Inleiding
De opkomst van blockchaintechnologie heeft verschillende aspecten van de moderne samenleving getransformeerd, waaronder de governance van Decentrale Autonome Organisaties (DAO’s). DAO’s vertegenwoordigen een aanzienlijke verschuiving in hoe organisaties kunnen opereren, waarbij beslissingen worden genomen door de collectieve tokenhouders in plaats van door een gecentraliseerde autoriteit. Stemmen speelt een cruciale rol in dit systeem, en het waarborgen van de integriteit en anonimiteit van stemmen is van het grootste belang. Het implementeren van anonieme stemsystemen binnen DAO’s, met name op platforms zoals Ethereum, brengt echter verschillende uitdagingen met zich mee, die vaak worden aangeduid als het “referendumprobleem.”
Dit essay verkent de complexiteiten van anoniem stemmen in DAO’s, met een focus op het referendumprobleem, waarbij meerdere conflicterende bewijzen kunnen ontstaan tijdens het stemproces. Het gaat dieper in op de technische aspecten van zk-SNARK’s (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge) en NIZK (Non-Interactive Zero-Knowledge) bewijzen, die vaak worden voorgesteld als oplossingen voor dit probleem. Daarnaast onderzoekt het essay de bredere implicaties van deze kwesties voor de toekomst van blockchain-governance en verkent het mogelijke oplossingen en mitigaties die privacy, beveiliging en praktisch nut in evenwicht brengen.
De Natuur van DAO’s en Stemmechanismen
Decentrale Autonome Organisaties (DAO’s) zijn een nieuw soort organisatie die gebruikmaakt van blockchaintechnologie om te opereren zonder gecentraliseerd leiderschap. Leden van een DAO nemen beslissingen door middel van stemmen, en deze beslissingen worden uitgevoerd via slimme contracten op de blockchain. Het gebruik van Ethereum als platform voor DAO’s is wijdverspreid geworden, gezien het vermogen om slimme contracten en gedecentraliseerde applicaties (dApps) te ondersteunen.
Het stemproces binnen een DAO kan verschillende vormen aannemen, maar referenda zijn het meest gebruikelijk. In een referendum brengen leden stemmen uit om een bepaald voorstel te steunen of te verwerpen, zoals de overdracht van fondsen. De stemkracht van elk lid kan variëren afhankelijk van het aantal tokens dat ze bezitten, hoewel vaak wordt aangenomen dat elke stem gelijkwaardig is.
De uitdaging van anoniem stemmen vloeit voort uit de noodzaak om ervoor te zorgen dat de identiteit van de kiezers vertrouwelijk blijft, terwijl ook wordt geverifieerd dat alleen in aanmerking komende leden deelnemen en dat de resultaten accuraat zijn. Dit evenwicht is moeilijk te bereiken, vooral gezien de computationele kosten die gepaard gaan met het verifiëren van stemmen op het Ethereum-netwerk.
Het Referendumprobleem in DAO’s
Centraal in het referendumprobleem staat de mogelijkheid dat er tijdens het stemproces meerdere conflicterende bewijzen worden ingediend. Dit probleem doet zich vooral voor in systemen waar zk-SNARK’s worden gebruikt om stemmen te verifiëren terwijl de anonimiteit van de kiezer behouden blijft. Een zk-SNARK stelt een bewijsleverancier in staat om een verificateur ervan te overtuigen dat een bewering waar is, zonder enige informatie vrij te geven behalve de geldigheid van de bewering. Deze technologie is zeer waardevol in anoniem stemmen omdat het mogelijk maakt om stemmen te tellen zonder individuele stemmen bloot te geven.
Het referendumprobleem wordt echter duidelijk wanneer we nadenken over de mogelijkheid dat meerdere aggregators conflicterende zk-SNARK-bewijzen naar het slimme contract sturen. Als verschillende aggregators bepaalde stemmen weglaten of verschillende resultaten produceren op basis van dezelfde reeks stemmen, moet het slimme contract bepalen welk bewijs het moet accepteren. Dit scenario leidt tot aanzienlijke beveiligingsproblemen, aangezien kwaadaardige aggregators de resultaten kunnen manipuleren door selectief stemmen op te nemen of uit te sluiten.
Het probleem kan worden onderverdeeld in twee gevallen:
- Scenario met één aggregator: In een systeem waar slechts één aggregator is gemachtigd om bewijzen in te dienen, hangt de veiligheid van het hele stemproces af van de integriteit van die aggregator. Als de aggregator wordt gecompromitteerd, kan deze een frauduleus bewijs indienen dat de uitslag van het referendum verandert. Het gebruik van zk-SNARK’s biedt hiertegen geen inherente bescherming, aangezien de aggregator een bewijs kan produceren dat ten onrechte de stemtelling weergeeft.
- Scenario met meerdere aggregators: In een gedecentraliseerd systeem waar meerdere aggregators bewijzen kunnen indienen, wordt het probleem er een van conflicterende bewijzen. Verschillende aggregators kunnen bewijzen indienen die verschillende subsets van stemmen tellen, wat leidt tot tegenstrijdige resultaten. Het slimme contract staat dan voor de uitdaging om te bepalen welk bewijs moet worden geaccepteerd, wat ertoe kan leiden dat de verkeerde uitslag wordt gekozen.
Technische Oplossingen en Hun Beperkingen
Er zijn verschillende technische oplossingen voorgesteld om het referendumprobleem in DAO’s te mitigeren, waarbij wordt gefocust op het balanceren van de behoefte aan privacy, beveiliging en praktisch nut. Elke oplossing kent echter zijn eigen uitdagingen en afwegingen.
1. Recursieve Bewijzen en Hun Toepassingen
Recursieve zk-SNARK’s zijn voorgesteld als een oplossing om de GAS-kosten die gepaard gaan met stemmen op Ethereum te minimaliseren, terwijl de anonimiteit van kiezers behouden blijft. Bij deze aanpak worden de zk-SNARK-bewijzen recursief gegenereerd, waardoor meerdere bewijzen kunnen worden geaggregeerd tot één bewijs dat efficiënt on-chain kan worden geverifieerd. Deze methode vermindert de computationele belasting van het Ethereum-netwerk, waardoor het financieel haalbaar wordt voor DAO’s om grootschalige anonieme referenda te houden.
Recursieve bewijzen lossen echter niet volledig het probleem van conflicterende bewijzen op. Als verschillende aggregators verschillende bewijzen produceren, heeft het slimme contract nog steeds een mechanisme nodig om te beslissen welk bewijs geldig is. Dit besluitvormingsproces is niet triviaal en voegt extra complexiteit toe aan het systeem.
2. Aggregatable Non-Interactive Zero-Knowledge Bewijzen
Een andere voorgestelde oplossing is het gebruik van aggregatable NIZK-bewijzen, waarmee meerdere bewijzen kunnen worden gecombineerd tot één bewijs dat de aggregatie van alle stemmen vertegenwoordigt. Deze methode zou theoretisch het referendumprobleem kunnen oplossen door ervoor te zorgen dat het uiteindelijke bewijs de totale telling van stemmen weerspiegelt zonder enige weglatingen.
Onderzoek heeft echter aangetoond dat het niet haalbaar is om aggregatable NIZK’s te construeren die zowel zero-knowledge als beknopt zijn. De onmogelijkheid om dergelijke bewijzen te creëren, suggereert dat dergelijke bewijzen ofwel de privacy in gevaar zouden brengen of niet beknopt zouden zijn, wat betekent dat ze niet goed zouden schalen met het aantal kiezers. Als gevolg hiervan, hoewel aggregatable NIZK’s een interessante theoretische oplossing bieden, zijn ze in hun huidige vorm niet praktisch voor grootschalige implementaties.
3. Mitigaties Door Privacy in te Ruilen voor Beknopt
Een mogelijke mitigatiestrategie houdt in dat een zekere mate van privacy wordt ingeleverd ten gunste van verbeterde beknoptheid. Bij deze aanpak zouden kiezers niet alleen hun stemmen indienen, maar ook een hash van hun privésleutels en een unieke identificatie voor de verkiezing. Het zk-SNARK-bewijs zou dan lijsten met deze hashes bevatten, die kunnen worden gecontroleerd om ervoor te zorgen dat geen enkele kiezer meerdere tegenstrijdige stemmen heeft uitgebracht.
Deze methode stelt het slimme contract in staat om “slechte kiezers” die zowel voor JA als NEE proberen te stemmen, te elimineren door de hash-lijsten tussen verschillende bewijzen te vergelijken. Hoewel deze aanpak de anonimiteit van kiezers tot op zekere hoogte behoudt, onthult het wel enige informatie over het stemproces, wat de volledige privacy zou kunnen ondermijnen. Bovendien groeit de omvang van het bewijs lineair met het aantal kiezers, wat tot schaalbaarheidsproblemen kan leiden.
4. Onmogelijkheid van Beknopte Aggregatable Bewijzen
Een verdere complicatie van het referendumprobleem is de onmogelijkheid om beknopte aggregatable bewijzen te creëren, zoals aangetoond door de toepassing van de Kolmogorov-complexiteit. Het theorema stelt dat elk non-interactief bewijssysteem dat aggregatable is op de gewenste manier, geen bewijzen kan hebben die sublineair zijn in lengte ten opzichte van het totale aantal stemgerechtigde kiezers. Deze bevinding onderstreept de inherente afwegingen tussen privacy, beknoptheid en verifieerbaarheid in anonieme stemsystemen.
Implicaties voor de Toekomst van Blockchain-Governance
De uitdagingen die worden gepresenteerd door het referendumprobleem in anoniem stemmen voor DAO’s, wijzen op de bredere moeilijkheden bij het bereiken van veilige, privé en schaalbare governance-systemen op blockchain-platforms. Naarmate DAO’s in populariteit en invloed blijven groeien, zal het vinden van robuuste oplossingen voor deze uitdagingen cruciaal zijn voor de toekomst van gedecentraliseerde governance.
1. Impact op DAO-adoptie en Vertrouwen
De beveiligingsproblemen die door het referendumprobleem worden opgeworpen, kunnen een aanzienlijke impact hebben op de acceptatie van DAO’s, vooral voor organisaties die een hoge mate van vertrouwen en betrouwbaarheid vere
zen. Als kiezers het gevoel hebben dat hun stemmen kunnen worden gemanipuleerd of dat hun anonimiteit niet gegarandeerd is, zullen ze minder snel deelnemen aan de governance van een DAO. Deze terughoudendheid kan de groei en effectiviteit van DAO’s als governance-model belemmeren.
2. De Rol van Cryptografisch Onderzoek
Cryptografisch onderzoek zal een cruciale rol spelen bij het aanpakken van het referendumprobleem en andere uitdagingen met betrekking tot anoniem stemmen. Vooruitgang op het gebied van zk-SNARKs, NIZKs en andere cryptografische principes kan leiden tot de ontwikkeling van veiligere en efficiëntere stemsystemen. Echter, zoals de onmogelijkheidresultaten suggereren, kunnen er fundamentele beperkingen zijn aan wat kan worden bereikt, waardoor een zorgvuldige balans tussen concurrerende prioriteiten noodzakelijk is.
3. Regulatoire Overwegingen
Naarmate DAO’s prominenter worden, zullen regelgevende instanties waarschijnlijk interesse krijgen in hun governanceprocessen. Het waarborgen dat DAO’s veilige en transparante referenda kunnen houden, zal essentieel zijn om regelgevende goedkeuring en legitimiteit te verkrijgen. Deze overweging voegt een extra laag complexiteit toe aan het referendumprobleem, aangezien oplossingen niet alleen technisch solide moeten zijn, maar ook moeten voldoen aan evoluerende wettelijke normen.
4. Potentieel voor Hybride Oplossingen
Gegeven de moeilijkheden bij het bereiken van een perfecte oplossing, kunnen hybride benaderingen die elementen van verschillende stemsystemen combineren een meer praktische weg vooruit bieden. Een DAO zou bijvoorbeeld een combinatie kunnen gebruiken van on-chain en off-chain stemsystemen, waarbij on-chain verificatie van off-chain resultaten wordt gebruikt met behulp van zk-SNARKs. Hoewel deze aanpak niet alle uitdagingen zou elimineren, zou het de risico’s die verbonden zijn aan elke individuele methode kunnen verminderen.
Ethische Overwegingen bij Anoniem Stemmen
Hoewel de technische uitdagingen van anoniem stemmen aanzienlijk zijn, zijn de ethische implicaties even belangrijk. Het waarborgen van de privacy van kiezers is cruciaal, maar dit moet worden afgewogen tegen de noodzaak van transparantie en verantwoordelijkheid in besluitvormingsprocessen.
1. Privacy versus Transparantie
Een van de centrale ethische dilemma’s in anoniem stemmen is de afweging tussen privacy en transparantie. Aan de ene kant is de anonimiteit van kiezers essentieel om dwang te voorkomen en ervoor te zorgen dat individuen vrij kunnen stemmen. Aan de andere kant kan te veel anonimiteit leiden tot een gebrek aan transparantie, waarbij het publiek niet kan verifiëren of het stemproces eerlijk was of dat de resultaten accuraat zijn.
Het vinden van een balans tussen deze twee principes is een uitdaging. Oplossingen zoals zk-SNARKs bieden een manier om cryptografische garanties te geven over de juistheid zonder individuele stemmen bloot te geven, maar ze lossen niet alle transparantieproblemen op. Naarmate DAO’s en andere organisaties doorgaan met het ontwikkelen van stemsystemen, zullen ze moeten overwegen hoe ze het publieke vertrouwen kunnen behouden terwijl ze de privacy van individuen beschermen.
2. Het Risico van Manipulatie van Kiezers
Een andere ethische zorg is het potentieel voor manipulatie van kiezers, vooral in systemen waarin aggregators een cruciale rol spelen bij het tellen van stemmen. Als aggregators kunnen worden gecorrumpeerd of beïnvloed, zouden ze de resultaten van een stemming kunnen wijzigen, wat het democratische proces binnen de DAO ondermijnt.
Om dit risico te mitigeren, kunnen DAO’s extra waarborgen moeten implementeren, zoals het vereisen van meerdere onafhankelijke aggregators of het gebruik van cryptografische technieken die voorkomen dat aggregators stemtellingen wijzigen. Het waarborgen dat deze waarborgen aanwezig zijn, is essentieel om de legitimiteit van DAO-governance te behouden.
3. Inclusiviteit en Toegankelijkheid
Naarmate DAO’s blijven evolueren, is het essentieel om ervoor te zorgen dat hun governance-systemen inclusief en toegankelijk zijn voor alle leden. Dit omvat het ontwerpen van stemsystemen die gemakkelijk te gebruiken en te begrijpen zijn, zelfs voor individuen zonder een diepgaande technische achtergrond.
Bovendien mogen de kosten van deelname aan stemmen niet prohibitief zijn. Hoge GAS-kosten op het Ethereum-netwerk, bijvoorbeeld, zouden leden met minder middelen kunnen uitsluiten van deelname aan governance. Layer 2-oplossingen en andere innovaties die de kosten verlagen, zullen cruciaal zijn om DAO’s inclusiever te maken.
De Toekomst van DAO’s en Blockchain-Governance
Het referendumprobleem in anoniem stemmen is slechts een van de vele uitdagingen waarmee DAO’s zullen worden geconfronteerd naarmate ze blijven groeien en evolueren. Het aanpakken van dit probleem is echter cruciaal voor het langdurige succes en de legitimiteit van DAO’s als governance-model.
1. Voortdurende Innovatie en Onderzoek
De toekomst van DAO’s zal afhangen van voortdurende innovatie en onderzoek op het gebied van cryptografie, blockchain-technologie en governance-modellen. Naarmate nieuwe uitdagingen zich aandienen, zal de DAO-gemeenschap moeten samenwerken om oplossingen te ontwikkelen die deze kwesties aanpakken en tegelijkertijd trouw blijven aan de principes van decentralisatie en autonomie.
Onderzoek naar nieuwe cryptografische technieken, zoals efficiëntere zk-SNARKs of nieuwe stemprotocollen, zal essentieel zijn. Daarnaast zal interdisciplinaire samenwerking met velden zoals economie, politieke wetenschappen en recht helpen ervoor te zorgen dat DAO-governance-modellen zowel technisch solide als afgestemd op bredere maatschappelijke waarden zijn.
2. Integratie met Traditionele Governance-Modellen
Naarmate DAO’s prominenter worden, zullen er waarschijnlijk mogelijkheden ontstaan om ze te integreren met traditionele governance-modellen. Bijvoorbeeld, bedrijven of overheden zouden DAO-achtige structuren kunnen aannemen voor bepaalde besluitvormingsprocessen, of DAO’s zouden kunnen samenwerken met traditionele organisaties om gemeenschappelijke doelen te bereiken.
Deze integratie zal zorgvuldige overweging vereisen van hoe gedecentraliseerde en gecentraliseerde governance-modellen kunnen naast elkaar bestaan en elkaar aanvullen. Het zal ook vragen oproepen over hoe ervoor te zorgen dat gedecentraliseerde governance-systemen verantwoordelijk worden gehouden aan het publiek en aan regelgevende instanties.
3. De Rol van Regulering
Regulering zal een steeds belangrijkere rol spelen in de toekomst van DAO’s. Naarmate deze organisaties invloedrijker worden, zullen overheden en regelgevende instanties waarschijnlijk proberen ervoor te zorgen dat DAO’s opereren binnen juridische kaders die de rechten van hun leden en het bredere publiek beschermen.
Regulering zou kwesties kunnen aanpakken zoals de privacy van kiezers, het voorkomen van fraude en de verantwoordelijkheid van DAO-leiderschap. Het zal echter belangrijk zijn om een balans te vinden tussen regulering en de kernprincipes van decentralisatie en autonomie die DAO’s definiëren.
4. Het Potentieel voor Wereldwijde Impact
Ten slotte is het potentieel van DAO’s om wereldwijde impact te hebben enorm. Naarmate gedecentraliseerde governance-modellen hun effectiviteit bewijzen, zouden ze kunnen worden aangenomen door een breed scala aan organisaties, van bedrijven tot non-profitorganisaties tot overheden. Dit zou kunnen leiden tot meer democratische en transparante besluitvormingsprocessen op wereldwijde schaal.
Het succes van DAO’s zou ook nieuwe vormen van samenwerking en gemeenschapsvorming kunnen inspireren, waarbij individuen van over de hele wereld samenkomen om te werken aan gedeelde doelen zonder de noodzaak van gecentraliseerde controle. Deze visie van een meer gedecentraliseerde, samenwerkende wereld is een van de meest opwindende mogelijkheden voor de toekomst van DAO’s en blockchain-governance.
Conclusie
Het referendumprobleem in anoniem stemmen voor DAO’s is een complex en veelzijdig probleem dat technische, ethische en maatschappelijke vraagstukken raakt. Hoewel huidige oplossingen zoals zk-SNARKs en NIZKs veelbelovende benaderingen bieden, zijn ze niet zonder beperkingen, en de zoektocht naar een perfecte oplossing blijft gaande.
Naarmate DAO’s zich blijven ontwikkelen, zullen ze deze uitdagingen zorgvuldig moeten navigeren, waarbij ze de behoefte aan privacy, beveiliging en transparantie in hun governanceprocessen in evenwicht brengen. De toekomst van DAO’s en blockchain-governance zal afhangen van het vermogen van deze organisaties om te innoveren, samen te werken en zich aan te passen aan nieuwe uitdagingen.
Uiteindelijk zou het succes van DAO’s de manier waarop we denken over governance kunnen herdefiniëren, niet alleen binnen organisaties, maar in de samenleving als geheel. Door het referendumprobleem en andere uitdagingen aan te pakken, hebben DAO’s het potentieel om meer democratische, transparante en inclusieve bestuursystemen te creëren die een blijvende impact kunnen hebben op de wereld.
