ATHENA 一类风险限制选票轮询审计方法
密码学与安全
2021-02-23 v5 应用统计
摘要
当今使用的主要风险限制选票轮询审计方法 BRAVO，设计用于单次随机抽取单张选票、并在每次抽取后决定是否停止审计或继续抽取（逐票（B2）审计）的情形。另一方面，真实的选票轮询审计在单轮中抽取多张选票，然后再决定是否停止（逐轮（R2）审计）。我们表明，将 BRAVO 直接应用于真实的 R2 审计会导致显著的低效。我们提出了 ATHENA 一类 R2 停止规则，并证明若轮次安排预先确定（在审计开始前），这些规则是风险限制的。我们证明每条规则至少与在轮次结束时应用的相应 BRAVO 停止规则一样高效。我们拥有实现我们大部分结果的开源软件库。我们表明，对于 2016 年美国总统选举中所有州级优势 margin 以及具有 停止概率的第一轮，与 BRAVO（停止规则在轮次结束时应用）相比，ATHENA 将所需选票数量减半。我们给出了支持 90% 停止概率主张以及我们对第一轮中累积风险的断言的仿真结果。此外，与按抽取顺序在选票上应用的 BRAVO 停止规则相比，ATHENA 在低优势 margin 下将选票数量减少了超过四分之一。这意味着在以 R2 方式抽取选票时记录顺序并无益处，因为即便没有抽取顺序信息，ATHENA 也更高效。这些结果意义重大，因为当前真实选票轮询选举审计使用 B2 BRAVO 规则，使选举官员的工作量约为两倍。按抽取顺序应用规则需要更少选票，但记录顺序并将其输入审计软件增加了工作量。
引用
@article{arxiv.2008.02315,
title = {The ATHENA Class of Risk-Limiting Ballot Polling Audits},
author = {Filip Zagórski and Grant McClearn and Sarah Morin and Neal McBurnett and Poorvi L. Vora},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.02315},
year = {2021}
}