres i fremtiden, sier forskeren. 

Både kjeltringer på nettet og statlige aktører forbereder seg allerede på denne utviklingen ved å lagre kryptert datatrafikk som de kan dekryptere senere, utdyper han.

Og, ikke minst: Hvis en stor kvantedatamaskin er tilgjengelig når valget gjennomføres, kan resultatet påvirkes. Til for eksempel å gå i favør av en angriper. 

Forskerne ønsker å jobbe videre med å gjøre systemet enda mer effektivt. De vil gjerne samarbeide med selskaper i ulike land om å ta det i bruk. – Da kan vi sikre fremtidens e-valgsystemer, selv mot kvantedatamaskiner, mener de. Bildet viser en slik maskin. (Foto: IBM)

Løser store utfordringer

Forskerne ved NTNUs Institutt for informasjonssikkerhet og kommunikasjonsteknologi mener systemet løser noen store utfordringer:

• Det kan bekrefte at kun personer med stemmerett avgir stemme.
• Det sikrer at avgitte stemmer ikke kan knyttes til velgernes identitet.
• Det sikrer at stemmene kan telles og sjekkes, og at resultatet er korrekt.

Elektronisk mikser blander stemmer

Alt dette er det en elektronisk mikser som sørger for. 

– Den blander sammen stemmene slik at de ikke kan knyttes tilbake til den som avla stemmen. Samtidig sørger vi for at mikseren ikke erstatter stemmer med annen informasjon. Vi har designet et system som gjør det mulig å sjekke og bevise at alt ble gjort på en ærlig måte, forklarer NTNU-forskeren. 

Resultatet er at vi kan gjennomføre elektroniske valg på samme måte som i dag. Og det uten at noen med en kvantedatamaskin kan knekke krypteringen eller lære noe om stemmene utover selve resultatet av valget. 

– Systemet kan forbedres, men vi er de første til å vise at dette går an og at det er effektivt nok til å kunne tas i bruk, poengterer Silde.

Og det er naturlig at Norge, som et av verdens mest digitale samfunn, vurderer om dette vil ha nytte for oss fremover, mener han.

Sikrest å beholde papir?

Det er allerede gjennomført e-valg her i landet. Både ved kirkevalg og avstemninger der innbyggere gir politikere råd om sammenslåing av fylker og kommuner. I 2011 og 2013 var det piloter i noen kommuner og fylker, der de elektroniske stemmene ble tatt med i det offisielle valget.

Men politikerne ville ikke satse videre på denne valgformen. I 2024 ble en gruppe eksperter bedt om å kartlegge betydningen av kunstig intelligens for å sikre tillit til fortsatt demokratiske valg i Norge. Ett råd blant mange, var å beholde stemmesedler på papir for å sikre at de kan etterprøves.

Økte deltakelsen og sparte penger

Både Sveits og Estland har derimot rapportert om at flere har stemt og at de har spart penger på å avholde rene e-valg.

– Vil elektronisk stemmegivning tvinge seg frem i Norge?

– Det store spørsmålet er om folk har tillit til systemet eller ikke. Ofte er det ulempene som fremheves når en velger å ikke benytte elektroniske valgsystemer. Det er naturlig at vi i Norge, som et av verdens mest digitale samfunn, vurderer om dette vil ha nytte for oss fremover, sier Tjerand Silde.

Neppe fullt digitale valg i Norge

Når systemet er oppe og går, er det både billigere og mindre krevende å gjennomføre et e-valg. Og når det blir enklere å stemme, blir det lettere å være aktiv i demokratiske prosesser. 

I tillegg kan stemmene telles raskere og enklere enn i dag. Allikevel, dataeksperten ser ikke for seg at vi kommer til å gå for fullt ut digitale valg.

– Det vil være et tillegg til papirbaserte stemmer som kan gjøre det billigere og enklere å engasjere ulike målgrupper i samfunnet, sier han.

Referanser:

Patrick Hough, Tjerand Silde mfl.: More Efficient Lattice-Based Electronic Voting from NTRU. IACR Communications in Cryptology, 2025. Doi.org/10.62056/a69qudhdj

Diego F. Aranha, Tjerand Silde mfl.: Verifiable Mix-Nets and Distributed Decryption for Voting from Lattice-Based Assumptions. ACM Conference on Computer and Communications Security, 2023. Doi.org/10.1145/3576915.3616683

Diego F. Aranha, Tjerand Silde mfl.: Lattice-Based Proof of Shuffle and Applications to Electronic Voting. Cryptographers’ Track at the RSA Conference, 2021. (Sammendrag) Doi.org/10.1007/978-3-030-75539-3_10