مقاله انگلیسی بررسی محدودیت های عملکرد سیستم رای گیری الکترونیکی ایمن مبتنی بر بلاکچین (2020 الزویر)

رأی گیری یکی از ارکان اساسی دموکراسی مدرن است. تلاش های مستمر برای تقویت فرایندها و روشهای درگیر برای دستیابی به سیستمهای رای گیری شفاف قابل اثبات انجام شده است. در سالهای اخیر ، از blockchain به طور فزاینده ای برای رفع چالش های چند بعدی در حوزه های کاربردی گسترده از جمله مراقبت های بهداشتی ، مالی و رای گیری الکترونیکی استفاده شده است. با این وجود دستیابی به یک راه حل کارآمد از طریق استفاده از blockchain نیاز به در نظر گرفتن طیف وسیعی از عواملی مانند میزان تولید بلوک ، سرعت معاملات و اندازه بلوک دارد که نقش تعیین کننده ای در تعیین عملکرد کلی راه حل دارد. تحقیقات فعلی در مورد این جنبه از blockchain در بیت کوین با هدف دستیابی به عملکرد قابل مقایسه با سیستم های پرداخت آنلاین آنلاین مانند VISA متمرکز شده است. با این وجود ، شکافی در ادبیات با توجه به بررسی محدودیت های عملکرد برای دامنه های کاربردهای گسترده تر وجود دارد. در این مقاله ، ما با ارائه یک مطالعه دقیق در مورد عملکرد و محدودیت های مقیاس پذیری برای یک سیستم رای گیری الکترونیکی ، تلاش های خود را برای رفع این شکاف ارائه می دهیم. به طور خاص ، ما آزمایشات سختی را با تنظیمات blockchain مجاز و مجاز در سناریوهای مختلف با توجه به رای گیری جمعیت ، اندازه بلوک ، میزان تولید بلوک و سرعت معاملات انجام دادیم. این آزمایشات مشاهدات جالب توجه را با توجه به تأثیر این پارامترها بر کارایی و مقیاس پذیری کلی مدل رای گیری الکترونیکی از جمله معاملات بین پارامترهای مختلف و همچنین امنیت و عملکرد برجسته می کند.

1. مقدمه

رأی گیری یکی از ویژگی های اساسی دموکراسی بشری است که تلاش های مستمر در طول تاریخ بشریت برای بهبود فرآیندها ، مکانیسم ها و روش های درگیر برای انجام رأی گیری به شیوه ای قابل اثبات ، شفاف و در دسترس انجام می شود. ظهور فن آوری های اطلاعات و ارتباطات (ICT) تأکید مجدد بر استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات برای تسهیل فرایندهای رای گیری در درجه اول برای شفافیت و دسترسی داشته است. سیستم های رای گیری الکترونیکی از زمان استفاده نخستین بار به عنوان برگه های کارت پانچ در دهه 1960 ، پیشرفت قابل ملاحظه ای با اقتباس از آن با استفاده از فن آوری های اینترنتی داشته است [1] با طیف وسیعی از اصطلاحات مورد استفاده مانند رای گیری الکترونیکی (استفاده از دستگاه در محل رای گیری) رای گیری دیجیتال (استفاده از دستگاه های الکترونیکی مانند دستگاه های رای گیری) و رای گیری i (استفاده از مرورگر وب برای رای گیری). تمرکز تحقیقات ما بر استفاده از پیشرفت های فناوری اطلاعات و ارتباطات از طریق دستگاه های الکترونیکی در مراکز رای گیری به عنوان بخشی از رأی عمومی (معمولاً تحت عنوان انتخابات عمومی) با هدف بررسی چالش ها در این رابطه و راه حل های بالقوه برای رفع آنها است.

توجه؛ (این ترجمه توسط نرم افزار انجام شده و ویرایش نشده است و احتمال وجود اشتباه در آن وجود دارد. در صورت ثبت سفارش، ترجمه توسط مترجمین مجرب انجام خواهد شد. برای مشاهده نمونه ترجمه های تخصصی و اخیر مترجمین جهت اطمینان از کیفیت ترجمه، اینجا کلیک نمایید.)

Abstract

Voting is one of the fundamental pillars of modern democracy. Continuous efforts have been made to strengthen the processes and methods involved to achieve verifiable, transparent voting systems. In recent years, blockchain has been increasingly used to address multi-dimensional challenges across widespread application domains including healthcare, finance and e-voting. However, achieving an efficient solution via use of blockchain requires consideration of a range of factors such as block generation rate, transaction speed, and block size which have a profound role in determining the overall performance of the solution. Current research into this aspect of blockchain is focused on Bitcoin with the objective to achieve comparable performance as of existing online payment systems such as VISA. However, there exists a gap in literature with respect to investigating performance constraints for wider application domains. In this paper, we present our efforts to address this gap by presenting a detailed study into performance and scalability constraints for an e-voting system. Specifically, we conducted rigorous experimentation with permissioned and permissionless blockchain settings across different scenarios with respect to voting population, block size, block generation rate and transaction speed. The experiments highlighted interesting observations with respect to the impact of these parameters on the overall efficiency and scalability of the e-voting model including trade-offs between different parameters as well as security and performance.

1.Introduction

Voting is one of the fundamental characteristics of human democracy with continuous efforts made throughout human history to improve the processes, mechanisms and methods involved to conduct voting in a verifiable, transparent and accessible manner. The advent of Information and Communication Technologies (ICT), has brought renewed emphasis on using ICT to facilitate voting processes primarily to enable transparency and accessibility. Since its first use as punched-card ballots in 1960s, e-voting systems have achieved remarkable progress with its adaption using the internet technologies [1] with a range of terminologies used such as e-voting (using a machine in a polling station), digital voting (use of electronic devices such as voting machines) and i-voting (using web browser to cast vote). The focus of our research is on using advancements in ICT via electronic machines in polling stations as part of a public vote (commonly called General Election) with the view of investigating challenges in this respect and potential solutions to address them