紧张的政治局势和对新冠病毒的恐惧导致今年创纪录的美国人提前投票，无论是邮寄投票还是亲自投票。现在，无论是在收到选票后即时开始计票的州，还是等到选举日才开始计票的州，计票过程都依赖于各州甚至各县之间差异很大的机器。
尽管投票中使用的技术在不断发展，但它仍然容易受到恶意和无意错误的影响。为了保护系统免受这两者的侵害，爱荷华大学的计算机科学家、《破碎的选票》一书的合著者道格拉斯·W·琼斯解释说，选举官员需要能够检查并复核选举结果。
“斯坦福大学的[计算机科学家和电子投票安全研究员]大卫·迪尔提出了一个很好的格言：如果我们做得对，即使是魔鬼本人也可以制造投票机，我们仍然可以举行公正的选举，”琼斯说。“而做得对意味着拥有真正可审计的技术——选票上的标记，普通选民知道这些标记表达了他们的真实意图。”《大众科学》采访了琼斯，了解投票机的工作原理、它们的漏洞以及选举日当天和之后会发生什么。
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【以下是采访的编辑稿。】
目前美国各地都在使用哪些类型的机器？
我们已经淘汰了打孔卡和机械杠杆投票机。这些现在都已经是很久以前的历史了。我们剩下的是两类投票机，这两类机器都是在 20 世纪 60 年代和 70 年代推出的。光学扫描投票机与标准化考试评分机密切相关，您需要在选票上候选人姓名旁边的气泡中涂黑。目前，这是美国使用最广泛的投票技术。我们拥有的另一类是直接记录电子投票机。第一台直接记录电子投票机实际上是在 1970 年代在伊利诺伊州部署的，但在 2002 年通过《帮助美国投票法案》后，这些机器的使用才大规模扩张。很明显，《帮助美国投票法案》的作者们预料到直接记录电子投票机将成为新的常态。但事实上，出于安全原因，这些机器非常成问题。
直接记录投票机的一个根本缺陷——也就是说，无论是旧式机械机器上拉动杠杆，还是在现代机器上触摸触摸屏，所有这些机器最终都完全无法审计。除了拆开并实际检查其机制之外，没有办法知道机器是否诚实。我们没有好的方法使用软件来做到这一点。完全缺乏任何可审计的计数记录，以至于你不得不完全信任程序员，这是一个真正的问题。[但是]今天美国绝大多数选票都是用手填写的纸质选票记录的。这让我感觉还不错。此外，越来越多的州都有某种形式的审计法。
现代投票机还存在哪些其他问题？
这是我在 20 世纪 70 年代首次学到的计算机安全方面的一条旧规则，今天仍然适用。那就是：对我们所有系统最大的威胁不是恶意的外部黑客，而是存在许多完全诚实、正常的人会犯错误。我们人类在犯错时具有令人惊讶的、偶然的创造性能力。对于需要涂黑气泡的选票，一个典型的错误是打印选票时候选人的顺序与扫描仪编程的候选人顺序不同。2006 年 6 月在波特瓦塔米县[爱荷华州]的初选中发生了一起著名的此类事件。最终结果是，出现的数字非常荒谬，与任何人对竞选结果的预期没有任何关系。选举官员注意到了这一点。他们进行了人工计数，从而完全解决了问题。他们能够做到这一点是因为他们有纸质选票。
亲自投票的选民可以直接将纸质选票放入扫描仪中进行自动计数。但是，如何统计缺席选票呢？
在选举之夜的深夜，选举办公室的工作人员整天都在清点缺席选票，把它们堆积起来，然后放入高速扫描仪中，以每分钟扫描 800 张选票的速度进行扫描。一些管辖区有自动开信机，你只需把一整叠缺席选票信封整齐地堆放起来，放入机器中，它就会从每个信封的边缘削掉十六分之一英寸，这样选票就可以很容易地从信封中抖出来。一些管辖区正在使用签名验证软件，信封被吸入机器中，放在摄像头前，然后通过软件或显示在某人远程计算机屏幕上的方式来检查签名。这些实际上非常类似于邮局用于自动读取邮件地址的机器，只不过目的是验证签名。而这又是一个全新的问题，因为在许多情况下，我们的法律并没有真正规定我们如何检查签名。事实证明，签名接受和拒绝的数学非常糟糕。如果你拒绝任何签名，那么你很有可能拒绝了更多诚实、有效的选民的签名，而不是抓住了无效的签名。
计票过程是否在选举日之后继续？
我们有诸如选举前夜的邮戳截止日期等长期传统。在我在这里的这段时间里，爱荷华州一直都是这样。因此，在选举之后的一周里，迟到的邮件仍然会慢慢地送达选举办公室——所有这些迟到的信封都会检查邮戳，如果邮戳可以接受，则会被计算在内。现在这里有一个问题，因为在过去的几十年里，邮局一直在减少在信件上应用任何类型的邮戳的频率。然而，如今，邮局会自动为每封通过其扫描仪的信封添加条形码。邮局有记录可以告诉你何时应用了该条形码。其计算机系统在这方面确实很出色，但根据某些州法律，这是不可接受的。因此，邮戳截止日期是一个真正的问题，因为邮局已经减少了经典邮戳的使用程度。
在选举之后有一段时间，需要对计数进行检查和交叉检查，[这个过程称为计票]。例如，在迈阿密，他们有一个巨大的电子表格，每个办公室的每个候选人一列；每个选区一行。在他们有了所有这些数据之后，他们会查看选区投票机打印出来的纸带——显示总票数的摘要纸带——然后将它与该电子表格进行比较，目的是排除其中心制表软件中的任何错误，因为过去曾经出现过此类错误。即使他们没有处理迟到的缺席选票，这可能也需要选举之后的几天时间。那时，选举委员会会签署计票报告。然后将计票报告转发给州，州会经历相同的流程。越来越多的州在签署官方计票报告之前进行选举后审计，而在其他州（如爱荷华州），我们会在签署计票报告之后进行选举后审计。尽管爱荷华州法律规定审计不能改变选举结果，但至少您可以发现您是否犯了错误。因此，选举可能需要选举之后的几周才能完成。