教授黑入投票器,能説明選舉舞弊嗎?_風聞
108分贝-01-29 07:53
【提要】
研究者本人表示,沒有證據表明2020年大選存在舞弊。他只是發現了系統的潛在漏洞。而且這種漏洞無法在現實的投票環境中實現大規模攻擊。
文:詹涓
上週,鼓吹選舉舞弊説的右翼媒體又一次集體瘋狂,他們稱,一位密歇根大學的教授只用了一支筆就黑進了多米尼(Dominion)投票計票器,成功改變了總票數,由此推定,川普在2020年就是敗在了投票機舞弊上。
先説他們説對的地方:這位教授真有其人,雖然不是右翼媒體所説的“選舉專家”,但他是網絡安全專家,他也確實在法庭上演示了侵入投票系統的過程,只不過只用筆做不到,還需要大量專業知識。但一次攻擊投票系統的演示,只能説明投票系統有着潛在的漏洞,並不能説明在現實世界中有機會實現這種攻擊,更不意味着在2020年已經發生過這種攻擊。
以下是一些核心事實:

圖源:霍爾德曼個人博客,via freedom to tinker
作為專家證人,計算機科學教授亞歷克斯·霍爾德曼(J. Alex Halderman)本人多次強調(見上圖),沒有任何證據表明這些漏洞在過去的選舉中被利用來改變選票,他也曾作證稱,沒有證據表明密歇根州的2020年總統選舉存在舞弊;
霍爾德曼在演示時,設想周圍沒有安保監督、沒有事後審計,這與選舉日的現實環境不同;與此同時,他是在獲得了對投票系統的完全訪問權限並研究了超過12周的情況下,寫出了侵入代碼,現實世界中也沒有黑客能獲得這樣的網絡攻擊條件;
霍爾德曼承認,這種攻擊一次只能黑入一台機器,因此無法成規模地短時間內黑入佐治亞州3.5萬台設備;
這種漏洞存在於投票的觸屏打印系統(BMD),而不是右翼媒體所説的讀票計票系統。美國只有兩個州要求所有親自投票的人使用這種系統,另一個是緊鄰的南卡羅來納,而該州使用的是另一家公司生產的機器。也就是説,它也許能孤立地影響佐治亞州的一台機器,但既無法影響佐治亞州更多設備,也不可能影響其他州的投票機;
這並不是説霍爾德曼的研究不重要,鑑於他的發現,佐治亞州已經在2020年更換過投票系統,目前則在推進法案,要求改進BMD設備。
佐治亞州的投票有什麼特別?
霍爾德曼是投票技術專家,也是密歇根大學計算機安全與社會中心的主任,早在2016年總統大選後,他和其他專家就敦促克林頓競選團隊要求在威斯康星、密歇根和賓夕法尼亞三州(在這三個搖擺州川普以微弱優勢獲勝)重新計票,他不斷表示,電子投票機陳舊且易受攻擊,可能會受到外國政府和其他勢力的操縱。
他近期作證的這起訴訟起源於2017年,訴訟最初是由左傾的善治聯盟(Coalition for Good Governance)和一羣個人選民提起的,目的是要求佐治亞使用紙質投票機。
當時,佐治亞州使用的是過時的迪堡(Diebold)無紙化觸屏投票機。霍爾德曼和其他科學家的研究發現,這種設備非常脆弱,容易受到惡意軟件感染。法官艾米·託滕貝格(Amy Totenberg)因此命令佐治亞在2020年初之前更換這些機器。
佐治亞州立法機構於2019年初對更換投票設備的提案予以通過,該州在2020年用多米尼的紙質投票系統取代了迪堡觸屏投票機。
原告要求佐治亞州更換紙質投票系統的目標已經達成了,但這場訴訟並沒有停止。原告更新了他們的訴請,表示新的多米尼投票機也存在網絡安全漏洞,要求使用手寫選票。
對於不熟悉這些投票系統的讀者,有必要先解釋一下佐治亞的投票機是如何操作的,和其他州的投票有什麼不同。
美國近70%的選民使用的是手寫選票:進入投票站後先核實身份,然後獲得一張空白的紙質選票,選民進入小隔間裏填寫選項,之後將選票送進讀票機掃描並錄入系統。
全美各州的投票日設備。其中綠色部分為手寫選票輔以BMD,黃色部分為所有選民只有BMD,包括了佐治亞州和南卡全州,以及德克薩斯的多數選區。
在每個投票站裏,按規定都需要至少有一台BMD,BMD是由一個觸摸屏平板電腦加一台打印機組成的,選民在平板上點選投票,用打印機打出一份帶有二維碼和/或文字摘要的結果,再送去讀票機掃描和計票。
聽起來好像有點多此一舉,但BMD能使用多種語言朗讀選票內容,對於一些弱勢羣體來説非常有幫助,比如殘障人士,老年和手部顫抖的選民,以及語言能力有限或有視力障礙的選民。除此之外它也可以規避一些手寫選票可能發生的錯誤,比如選民選擇的候選人超出或少於允許範圍,選民填寫不當或者不正確,導致選票作廢。
佐治亞州的不同之處在於,BMD在多數州主要是輔助設備,而在這個州,所有在選舉日當天進行現場投票的人都是完全使用BMD來投票。主張採用這種操作的人認為,這可以確保每個選民都獲得同樣的體驗。
這就成了問題所在,霍爾德曼認為,BMD這個中間步驟尤其脆弱,因為它打出的是條形碼,人類無法直接閲讀,因此這個步驟理論上是有可能用來作弊的。
霍爾德曼有什麼重要發現?
霍爾德曼的發現,基於的是富爾頓縣多米尼設備對他的完全開放:託滕貝格法官給了霍爾德曼對投票系統的完全訪問權限和密碼,他與其他專家得以對設備進行了12周密集測試——請注意,這是一個不現實的威脅場景,這已經表明了這種測試的不可複製性。
在測試後,霍爾德曼完成了一份96頁的報告,指出多米尼投票系統存在漏洞,可以被利用,但尚未被利用,有可能導致在未來的選舉中選票被操縱。霍爾德曼還強調,2021年1月,川普盟友僱用的計算機取證團隊進入佐治亞州的一個農村縣,從選舉設備中複製數據和軟件,導致這些軟件被數量不明的人掌握,這導致該州遭到黑客攻擊的風險增加(該縣已更換選舉設備)。
霍爾德曼一再強調,他發現的漏洞並不能證明2020年大選是被竊取的,而只能説明這些投票機面臨着潛在的攻擊,因此需要迅速採取行動。此前,作為另一場訴訟的專家證人,他證明在密歇根州安特里姆縣的2020年總統大選結果是準確的。這已經説明了川普的盟友拿它來説明2020大選被竊是多麼荒唐。
霍爾德曼的報告完成後,多米尼進行了軟件更新,解決了其他的幾個漏洞,但它針對多米尼的BMD系統(商業名為ICX投票標記設備)的技術漏洞分析看來仍然成立:ICX設備附帶了一個文本編輯器和一個允許root訪問的終端仿真器,留下了被侵的空間。

一台觸屏平板加一台激光打印機,構成了BMD投票系統。
在他的演示中,霍爾德曼先是用一支筆插進了一台平板的後面,並在那裏保持了幾秒鐘。這導致機器重新啓動進入“安全模式”,用户得以訪問機器的安卓桌面。
然後,他使用了一張進行編程並偽造身份的智能卡,獲得了投票機的訪問權限,打開了機器的審計日誌,使用文本編輯器刪除了一些數據點,再將一個新命令粘貼到終端模擬器中。結果,打印出來的選票中,文字部分反映的是選民真實選出的候選人,而條形碼顯示的是相反的結果,這就導致選民即使檢查了文字結果,但也無從知道是否投票準確。
理論中的攻擊和現實中的攻擊
這個過程看起來十分驚人,但問題是,**霍爾德曼的研究一不具可複製性,二不具可操作性。**因此一些專家評價説,研究凸顯的是“理論和想象中的風險”。
首先説它的不可複製。
審閲過霍爾德曼報告的專家,如佛羅里達大學計算機科學系系主任胡安·吉爾伯特(Juan Gilbert),並不認為報告像霍爾德曼公開展示的那樣可怕。
吉爾伯特寫道:“只要有足夠的權限和知識,任何電腦都可能被黑客攻擊。”他補充説,雖然他認為BMD設備可以改進,但這“並不意味着我認為它們不夠安全,或者在其他方面不堪一擊。”
吉爾伯特還強調,霍爾德曼的黑客攻擊手段無法檢測,也無法複製,他寫道,“我不知道霍爾德曼博士是否曾向任何其他獨立研究人員提供過被‘無法檢測到的’黑客攻擊破壞的設備,以測試他的理論。”
再説不可操作性。

2020年選舉日,亞特蘭大的一個投票站。
專注於選舉的無黨派媒體Votebeat在討論霍爾德曼的報告時指出,他的攻擊完全是在真空環境中進行的,絲毫沒有考慮到投票的真實場景。“法官給了霍爾德曼對機器的完全訪問權限和密碼,他的報告顯示,他的研究時間超過了12周。如果你讓我在12周內進入一家銀行,把鑰匙交給我,讓保安們不要插手,我很確定我也能實施搶劫。這是一個不現實的威脅場景,它忽略了物理安全措施、機器測試和風控審計的有效性,而這種種手段通常是選舉官員和專家所信任的。”
民主基金(Democracy Fund)高級顧問、亞利桑那州馬里科帕縣前選舉管理員塔米·帕特里克(Tammy Patrick)對Votebeat説:“系統的安全性不僅取決於系統本身,還取決於它周圍的一切。封條、掛鎖、攝像頭……如果你把鑰匙留在一輛沒鎖的車裏,我把車子給開走了,這能説明這輛車子的防盜性能不佳嗎?”
非營利性安全研究機構MITRE撰寫的一份報告指出,基於正常的投票慣例、規模,以及對嚴格安全措施的遵守,霍爾德曼發現的黑客攻擊“在操作上是不可行的”。佐治亞(以及其他所有州)的投票設備設有掛鎖和封條保護,投票工作人員監督選區,選舉前測試和紙質選票審計。
MITRE的研究發現,霍爾德曼的攻擊場景中有五個是“不可擴展的”,一次只能影響一台設備,這意味着它們“一次對單個設備的影響在統計上微不足道”。
報告發現,第六種攻擊場景因為在投票地點中設有嚴格的安全限制,因為無法實施。
解釋下“不可擴展”。霍爾德曼在法庭上展示了用一支筆、一張智能卡改變投票結果的潛力,但他也承認,這種操作一次只能影響一台機器,而且智能卡中的惡意文本命令需要有專業知識——具體來説,是像他那樣獲得了多米尼設備完全訪問權後獲得的專業知識。但是佐治亞州一共有2700個投票站、3.5萬台BMD機器,不法分子如何才能協調一致,在短時間內既能獲得智能卡和入侵指令,又能神不知鬼不覺地用筆插入機器中重啓電腦,改變選舉結果,然後偷偷溜出去呢?
佐治亞州將進一步加強選舉安全
霍爾德曼表示,也許不需要入侵大量機器,只要攻擊少許,在重大選舉中就可能會造成“混亂”。
他的信息是有意義的。喬治城大學(Georgetown University)計算機科學與法學教授馬特·佈雷茲(Matt Blaze)説,作為一名選舉安全研究人員,看到錯誤信息的泛濫讓人感到沮喪。他對美聯社説:“多年來,選舉安全專家提出的擔心沒有被重視,這顯然不對。但突然之間,人們走到風向的另一面,説存在缺陷就意味着選舉被竊,這也不對。”
佐治亞州選舉官員聲稱,所有的投票系統,包括手寫選票,都有潛在的風險,沒有證據表明任何投票被篡改、操縱或改變;也沒有證據能超過該州繼續使用現有設備的益處,他們説,選擇這些機器是因為它們能讓殘疾人毫無困難地投票,簡化了選舉工作人員的工作,並有助於獲得準確記錄的選票。
與此同時,基於霍爾德曼的發現,佐治亞州參眾兩院正在各自推進法案,要求取消該州大部分選票上的條形碼。本週四,參議院道德委員會以8比2的投票結果將參議院第189號法案提交給全體參議院。它的目的是需要新的光學掃描儀來讀取選票上的打印文本,而不是條形碼。
如果現有的漏洞導致不法分子能改變投票的條形碼,而掃描和計票系統只能掃碼讀不了文字,這樣的新設備就將有望堵上漏洞。預計改進機器可能需要大約六到七個月的時間。同時,該州還在升級BMD機器。
與川普的盟友不同,我們不應該陷入邏輯陷阱,認為理論上的系統潛在漏洞意味着它們已經被人們所利用。同時也需要反覆強調,霍爾德曼的報告是基於對系統的不受限制的訪問,這與選舉的現實環境不同。
來源於美國華人雜談