Seminar in BlockChain Technion Iot course. created by aviad shiber, shahar shalev, oded rachies

1. BlockChain in Election
How can it work?

2. ‫שיעניינו‬ ‫השאלות‬
‫אותנו‬
‫הבחירות‬ ‫במערכת‬ ‫הבעיה‬ ‫מה‬
‫הנוכחית‬?
‫זה‬ ‫מה‬‫בלוקצ‬'‫יין‬?
‫כיצד‬‫בלוקצ‬'‫יין‬‫את‬ ‫ליעל‬ ‫יכול‬
‫הבחירות‬ ‫מערכת‬?
‫מערכת‬ ‫במימוש‬ ‫האתגרים‬ ‫מה‬
‫מבוססת‬ ‫הצבעות‬‫בלוקצ‬'‫יין‬?

3. ‫הקדמה‬

4. ‫במערכת‬ ‫הבעיה‬ ‫מה‬
‫הנוכחית‬ ‫בחירות‬?
‫והתקפות‬ ‫להתערבות‬ ‫חשופה‬.
‫אנשים‬ ‫על‬ ‫מתבססת‬.
‫של‬ ‫בסיוע‬ ‫גם‬EVM’s(‫אלקטרוניות‬ ‫הצבעה‬ ‫מכונות‬)
‫מס‬ ‫קיימים‬'‫אבטחה‬ ‫בעיות‬ ‫של‬ ‫רב‬.
*‫עפ‬"‫מנכ‬ ‫י‬"‫חברת‬ ‫ל‬follow my vote,Nathan Hourt

5. ‫מערכת‬ ‫צריך‬ ‫האם‬
‫מבוססת‬ ‫הצבעות‬
BlockChain?
‫ע‬ ‫שונות‬ ‫מבט‬ ‫מנקודות‬ ‫זה‬ ‫בנושא‬ ‫נדון‬"‫כללית‬ ‫תמונה‬ ‫לתת‬ ‫מ‬
‫הנושא‬ ‫על‬:
‫השנייה‬ ‫של‬ ‫אחת‬ ‫הבחירות‬ ‫במערכת‬ ‫מתערבות‬ ‫מדינות‬.
‫ההצבעה‬ ‫מערכת‬ ‫לחיבור‬ ‫מתנגדים‬ ‫אבטחה‬ ‫מומחי‬
‫לרשת‬.
‫רבים‬ ‫חסרונות‬ ‫אלקטרוניות‬ ‫הצבעה‬ ‫במכונות‬ ‫לשימוש‬.

6. ‫הצבעה‬ ‫מכונות‬
‫אלקטרוניות‬(EVM’S)
‫פגיעות‬(vulnerability)‫של‬ ‫והשלכות‬EVM’s:
‫פגיעות‬ ‫הפעלה‬ ‫מערכות‬ ‫עם‬ ‫פשוטים‬ ‫מחשבים‬–‫כל‬
‫לפריצה‬ ‫ניתן‬ ‫מחשב‬.
‫ישנות‬–‫לפריצות‬ ‫ופגיעות‬ ‫ישנות‬ ‫והתוכנה‬ ‫החומרה‬
‫אבטחה‬.
‫אותן‬ ‫להשיג‬ ‫קל‬..

7. ‫הצבעה‬ ‫מכונות‬
‫אלקטרוניות‬(EVM’S)
‫לא‬ ‫הצבעה‬ ‫למכונות‬ ‫פריצה‬ ‫של‬ ‫אפשריות‬ ‫השפעות‬
‫מקוונות‬:
‫בחירות‬ ‫במערכת‬ ‫והביטחון‬ ‫האמון‬ ‫את‬ ‫לערער‬.
‫אבל‬!
‫הצבעות‬ ‫מאות‬ ‫שינוי‬(‫במערכות‬ ‫מיליונים‬ ‫לעומת‬
‫רשת‬ ‫מבוססות‬.)
‫תוצאות‬ ‫את‬ ‫תשנה‬ ‫כזאת‬ ‫שפריצה‬ ‫נמוכה‬ ‫בסבירות‬
‫הבחירות‬.
‫ארה‬ ‫חוקת‬"‫הבחירות‬ ‫את‬ ‫לבזר‬ ‫עוזרת‬ ‫ב‬

8. ‫הצבעה‬ ‫מכונת‬
‫אלקטרונית‬-‫דוגמה‬
‫ב‬2016‫הארגון‬VITA‫הבעיות‬ ‫את‬ ‫מצא‬
‫הצבעה‬ ‫במכונות‬ ‫הבאות‬WinVote
‫הפעלה‬ ‫מערכת‬XP
‫ישן‬ ‫נתונים‬ ‫מסד‬,‫מערכת‬ ‫ללא‬
auditing
‫מחדל‬ ‫ברירת‬ ‫סיסמאות‬
‫דרך‬ ‫אלחוטי‬ ‫חיבור‬‫פרוטקול‬WEP
‫פורטי‬USB‫חשופים‬

9. ‫הצבעה‬ ‫מכונות‬ ‫של‬ ‫חולשות‬
‫אלקטרוניות‬(EVM’S)
‫קל‬‫אלה‬ ‫למכונות‬ ‫לפרוץ‬:
‫ב‬ ‫שימוש‬sniffer-‫לרשת‬
‫סיסמאות‬ ‫פיענוח‬WEP‫באמצעות‬BRUTE FORCE
‫מחדל‬ ‫ברירת‬ ‫סיסמאות‬
‫נתונים‬ ‫בבסיס‬ ‫רשומות‬ ‫עריכת‬

10. What is Blockchain?
‫ברשת‬ ‫המופץ‬ ‫נתונים‬ ‫מסד‬P2P‫המחשבים‬ ‫של‬
‫לבצע‬ ‫שהסכים‬ ‫מחשב‬ ‫היא‬ ‫ברשת‬ ‫חוליה‬‫אימות‬.
‫הנתונים‬ ‫מסד‬ ‫כל‬ ‫את‬ ‫המחזיקה‬ ‫חוליה‬ ‫כל‬(‫בלוקציין‬)
‫חדש‬ ‫בלוק‬ ‫להוסיף‬ ‫יכולה‬ ‫חוליה‬ ‫כל‬

11. What is Blockchain?
‫בלוקים‬ ‫שרשרת‬-‫נקרא‬ ‫הראשון‬ ‫הבלוק‬Gensis
‫יחייב‬ ‫או‬ ‫מהרשימה‬ ‫ניתוק‬ ‫יצור‬ ‫ברשימה‬ ‫במידע‬ ‫שינוי‬
‫הרשימה‬ ‫כל‬ ‫של‬ ‫שינוי‬
‫ב‬ ‫צורך‬ ‫יש‬-"‫קונצנזוס‬"‫ברשת‬.
"‫נתונים‬ ‫מסד‬"‫בטוח‬

12. ‫דיגיטלית‬ ‫חתימה‬
‫דיגיטלית‬ ‫חתימה‬≡‫זהות‬.
‫א‬ ‫מפתחות‬-‫סימטרים‬
‫יש‬ ‫ברשת‬ ‫חוליה‬ ‫לכל‬2‫סוגים‬
‫מפתחות‬ ‫של‬‫ציבורי‬ ‫מפתח‬,
‫פרטי‬ ‫ומפתח‬.
‫באמצעות‬ ‫המידע‬ ‫אימות‬
‫ציבורי‬ ‫מפתח‬.
‫ע‬ ‫הצפנה‬"‫י‬
‫מפתח‬‫פרטי‬
‫ע‬ ‫פענוח‬"‫י‬
‫מפתח‬‫ציבורי‬
‫ע‬ ‫הצפנה‬"‫י‬
‫מפתח‬‫ציבורי‬
‫ע‬ ‫פענוח‬"‫י‬
‫מפתח‬‫פרטי‬

13. ‫ב‬ ‫מידע‬ ‫אבטחת‬-BlockChain
‫פונקציית‬hash
‫לשינויים‬ ‫חסינות‬ ‫מאפשרת‬
‫רשימת‬ ‫את‬ ‫מקשרת‬‫הבלוקצ‬'‫יין‬
‫כיוונית‬ ‫חד‬
‫חסינת‬‫התנגשויות‬
‫מידע‬ ‫אבטחת‬ ‫מערכת‬ ‫מכל‬ ‫אינטגרלי‬ ‫חלק‬.
Block 0
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block 1
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block n
Data
previous Hash
ID
Hash Code
SHA-256
Data
previous
Hash
ID
010101010…0
n

14. ‫שירות‬ ‫התקפת‬ ‫מניעת‬DOS
‫מספר‬ ‫מציאת‬"‫קסם‬"‫ה‬ ‫לפונקציית‬hash
‫מספר‬"‫הקסם‬"‫לאימות‬ ‫בלוק‬ ‫בכל‬ ‫שמור‬
‫עבור‬ ‫הסתברות‬n‫יהיה‬ ‫הפלט‬ ‫בתחילת‬ ‫אפסים‬
1
2n
‫ה‬ ‫פלט‬ ‫בתחילת‬ ‫אפסים‬ ‫של‬ ‫גדול‬ ‫מס‬hash

15. ‫דוגמה‬
Block 0
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block 1
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block n
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block 0
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block 1
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block n
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block 0
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block 1
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block n
Data
previous Hash
ID
Hash Code
SHA-256
Data
previous
Hash
ID
1
000111000…0010101
2
101010111…1010101
n
00000000000101……1
Block n+1
Data
previous Hash
n
00000000000101……1
Block n+1
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block n+1
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block n+1
Data
previous Hash
ID
Hash Code

16. ‫דוגמה‬
Block 0
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block 1
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block n
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block 0
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block 1
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block n
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block 0
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block 1
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block n
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block n+1
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block n+1
Data
previous Hash
ID
Hash Code
Block n+1
Data
previous Hash
ID
Hash Code

17. ‫באמצעות‬ ‫הצבעה‬ ‫למערכות‬ ‫שונים‬ ‫יישומים‬
BlockChain
VoteBook
‫במעבדות‬Kaspersky,‫מבוססת‬ ‫הצבעה‬ ‫מערכת‬ ‫למימוש‬ ‫אפשרות‬ ‫בדיקת‬ ‫לצורך‬ ‫מחקר‬ ‫צוות‬ ‫הקימו‬‫בלוקצ‬'‫יין‬.
‫במימוש‬ ‫מנחים‬ ‫עקרונות‬:
‫שלו‬ ‫ההצבעה‬ ‫את‬ ‫לבדוק‬ ‫יכול‬ ‫שמצביע‬ ‫אדם‬ ‫כל‬,‫אחרים‬ ‫של‬ ‫הצבעות‬ ‫על‬ ‫להסתכל‬ ‫או‬ ‫שלו‬ ‫ההצבעה‬ ‫את‬ ‫לשנות‬ ‫יכול‬ ‫לא‬ ‫אך‬.
‫להצביע‬ ‫אנשים‬ ‫על‬ ‫לכפות‬ ‫היכולת‬ ‫את‬ ‫למנוע‬ ‫צריכה‬ ‫המערכת‬.
‫לרגע‬ ‫עד‬ ‫הקולות‬ ‫את‬ ‫לבחון‬ ‫ניתן‬ ‫יהיה‬ ‫לא‬"‫ספירה‬."
‫הצבעות‬ ‫של‬ ‫היעדרות‬ ‫לקבל‬ ‫יכולה‬ ‫המערכת‬.
‫להכיל‬ ‫חייבת‬ ‫המערכת‬auditing.
‫להצביע‬ ‫יוכלו‬ ‫לאינטרנט‬ ‫גישה‬ ‫ללא‬ ‫מצביעים‬ ‫גם‬.
‫להצביע‬ ‫יכולים‬ ‫אזרחים‬ ‫רק‬.
‫הוא‬ ‫הגיע‬ ‫שהצוות‬ ‫החשובות‬ ‫המסקנות‬ ‫אחת‬‫בטוחה‬ ‫בצורה‬ ‫מרוחקות‬ ‫הצבעות‬ ‫לערוך‬ ‫ניתן‬ ‫שלא‬

18. ‫ע‬ ‫הצבעה‬ ‫המערכת‬ ‫יישום‬"‫י‬voteBook

19. Follow My Vote–
‫נוסף‬ ‫יישום‬
‫סטארט‬-‫אפ‬
‫מתקין‬ ‫המצביע‬"‫הצבעה‬ ‫עמדת‬"‫האישי‬ ‫המחשב‬ ‫על‬,‫הטאבלט‬
‫שלו‬ ‫הטלפון‬ ‫או‬.‫מסמכים‬ ‫באמצעות‬ ‫מתבצע‬ ‫המצביע‬ ‫אימות‬
‫הבחירות‬ ‫טרם‬ ‫שברשותו‬.
‫ב‬-2016‫במקביל‬ ‫שלהם‬ ‫המערכת‬ ‫על‬ ‫בחירות‬ ‫להריץ‬ ‫ניסו‬
‫שנה‬ ‫באותה‬ ‫שהתרחשו‬ ‫הנשיאותיות‬ ‫לבחירות‬.
‫זו‬ ‫במשימה‬ ‫ונכשל‬ ‫הבחירות‬ ‫לתאריך‬ ‫עד‬ ‫ליעדו‬ ‫הגיע‬ ‫לא‬ ‫הצוות‬.
‫מסקנה‬:‫של‬ ‫הגישה‬Follow My Vote‫בעייתית‬.

20. VoteWatcher–‫נוסף‬ ‫יישום‬
VoteWatcher‫של‬ ‫בת‬ ‫חברת‬ ‫היא‬Blockchain Technilogies
Corporation(BTC),‫שירותי‬ ‫שמספקת‬ ‫גדולה‬ ‫חברה‬blockchain
‫של‬ ‫המימוש‬VoteWatcher‫השלושה‬ ‫מבין‬ ‫הבשל‬ ‫המימוש‬ ‫כנראה‬ ‫הוא‬.
‫ל‬ ‫בדומה‬-VoteBook,‫של‬ ‫המצביעים‬ ‫גם‬VoteWatcher‫מאוד‬ ‫באופן‬ ‫מצביעים‬
‫כיום‬ ‫המתקיימת‬ ‫ההצבעה‬ ‫לשיטת‬ ‫דומה‬.‫כיום‬ ‫הקיימות‬ ‫בשיטות‬ ‫הרשמה‬ ‫לאחר‬,
‫הצבעה‬ ‫פתק‬ ‫מקבלים‬ ‫המצביעים‬.‫ברקוד‬ ‫קודי‬ ‫שלושה‬ ‫יכיל‬ ‫זה‬ ‫פתק‬:
‫כתובת‬‫הבלוקצ‬'‫יין‬.
‫ההצבעה‬ ‫פתק‬ ‫של‬ ‫מזהה‬ ‫מספר‬
‫הצבעה‬ ‫מזהה‬ ‫מספר‬

21. *Vote In the form of a currency (like Bitcoin but without the transaction fee).
* the vote is transferred on the local (offline) blockchain.

22. ‫ההצעה‬ ‫סיכום‬
‫שהזכרנו‬ ‫המימושים‬ ‫של‬ ‫הרעיונות‬ ‫מיטב‬ ‫את‬ ‫לוקחת‬ ‫זו‬ ‫הצעה‬:
‫גבוהה‬ ‫ברמה‬ ‫אבטחה‬ ‫מאפשרת‬.
‫והטובה‬ ‫הישנה‬ ‫לשיטה‬ ‫דומה‬.
‫שקיפות‬ ‫מאפשרת‬.
‫רישום‬(auditing)‫חוזרת‬ ‫וספירה‬.

23. ‫הסמינר‬ ‫סיכום‬
‫טכנולוגיית‬BlockChain:
‫אחד‬ ‫מצד‬:
‫מושלמת‬ ‫אינה‬-‫פיסית‬ ‫בצורה‬ ‫יסוכנו‬ ‫המכונות‬ ‫כי‬ ‫יתכן‬,‫להוות‬ ‫עדיין‬ ‫יכולים‬ ‫טכנאים‬ ‫או‬ ‫מהנדסים‬
‫איום‬,‫אפשריות‬ ‫עדיין‬ ‫טכניות‬ ‫ובעיות‬.
‫שני‬ ‫מצד‬:
‫מערכות‬ ‫משפרת‬-‫ההצבעה‬ ‫אמינות‬ ‫את‬ ‫לשפר‬ ‫שלנו‬ ‫ביכולות‬ ‫מהותי‬ ‫שינוי‬ ‫מאפשרת‬.