О проекте
Одна из важных задач «Ростелекома» — обеспечение безопасного, надежного и прозрачного избирательного процесса в России. Для этого компания использует современные цифровые технологии и регулярно совершенствует их.
С 2012 года «Ростелеком» организовывает видеонаблюдение за ходом голосования и подсчета голосов на участковых избирательных комиссиях (УИК) и в помещениях территориальных избирательных комиссий (ТИК) на выборах всех уровней. Компания обеспечивает бесперебойную передачу данных по каналам связи, устанавливая по две компактные IP-камеры с широким углом обзора. В поле зрения камер попадают ящики для голосования, зоны выдачи бюллетеней и итогового подсчета голосов. Все камеры монтируются с учетом минимизации «слепых» зон и устанавливаются с таким расчетом, чтобы не нарушить тайны голосования.
В режиме реального времени трансляция изображения ведется со всех видеокамер, установленных компанией «Ростелеком». Граждане РФ могут наблюдать за процессом проведения выборов: с момента открытия избирательного участка до завершения подсчета голосов и подписания протоколов на портале трансляции «Наш выбор».
Для организации видеонаблюдения и хранения видеозаписей «Ростелеком» задействует собственную защищенную сеть передачи данных и центры обработки данных. Кроме того, специалисты компании ведут круглосуточный мониторинг системы и техническую поддержку работоспособности сети.
В 2018 году «Ростелеком» создал цифровой сервис для участников избирательного процесса «Мобильный избиратель». Услуги в рамках сервиса доступны пользователям в период проведения избирательных компаний в личном кабинете единого портала государственных услуг и мобильного приложения «Госуслуги» в разделе «Мои выборы». Для граждан доступна информация о сроках проведения избирательных кампаний, кандидатах, избирательных комиссиях и избирательном участке. Сервис дает возможность в электронном виде подать заявление о включении в список избирателей по месту фактического нахождения, голосовании на цифровых избирательных участках в Москве или голосовании на дому, что особенно актуально для маломобильных граждан. Только 18 марта 2018 года свыше 1,5 млн граждан России, проживающих как в стране, так и за границей, оформили цифровое открепительное удостоверение. В 2020 году в рамках единого дня голосования было подано 124,5 тыс. заявлений о голосовании на избирательных участках по месту нахождения, 4,8 тыс. заявлений для голосования на цифровых избирательных участках в Москве, 6,7 тыс. заявок о голосовании на дому. Проект реализован совместно с представителями Федерального центра информатизации при Центральной избирательной комиссии Российской Федерации (ФЦИ при ЦИК России) и Минцифры России.
Важным нововведением на выборах 2020 года стала система дистанционного электронного голосования (ДЭГ), которая представляет из себя комплексный цифровой сервис для всех участников избирательного процесса: избирателей, ЦИК России, избирательных комиссий, Минцифры России как оператора ЕПГУ, институтов общественного наблюдения. Техническое решение «Ростелекома» создано на базе отечественного ПО. В его основу легли технологии блокчейн и новейшие решения по информационной безопасности и защите от кибератак.
В качестве пилотного проекта для использования ДЭГ ЦИК России выбрал два одномандатных округа в Курской и Ярославской областях для голосования на дополнительных выборах в Государственную думу седьмого созыва 11–13 сентября 2020 года. Услугой воспользовались 28 909 избирателей (91,57% от зарегистрированных для участия в онлайн-голосовании).
Наша глобальная задача — обеспечить возможность безопасного, надежного и прозрачного дистанционного голосования каждому жителю нашей страны.
«Ростелеком» усовершенствовал систему дистанционного электронного голосования по итогам общественного тестирования
Версия для печати
Открыл заседание модератор, известный блогер и бизнес‑консультант по безопасности Positive Technologies Алексей Лукацкий. Он рассказал, как будет проходить заседание и какие вопросы на нём будут освещаться.
Темы, обсуждаемые на заседании:
После вступительного словам модератора выступал Иван Киреев из Управления инновационных технологий в избирательном процессе ЦИК России. Он рассказывал об изменениях в порядке ДЭГ в 2023 году. В частности, электронное голосование проводилось с 2020 года в рамках эксперимента, систему разработало ПАО «Ростелеком». До 2022 года технология электронного голосования применялась только в рамках определённых выборов. В марте 2022 года в закон «Об основных гарантиях избирательных прав и права на участие в референдуме граждан Российской Федерации» от 12.06.2002 N 67-ФЗ были внесены поправки, связанные с ДЭГ. Также в 2022 году был принят порядок голосования с применением дистанционной системы. В 2022 году в выборах с применением ДЭГ участвовало 7 регионов, в 2023 году — 25. Причём в 2022 году, чтобы подвести итоги, ЦИК дожидалась окончания голосования во всех регионах, а это три часовых пояса. В 2023 году часовых поясов уже будет пять, поэтому были приняты «точечные» изменения регламента голосования. Теперь итоги ДЭГ по завершению голосования на конкретном участке.
Далее взял слово главный архитектор системы ДЭГ в «Ростелекоме» Юрий Сатиров. Его доклад был посвящен техническому развитию ДЭГ за три года. Начал Юрий с рассказа о том, как создавалась система ДЭГ, как она эволюционировала и в каком состоянии она находится сейчас.
В 2020 году была создана первая версия системы с нуля. При создании системы разработчики использовали протоколы тайного голосования, используемые в криптографии, а точнее остановились на одном протоколе — Хе‑Су. Этот протокол был взят за основу. Именно термины и технологии, используемые в протоколе, были взяты для дальнейшего создания ДЭГ. Например, из протокола была взята процедура анонимизации. Как заявил Сатиров, в ДЭГ нет сложной системы запутывания и разъединения, в ДЭГ есть подход подпись вслепую ключа подписи избирателя.
Однако «Ростелеком» добавили и другие криптографические механизмы. Разработчики решили не расшифровывать индивидуальные бюллетени, они решили производить операции над зашифрованными данными или гомоморфное шифрование. Однако для того, чтобы было понять, правильно ли заполнение бюллетень или нет, нужно использовать другой механизм. Для этого было использовано доказательство с нулевым разглашением. Это процедура представляет собой разделение ключей на несколько частей для держателей ключей. Вот такая системы была создана в 2020 году.
В 2020 году также был проведён тест системы в Ярославской области. В тесте участвовало 30 тысяч человек. В 2021 году вышла статья On the (in) security of ROS от криптографов из Google и Беркли. При этом у статьи не было широкой огласки. Однако, по словам Юрия Сатирова, это был «взрыв бомбы». В этой статье доказывалось, что, если брать криптографический протокол и внедрить его в информационную систему, где есть не один пользователь (как Алиса и Боб в стандартной схеме), а несколько, то в таком случае выясняется, например, что при реализации протокола слепой подписи, если у нарушителя есть возможность открыть какое‑то количество параллельных сессий, возникает возможность получить ещё одну подпись, то есть ещё один бюллетень. Статья была основана на 256 параллельных сессиях и в ней атака вполне была осуществима на обычных ноутбуках.
Для разработчиков ДЭГ статья означала полную перестройку используемых криптографических механизмов. И в итоге «Ростелеком» ушёл от слепой подписи Шнора к слепой подписи RSA 4096 с добавлением хеш‑функции Стрибог.
Далее в 2021 году разработчики убрали сложнопроверяемые механизмы и приступили к решению вопроса процедуры анонимизации со слепой подписью. И на конец 2021 года была найдена нужная подпись под названием Abe.
В 2022 году ДЭГ применялась, как уже говорил представитель ЦИК Иван Киреев, в 7 регионах в единый день голосования. Как утверждает Сатиров, именно 2022 год дал толчок для развития ДЭГ. Во‑первых, вышла статья двух исследователей Тессаро и Жу о реализации слепой подписи на эллиптических кривых. Она дала рабочее решение для ДЭГ. Во‑вторых, благодаря статье Тессаро‑Жу и последующим исследованиям от компаний «КриптоПро», «Ростелеком» и «Криптонит», появился документ под названием «Модель угроз и нарушителя для анализа криптографических механизмов ДЭГ». Документ рассказывает о моделях угроз и нарушителях в части криптографии. В итоге к концу 2022 года разработчики пришли к выводу, что ДЭГ можно рассматривать как единое сложное криптографическое СКЗИ.
Ну и в 2023 году прорыв, совершённый в 2022 году, был закреплён программно‑аппаратными СКЗИ. Все эти комплексы сертифицированы ФСТЭК и ФСБ, и допущены к единому дню голосования.
В конце выступления Сатиров рассказал о специальном чемодане, используемом для генерации ключей. Первичная генерация ключей, которая будет происходить в комиссии, будет происходить с помощью аппаратного датчика случайных чисел.
Потом Сатиров немного раскрыл рассказ Киреева о регламенте голосования по ДЭГ в 24 регионах:
После выступления Сатирова, было выступление руководителя лаборатории криптографии компании «Криптонит» Василия Шишкина. Его выступление посвящено проведённому исследованию надёжности криптографических механизмов ДЭГ. Результаты «Криптонит» опубликовала в своём блоге на Хабре. Всего в системе ДЭГ семь криптографических механизмов «Криптонит» проверяла три. Первой была схема аддитивно‑гомоморфного шифрования, вторая — доказательство с нулевым разглашением, третья — доказательство принадлежности интервалу.
В ходе работ тестирующие занимались разработкой математических моделей и анализом стойкости этих механизмов. Кроме того, специалисты компании «Криптонит» занимались разработкой и формированием документации в экспертные организации.
К сентябрю 2021 года были разработаны модели и проведён анализ стойкости схемы аддитивно‑гомоморфного шифрования. К ноябрю 2022 всё то же самое проведено с доказательством с нулевым разглашением и доказательством принадлежности интервалу. Разработка документации и отчётности продолжает и по настоящее время.
Шишкин подробнее рассказал для чего используются, исследуемые его компанией, механизмы. Доказательство принадлежности интервалу используются для доказательства корректности содержимого бюллетеня. Схема аддитивно‑гомоморфного шифрования обеспечивает конфиденциальность вычислений. Для получения суммы голосов не надо расшифровывать каждый бюллетень, достаточно сложить шифр текста и суммарный шифр бюллетеней даст общее количество голосов. Доказательство с нулевым разглашением нужно для доказательства корректности суммы голосов.
Далее Шишкин рассказал свойства системы безопасности шифрования:
После представителя компании «Криптонит» выступили сразу два сотрудника компании «КриптоПРО» — заместитель генерального директора Станислав Смышляев и начальник отдела криптографических исследований Евгений Алексеев. Они продолжили рассказ о проведённом исследовании надёжности криптографических механизмов ДЭГ.
Первым выступал Станислав Смышляев, его коротенькое выступление было посвящено развитию науки и непосредственно криптографии. Вторым выступал Евгений Алексеев. Он продолжил рассказа о тестировании механизмов криптографии, используемых в ДЭГ. Специалисты компании «КриптоПРО» исследовали ещё три механизма — подпись вслепую, разделение секрета с доверенным дилером и схема обязательств.
Подпись вслепую — это расширение классической электронной подписи в сторону увелечения предоставляемых свойств. Клиент взаимодействует с подписывающим и подпись он может получить только от подписывающего. Кроме того, с этой подписью подписывающий не сможет узнать, что он подписал. В качестве подписи в РФ использует подпись RSBS (ядро подписи представляет собой схема Тесарро‑Жу, озвученная Юрием Сатировым).
Разделение секрета с доверенным дилером — схема, где есть доверенный дилер, генерирующий общий ключ и распределяющий компоненты ключа по участникам. Компоненты сделаны таким образом, что определённое количество участников могут собрать ключ, а уже меньшая группа нет. В системе ДЭГ такая схема используется для разделения ключей одного из компонентов шифрования бюллетеней и за счёт этого обеспечивается конфиденциальности итогов голосования.
И последнее — схема обязательств. В этой схеме также есть заявитель и проверяющий. Заявитель для определённых данных генерирует обязательства и отдаёт проверяющему По этому обязательству проверяющий не должен ничего узнать о значении некоторых персональных данных избирателей. Также тот кто генерировал это обязательство не может изменить или поменять данные, указанные в обязательстве. Для проверки этих механизмов были сформированы модели безопасности с учётом особенностей применения механизмов, далее формирование математических моделей и оценка стойкости механизмах в сформированных моделях. Для всех механизмов были получены оценки стойкости, при которых реализации модели угроз предельно малы.
Последним выступающим был политолог, эксперт независимого общественного мониторинга Владислав Фёдоров. Его рассказ был посвящён опыту применения ДЭГ в России и за рубежом.
Фёдоров выступал онлайн и рассказал о своём видении электронного голосования. По словам эксперта, есть четыре направления исследования электронного голосования — юридические, социологические, политические и технические. Фёдоров уточнил, что фокус внимания первого заседания на технической составляющей криптографии, обеспечения сохранности данных и так далее, фокус внимания эксперта больше сконцентрирован на влияния ДЭГ на политические процессы.
Фёдоров перечислил страны лидеры по ДЭГ — это Индия и Бразилия. Сейчас в более чем 40 странах используется система ДЭГ. Из 40 стран на общенациональном уровне ДЭГ используют — Эстония, Россия и Швейцария. На региональном уровне дистанционное голосование используют порядка 10 стран и для граждан‑избирателей, живущих за рубежом.
Далее эксперт перечислил преимущества ДЭГ:
Фёдоров уточнил, что играет роль политический запрос от различных формаций о теме доверия к подсчёту голосов людьми. Поэтому ДЭГ выполняет функции независимого счётчика без ангажированности к какой‑либо политической силе. В Эстонии система ДЭГ развивалась 15 лет и в 2023 году на парламентских выборах было больше электронных избирателей (51%), чем офлайн‑избирателей.
По мнению Фёдорова, по сравнению с другими странами в РФ есть широкие возможности для общественного наблюдения за электронным голосованием, а также для наблюдения различными политическими силами за системой. Система ДЭГ никак не влияет на явку избирателей и, если посмотреть на другие страны с ДЭГ, то в этих странах система обеспечивает прирост явки избирателей за счёт перечисленных ранее преимуществ.
После выступления Фёдорова, была сессия вопросов от представителей СМИ и интернет‑изданий, их я освещать не буду, посмотреть можно здесь.
Данное заседание было интересно тем, что в нём рассказывались интересные механизмы криптографии, используемые в системе голосования. Да, как человек, не глубоко разбирающийся в вопросе, я не всё понимал. Однако был удивлён, например, использованию технологии блокчейн в позитивном ключе. Ведь буквально год‑два назад разговоры про блокчейн‑заработок от NFT до криптовалют были практически везде. Но ажиотаж спал и технология ушла обратно свою нишу.
Довольно интересно будет послушать второе заседание комиссии, если на нём также будет много технических деталей.
Привет Хабр, в 2019 году я разбирался в дистанционном электронном голосовании в МГД, в 2020 у нас было голосование по Конституции, где само голосование прошло хорошо, но номера паспортов неудачно попали в сеть. Ну а в этом году мне, как наблюдателю, удалось получить доступ непосредственно к нодам наблюдения всех 4-ех шардов блокчейна, использовавшегося в федеральном голосовании, получить полный дамп транзакций блокчейна голосования и начать его исследование. Как это было и что из этого вышло — под катом
Как это было
Была сформирована группа с большим и длинным труднозапоминающимся названием, которое никто никогда нигде не мог произнести и запомнить: «Команда технических экспертов Рабочей группы по общественному контролю за ДЭГ и внедрению информационных технологий в избирательный процесс при Координационном совете ОП РФ по общественному контролю за голосованием». Запомнить это название было решительно невозможно ни одному человеку из тех с которыми я разговаривал и поэтому мы сами себя называли группой технического наблюдения.
В четверг (за день до выборов) я был в Общественной Палате, где мне уже должен был быть настроен доступ ко всему. Конечно, как это всегда бывает, когда я туда приехал там доступ еще не был настроен, но в течении 2-3 часов созваниваясь с инженером РосТелеКома и переписываясь в Telegram с ребятами из Waves в итоге после всей цепочки одобрений я таки получил долгожданный доступ. Очень важно было прийти именно в четверг, потому что, насколько я понял, никакие изменения в доступах в пятницу после начала голосования уже были бы невозможны. Я запустил написанную мной программу для наблюдения в количестве 4-ех экземпляров (по одной на каждый шард блокчейна), проверил что всё работает и с чувством выполненного долга ушел из Общественной Палаты. Кстати, Waves в итоге заглянули к нам и рассказывали про внутренее устройство системы и даже показывали технические метрики по блокчену, Kafka и другим компонентам, не скрывая особо ничего, за что им отдельный респект
В пятницу, придя в общественную палату, группе наблюдения удалось потыкать интерфейс наблюдателя за блокчейном (вот тут очень важно не путать его с нодой наблюдения, потому что это не одно и то же), а также посмотреть сайт со статистикой голосования и выгрузками из блокчейна.
Рабочие места для группы технического наблюдения
Для самого сайта было решено написать программу которая скачает все эти файлы, финальный вариант которой я выложил в субботу для всех желающих. Это консольная утилита написанная на . NET Core. Сайт stat устроен таким образом, что парсером html страниц его стащить было невозможно, поэтому я «дергал» напрямую API его бэка, «подсмотрев» куда делает обращения браузер во время переходов между страницами. Затем я столкнулся с тем, что система безопасности не даёт делать к этому сайту чересчур много запросов. В результате подобрав время задержки между запросами мне удалось побороть и её. Если вы скачивали файлы — то там должно было получиться 43 199 файла внутри 1691 папок — суммарно почти 9 Гб. Каждая папка — это один избирательный округ.
Как вы помните, на протяжении всего голосования специально написанная мной программа заботливо сохраняла информацию о блоках и транзакциях из блокчейна. После завершения голосования и проверки, что количество транзакций в дампах совпадает с количеством транзакций в блокчейне (а это уже было в понедельник утром), я взял полученный дамп к себе на изучение.
Вечер воскресения — подводятся результаты
В итоге к концу голосования у меня были следующие дампы:
Предварительная работа
Естественно для того чтобы всё это проделать потребовалась предварительная работа.
Как было сказано выше интерфейс наблюдателя и нода наблюдения — это не одно и то же. Интерфейс наблюдателя — это веб-приложение которое выводит информацию об транзакциях в блокчейне, но оно может получать эту информацию не напрямую из блокчейна, а через промежуточные системы. В то время как нода наблюдения, это компонент самого блокчейна. Она не имеет никакого графического интерфейса и всё общение с ней происходит через API. И для того чтобы наблюдать за блокчейном требуется написать программу, которая будет непрерывно скачивать транзакции с ноды наблюдения и сохранять к себе.
Нода наблюдения для системы Waves предоставляет несколько типов API для взаимодействия с ней. Для того чтобы не сильно нагружать систему был выбран механизм получения событий по подписке через gRPC Streaming.
Нода наблюдения, может присылать следующие события:
При подписывании на события нужно выбрать с какого момента необходимо получить данные (генезис,конкретный блок или текущий момент), после чего нода наблюдателя действовала по следующему алгоритму:
При правильной реализации мы можем использовать одну и ту же программу как для наблюдения в реальном времени, так и для скачивания данных блокчейна после голосования для верификации.
Затратив определенное время (где-то две пары выходных на написание кода, тестирование в фоновом режиме и отладка в оставшееся свободное время), была написана программа, которая следила за блокчейном через ноду наблюдателя, и записывала все транзакции в реальном времени. Посколько шардов было 4, то за каждым шардом блокчейна следил отдельный экземпляр программы, потому что так было банально проще. Все транзакции писались в отдельный файл transaction_output.bin, отдельно в sqlite БД сохранялось текущее состояние блокчейна: блоки и транзакции c полями необходимыми для быстрого поиска. При этом полная транзакция записывалась в transaction_output.bin, а в эта БД служила оперативным хранилищем для обработки событий. Важно сказать, что при доступе к блокчейну через ноду наблюдения мы получаем больше информации, чем в файлах с stat-сайта. Например здесь у нас есть информация о блоках, в то время как в экспорте только транзакции. Это даст нам возможность построить некоторые метрики, недоступные напрямую из выгрузки со stat-сайта.
