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Analisi informatica di frodi in elezioni, Giovanni Mainetto 2008 1

Analisi infomaticadi frodi elettoralinei procedimenti

di voto cartacei e elettroniciLa Limonaia - 11 Aprile 2008

Giovanni MainettoIstituto di Informatica e Telematica

CNR - Pisa

Le opinioni espresse in questa presentazione sono da intendersicome strettamente personali e non sono da attribuirsi al CNR


Analisi automatica di frodabilità neiprocedimenti elettorali

Le fonti: * Giovanni Mainetto e Mieke Massink,

“Quando i computer contano i voti, tutti i voti contano?”Sapere, Anno 73, Numero 6(1053), Edizioni Dedalo

* Corso sul “Voto Elettronico”Corso di Laurea in Scienze per la Pace - Università di Pisa

Indice presentazione Alcune frodi elettorali tradizionali con voto cartaceo Funzionamento del procedimento elettorale italiano Rappresentazione informatica del procedimento elettorale e

calcolo della funzione di costo desiderata Elementi di analisi del voto elettronico Un procedimento elettorale di voto elettronico: E-poll


La fondamentale importanzadel voto libero e uguale

Un voto libero e uguale, a suffragio universale, è alla base dellaconvivenza civile nelle società liberali a democrazia rappresentativa:regola gli interessi delle minoranze

in rapporto agli interessi delle maggioranze

Un’interpretazione estensiva del significato dell’aggettivo ugualeinteso come “fair”, e del modo di renderlo effettivo è alla base dimolti diritti, fra cui: corretta informazione adeguata e corretta istruzione pubblica

Il suffragio universale è alla base dei numerosi diritti legatiall’uguaglianza dei cittadini di fronte alle leggi

La corretta definizione di ciò che è soggetto a voto comporta unaprecisa definizione delle libertà individuali


Alcuni tipi di frode elettorale inItalia

Prima Parte


La cultura democratica in Italia:la Destra (1)

Una recente dichiarazione dell’assai probabileprossimo Presidente del Consiglio:“Ho una sola preoccupazione, un solo incubo: i brogli elettorali”. Loha affermato Silvio Berlusconi riferendosi alle prossime elezionipolitiche e definendo gli esponenti della sinistra come dei“professionisti dei brogli che ti mettono la matita nella scheda e fannoaltre irregolarità”.

Fonte: http://www.forzaitalia.it/notizie/Data: 27 marzo 2008


La cultura democratica in Italia:la Destra (2)

Una dichiarazione meno recente dell’allora exPremier:“Tanti brogli”, ha detto Berlusconi, interpellato dai giornalisti davanti a PalazzoChigi, dove il premier stava rientrando dopo un colloquio al Colle durato oltreun’ora. Fonte: http://it.wikinews.org/

Data: 12 Aprile 2006 Una dichiarazione leggermente meno recente

dell’allora Premier in carica:“Temo brogli” – Il Premier ha anche detto all’Annunziata di temere broglielettorali da parte della sinistra. Fonte: Corriere della Sera http://ww.corriere.it/

Data: 13 Marzo 2006


Tipo di frode elettorale ipotizzatadalla Destra Frode tradizionale attuata nei seggi elettorali che coinvolge chi

conta i voti Riscontri indiziari:

nessuno Riscontri oggettivi:

nessuno Ipotesi fraudolenta:

diecine (o centinaia) di migliaia di scrutatori presenti nei 60828seggi sparsi nella Repubblica si adoperano per annullare votivalidi per Forza Italia

Possibile soluzione?


Tipo di frode elettorale paventatadalla Destra

Pur nella frammentarietà dell’informazione fornita, siintravedono queste caratteristiche dell’ipotesi fraudolenta: Frode significativa parziale - altera un numero adeguato di voti espressi Frode indiretta (di 1-mo grado) - corrompe chi conta i voti espressi

Quale è la probabilità di successo di questa ipotetica frode eperchè? Nulla - Scarsa - Discreta - Buona - Certa

Quale è la probabilità che venga scoperta questa ipotetica frode eperchè? Nulla - Scarsa - Discreta - Buona - Certa

Quale è la probabilità che venga messa in atto questa ipoteticafrode e perchè? Nulla - Scarsa - Discreta - Buona - Certa


La cultura democratica in Italia:la Sinistra

Un film abbinato alla rivista Diario:ROMA - Caccia a Bianca, la scheda scomparsa. Come in un thriller,con il rischio di scoprire che le elezioni del 9-10 aprile 2006 sono statetruccate e manipolate forse con un programmino elettronico inserito nelsistema del Viminale e, poi, fatto sparire senza lasciare traccia. Fonte: La Repubblica http://www.repubblica.it/

Data: 23 Novembre 2006 Alla prima del film parteciparono

importanti esponenti del GovernoProdi

Tesi del film:Trasformazione delle schede bianchein voti per Forza Italia nel tragitto daiseggi al Viminale!!!


Tipo di frode elettorale ipotizzatadalla Sinistra

Frode informatica attuata nei calcolatori delMinistero degli Interni

Ipotetici riscontri indiziari: Le schede bianche sono passate da 1.692.048 (4,2%) del 2001

alle 445.497 (1,1%) del 2006 Forza Italia ha ottenuto percentualmente più voti rispetto a

quanto prospettato dagli exit poll Riscontri oggettivi:

nessuno Ipotesi fraudolenta:

il programma del Viminale trasforma schede bianche invoti per Forza Italia

Soluzione adottata (???) nel Novembre 2006:il Viminale ha sospeso la sperimentazione dello scrutinioelettronico


Tipo di frode elettorale ipotizzatodalla Sinistra

Sezione 102#voto: 514

Sezione 38Voti: 469

ComunePisa

Sezione 13#voto: 488

PrefetturaPisa

#estratto_verbale: 150Schede votate

Estratto del verbale

Copia del verbale MinisteroInterni

#estratto_verbale: 550

PUNTOCRITICO

Assunzione: Facile modificabilità dei dati digitali (elettronici) durante il

flusso (elettronico) dei risultati dalla periferia al centro


Tipo di frode elettorale ipotizzatodalla Sinistra

L’ipotesi fraudolenta è più precisa e ha queste caratteristiche : Frode significativa parziale - altera un numero adeguato di voti espressi Frode indiretta di 2-ndo grado - corrompe chi aggrega i voti espressi

Quale è la probabilità di successo di questa ipotetica frode e perchè? Nulla - Scarsa - Discreta - Buona - Certa

Quale è la probabilità che venga scoperta questa ipotetica frode eperchè? Nulla - Scarsa - Discreta - Buona - Certa

Quale è la probabilità che venga messa in atto questa ipotetica frode eperchè? Nulla - Scarsa - Discreta - Buona - Certa


La cultura democratica in Italia:la frode combinatoria La compravendita di voti è un fenomeno che

solitamente riguarda elezioni amministrative Meccanismo combinatorio per riconoscere il voto

espresso da un elettore basato su: modo di esprimere le preferenze numero di elettori per seggio

Tipica Elezione Amministrativa anni ‘80: 50 candidati per lista, 4 preferenze esprimibili Combinazioni semplici di 50 elementi a 4 a 4

C50,4 = 50! / (50 – 4)! * 4!= 50 * 49 * 48 * 47/24 = 230.300 Combinazioni di 49 elementi a 3 a 3

C49,3 = 49 * 48 * 47 / 3! = 18.424 Soluzione:

preferenza unica a partire dagli anni ‘90


Caratteristiche dellafrode combinatoria

La frode è ben definita e ha queste caratteristiche : Frode significativa parziale - altera un numero adeguato di voti espressi Frode diretta - corrompe chi esprime il voto Frode indiretta di 1-mo grado - corrompe chi conta i voti espressi (non

necessario) Quale è la probabilità di successo di questa frode e perchè?

Nulla - Scarsa - Discreta - Buona - Certa Quale è la probabilità che venga scoperta questa frode e perchè?

Nulla - Scarsa - Discreta - Buona - Certa Quale è la probabilità che venga messa in atto questa frode e perchè?

Nulla - Scarsa - Discreta - Buona - Certa


La cultura democratica in Italia:la frode fotografica

Meccanismo di compravendita di voti basato su: possibilità di fotografare voto (con videofonino)

Denunciata nel Maggio 2006 alle elezioniamministrative di Napoli

Riscontrata successivamente in interviste televisiveanche recentissime

Soluzione:vietato l’uso di videofonini e macchine fotografiche nel seggioelettorale Fonte: http://www.ansa.it/

Data: 1-mo Aprile 2008


Caratteristiche dellafrode fotografica

La frode è ben definita e ha queste caratteristiche : Frode significativa parziale - altera un numero adeguato di voti espressi Frode diretta - corrompe chi esprime il voto

Quale è la probabilità di successo di questa frode e perchè? Buona

Quale è la probabilità che venga scoperta questa frode e perchè? Scarsa

Quale è la probabilità che venga messa in atto questa frode e perchè? Scarsa - Buona


La cultura democratica in Italia:la frode della scheda precompilata

Meccanismo di compravendita di voti di complessa e sofisticataorganizzazione: viene sottratta una prima scheda bianca da un seggio viene votata fuori dal seggio la scheda bianca dal compratore la scheda votata viene consegnata all’elettore corrotto l’elettore corrotto ritira una nuova scheda bianca l’elettore corrotto inserisce nell’urna la scheda prevotata l’elettore corrotto consegna al compratore la scheda bianca

Ipotesi teorica di frode elettorale di cui non ho trovato alcunriscontro sulla stampa

Soluzione:piuttosto semplice, basta pensarci un attimo!!


Caratteristiche dellafrode della scheda precompilata

La frode è ben definita e ha queste caratteristiche : Frode significativa parziale - altera un numero adeguato di voti espressi Frode diretta - corrompe chi esprime il voto Frode indiretta di 1-mo grado - corrompe chi conta i voti (qualcuno del seggio)

Quale è la probabilità di successo di questa frode e perchè? Discreta

Quale è la probabilità che venga scoperta questa frode e perchè? Buona

Quale è la probabilità che venga messa in atto questa frode e perchè? Scarsa


La cultura democratica in Italia:la frode(?) del voto italiano all’estero

Banale meccanismo di compravendita di voti basato sulla carenzalegislativa del voto italiano all’estero che è per corrispondenza: il voto non è personale – espresso di persona davanti a funzionari che ne

garantiscono la segretezza – quindi può non essere segreto Soluzione:

piuttosto semplice!!

Voto all'estero, video scandalo. "In Australia si è votato così": in unfilmato girato con un telefonino la compilazione in serie delle schede.

• Fonte: http://tv.repubblica.it/Data: 10 Luglio 2007


Significatività delle frodi elettorali Una frode elettorale è significativa se:

riesce a determinare l’esito finale di una votazione alterando i votiespressi

altera un numero adeguato di voti espressi ha buona probabilità di successo ha scarsa probabilità di essere scoperta

Dato un procedimento elettorale, la significatività di una frodeelettorale può basarsi su fattori implementativi

indipendenti dai flussi informativi del procedimento elettorale: tipo dicabina elettorale, tipo di supporto di memorizzazione, numero dielettori coinvolti, distribuzione degli elettori, ecc… fattori strutturali

dipendenti dai flussi informativi del procedimento elettorale adottato eda come questi sono gestiti e controllati


Cardinalità delle frodi elettorali

Una frode elettorale significativa può essere: totale - altera tutti i voti espressi parziale - altera un numero sufficiente di voti espressi

Una frode elettorale significativa può essere: diretta - corrompe l’elettore e ne verifica il comportamento

elettorale tramite funzionari corrotti indiretta di vario grado - corrompe chi conta i voti espressi e/o

chi aggrega i voti espressi


Il procedimento elettorale in Italia

Seconda Parte


Riferimenti legislativinazionali (1)

Costituzione della Repubblica Italiana,parte 1 “Diritti e doveri dei cittadini”,Titolo IV “Rapporti politici” (1948) Art. 48 Sono elettori tutti i cittadini, uomini e donne, che hanno

raggiunto la maggiore età. Il voto è personale ed eguale, libero e segreto. Il suo

esercizio è dovere civico.


Riferimenti legislativinazionali (2)

Testo Unico del 30 marzo 1957, n. 361 Legge 21/12/2005, n. 270 e 20/3/2006, n. 121

Titolo I, art. 1, comma primo ciascuna Camera “è eletta a suffragio universale, con voto diretto ed

uguale, libero e segreto, attribuito a liste di candidati concorrenti.” art. 4, comma primo “Il voto è un dovere civico e un diritto di tutti i cittadini, il cui

libero esercizio deve essere garantito e promosso dallaRepubblica.”

Il diritto di voto dei cittadini italiani residenti all'estero èdisciplinato dalla Legge n. 459 (2001) e dal relativoregolamento di attuazione (DPR n. 104 del 2003).


Gestione del procedimento elettorale:Apparati dello Stato coinvolti

Enti Locali: Comuni soprattutto Ministero degli Interni: Prefettura in primis. Ministero della Difesa. Ministero della Pubblica Istruzione. Ministero della Giustizia Ministero delle Telecomunicazioni.


Svolgimento delle Votazioni:Operazioni nella Sezione Ruolo fondamentale nella tutela della democracità

delle elezioni: presenza di partiti (cittadini organizzati) in competizione,

pubblicizzazione dei risultati e indipendenza dellamagistratura!!!

Presenza di Osservatore Internazionale come OSCE?

Fasi Preparazione: liste elettorali! Svolgimento della votazione:

segretezza del voto: inidentificabilità e non mostrabilità Scrutinio

Trasparenza in tutte le fasi Almeno 3 membri di ogni Sezione sono sempre

presenti a tutte le operazioni


Svolgimento delle Votazioni:Comunicazione dei Risultati Molteplicità dei canali comunicativi garantiscono

trasparenza

Attualmente vi sono 4 canali trasmissivi Min. Interni – ufficioso – estratto del verbale via Comune Comune – ufficiale – copia del verbale Uff. Naz. presso Cassazione via Tribunale – ufficiale –

copia verbale e schede contestate, nulle, bianche Pretura – ufficiale – estratto verbale e voti validi


Rappresentazione informaticadi un procedimento elettorale ecomputazioni non-standard

Terza Parte


Rappresentazione matematica di unprocedimento elettorale (1) Versione semplificata del grafo (RDAG)

#verbale: 1

#Sezione: 60828

#Comune: 8101

#Prefettura: 103

#estratto_verbale: 1

Schede contestate,nulle e bianche

Schede voti validi

#Tab. scrutinio: 2#Liste elettori: 2

#Min. Interni: 1

#Tribunale: 165

#Corte d’Appello: 103

#Camera Deputati: 1#Uff. Naz. Cassazione: 1

#Pretura: 165

NB:


Rappresentazione matematica di unprocedimento elettorale (2) Altre particolarità

Flusso schede, flusso aggregati (risultati), flusso ufficioso

Granuli – tipi di nodo:R raccolta S spoglio

AG1 aggregazione AG2 AG3 Flusso schede partizionato Nodo memorizzazione Nodo pubblicizzazione significativo

15 4540

Comune


Metriche per frodi elettorali Molte proposte per misurare frodi elettorali dirette e indirette

tempo, danaro, difficoltà, rischiosità, … Numero di Funzionari da Corrompere

metrica indiretta “sintesi” di altre qualicosto e rischiosità

Useremo la metrica NFC per quantificare ifattori strutturali del procedimento elettoraleitaliano in caso di tentativi di frode elettoraletotale


Alcune considerazioni L’analisi tratteggiata è assai grossolana, perché si

dovrebbe tenere conto anche di altri fattori basilari:consistenza, tempo, supporto di memoriz. usato

Analisi di una situazione poco realistica: le frodi veresono sempre parziali

Idea di fondo in caso di rappresentazione sintetica:la frode elettorale totale è una forma normale chepermette di confrontare fra loro differenti tipi diprocedimenti elettorali

Dovrebbe permettere di confrontare questi costi difrode con procedimenti elettorali basati su calcolatore

Idea di fondo in caso di rappresentazione isomorfa:analizzare a posteriori dove si potrebbe intervenire(in futuro!) e se un’ipotesi di intervento fraudolento èrealistica (vd. inconsistenza ipotesi Diario-Deaglio).


Elementi di analisidi un procedimento elettoralebasato su calcolatore elettronico

Quarta Parte


Voto elettronico Il voto elettronico è un sistema informatico (un sistema

basato su calcolatore) mediante il quale vengonoautomatizzate tutte o alcune delle seguenti operazioniespletate nei procedimenti elettorali: Preparazione delle operazioni di voto Svolgimento della votazione

(segretezza del voto: inidentificabilità e non mostrabilità) Scrutinio (e conteggio) a livello di Sezione Aggregazione (e conteggio) a livelli superiori (Circoscrizione)

Affinchè il voto sia elettronico, alcune operazionivanno automatizzate


Primo Problema del VotoElettronico: Verificabilità Ken Thompson, “Reflections on Trusting Trust” (1983):

“To what extent should one trust a statement that a program is freeof Trojan horses? Perhaps it is more important to trust the peoplewho wrote the software” …

“The moral is obvious. You can’t trust code that you did not createtotally yourself. (Especially code from companies that employpeople like me). … A well installed microcode bug will be almostimpossible to detect.”

Il sistema hw-sw per il voto non può essere sottoposto a testpreventivi attendibili:

può essere solo verificato durante l’esercizio Poiché il sistema hw-sw per il voto non è affidabile e non è

verificabile, e il voto deve essere unico, segreto e direttamenteverificabile da un qualunque elettore, un voto espresso non puòessere memorizzato in forma elettronica, ma solo su un supportoindelebile in una forma riconoscibile dall’elettore (persona qualunque)


Secondo Problema del VotoElettronico: Criticità Le elezioni in Italia, particolarmente a partire dal livello

Comunale, possono risultare decisive per interessieconomici veramente consistenti

Il sistema hw-sw per il voto è sviluppato da un gruppomolto ristretto di specialisti (NFC basso)

Il sw si installa per copie identiche di un unico originale Il sistema hw-sw per il voto è inizializzato, manutenuto e

spesso gestito da operatori della ditta che lo produce (NFC?) Un’eventuale truffa è assai difficile da scoprire Il gioco vale la candela?

Non è presente un elemento di rischio eccessivo per lademocrazia?


La Normativa Europea

“Legal, operational and technical standards for e-voting”Rec(2004)11, page 7: Aware of concerns about certain security and reliability problems

possibly inherent in specific e-voting systems; Conscious, therefore, that only those e-voting systems which are

secure, reliable, efficient, technically robust, open to independentverification and easily accessible to voters will build the pubblicconfidence which is a prerequisite for holding e-voting;

Recommends that … :i. e-voting shall respect all the principles of democratic elections and

referendums. E-voting shall be as reliable and secure asdemocratic elections and referendums which do not involvethe use of electronic means.


E-poll: Presentazione CapigruppoComune di Pisa - 22 novembre 2007

Cosa è E-Poll E-POLL è cofinanziato dalla Dir. Generale per la Società

dell’Informazione e Media della Commissione dell’UE nell’ambitodel prgr CIP–PSP(ex e-TEN).

Partner del progetto sono: Siemens Informatica, Telecom Italia, Min. dell’Interno (I)Experian, Min. dell’Interno (FR)Ministero della Giustizia (UK)

Un primo obbiettivo: “Il progetto nasce con l’obiettivo di validare un nuovo approccio al voto

elettronico che abbraccia i complessi processi di una consultazioneelettorale per introdurre modifiche ed automatizzarne le procedure diidentificazione dell’elettore, di voto e di scrutinio”


E-Poll – orizzonte applicativo Identificazione del votante

Con Carta d'Identitàconvenzionale;

Con Smartcard (CIE); Con la biometria (impronte

digitali). Espressione del voto

Delocalizzazione; (<== ?!?) Sicurezza; Privacy.

Controllo della consistenza delvoto Da parte delle Autorità tramite la

possibilità di conteggio manualedelle preferenze cartacee.


L’ergonomia del Voto:una priorità

Ambiente familiare ma al tempostesso innovativo:Accessibilità garantita a personecon diverse abilità;Possibilità di votare in modoautonomo per non vedenti;Trasportabilità dei terminaliverso elettori con particolariesigenze o disagi (ospedali,luoghi di degenza, ecc.).


Argomenti sensibili per ilCittadino

Accuratezza del voto Il voto espresso è blindato e non potrà essere

modificato; Tutti i voti validi vengono raccolti: nell’urna

elettronica centrale, nell’urna di sezione e all’internodi ogni singolo terminale (a fini di servizio);

L’urna centrale, così come le periferiche, possonoessere aperte solo al momento dello scrutinio.

Garanzia di democrazia per il Cittadino Solo gli aventi diritto possono votare; Un controllo elettronico impedisce che i cittadini

possano votare più di una volta; Tutti i cittadini sono messi in condizione di votare

senza assistenza esterna.


Alcune brevi considerazioni finali E-Poll è un sistema centralizzato che controlla e gestisce oggetti

elettronici:chi controlla il sistema centrale controlla tutto l’universo mondoelettorale e bisogna fidarsi di costui

E-poll non è verificabile in periferia:la delocalizzazione dell’elettore comporta l’assenza di listeelettorali spuntate nei seggi;non sembra che l’elettore possa verificare la consistenza fra lasua scheda cartacea (eventuale), quella di sezione, e quella diservizio elettronica

E-poll non sembra essere facilmente verificabile al centro:liste elettorali spuntate? riportare al centro TUTTE LE SCHEDECARTACEE e ricontarle tutte?

E-Poll non sembra rispettare i requisiti delle leggi dellaRepubblica d’Italia e la Raccomandazione Europea


Ultima considerazione

To what extent should we trust the statement that theE-Poll program is free of Trojan horses?

Perhaps it is more (important) serious to trust thepeople who wrote the software

analisi infomatica di frodi elettorali nei procedimenti di voto ...analisi informatica di frodi in...

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