Stickybit.← CadernoEnglishNota · urna e criptografia · 5 out 2026 ·
Nota

Urna, 30 anos: o que a criptografia de 2026 acrescentaria.

A urna brasileira completa trinta anos como um sistema de custódia e assinatura digital, não de criptografia sobre o voto. Funciona, e não é disso que esta nota trata. Trata de três coisas que o nosso trabalho deste ano acrescentaria, cada uma com um número medido por nós: um comprovante que não compra voto, uma auditoria que conta o resultado em vez de testar a máquina, e a assinatura pós-quântica que não cabe no QR do boletim.

Espécime · um boletim de urna e a assinatura que o QR carrega
–QRs do boletim, no formato do TSE
–QRs só da assinatura, em bytes (hipótese)
–caracteres da assinatura
–verificar 563.910 boletins (8 núcleos)

Medição nossa de 5 de outubro de 2026, em Go, num computador comum de oito núcleos, corrigida em 6 de outubro pelo manual oficial do QR do boletim (TSE, 2024): cada QR leva no máximo 1.100 caracteres alfanuméricos, limite da impressora térmica da urna, dos quais cerca de 166 são cabeçalho e hash de encadeamento. Boletim municipal fictício com 5 candidatos a prefeito e 150 a vereador: 1.947 caracteres no formato chave:valor do manual. A assinatura do QR de hoje é Ed25519, com uma chave por estado publicada pelo TSE; a de hardware, nos arquivos de resultado, é uma curva de 521 bits. As duas têm a mesma fragilidade diante de um computador quântico.

Antes do argumento

Quatro palavras para esta página.

Boletim de urna (BU)

O resultado de uma seção, impresso ao fim do dia: aptos, comparecimento, votos por candidato, brancos e nulos. Desde 2015 vem com um QR; cinco vias são impressas, e uma fica afixada na porta da seção.

Registro digital do voto (RDV)

A tabela em que a urna grava cada voto numa linha sorteada, em claro, sem nada que o ligue ao eleitor. É o "embaralhamento" que protege o sigilo. Fica dentro da máquina.

Assinatura digital

Um selo matemático que só a chave privada da urna produz e qualquer um confere. Está em tudo: no programa que a urna aceita rodar, na tabela de hashes da cerimônia, no boletim. Hoje é de um tipo que um computador quântico grande forjaria.

Comprovante

O que o eleitor leva para casa. Hoje, nada. O TSE argumenta que um papel legível compra voto e coage. Está certo para papel: um recibo que prova sem revelar é outro objeto.

A intuição

Custódia e assinatura, não criptografia sobre o voto.

Lendo o que o TSE descreve, a segurança da urna é uma cadeia de custódia (a máquina não tem rede, o programa é compilado e lacrado em cerimônia pública, a mídia viaja em mãos) e de assinatura digital (o sistema só executa o que está assinado, o módulo de segurança embarcado guarda a chave, o boletim sai assinado e o servidor descarta o que não confere). O voto em si nunca é cifrado: é gravado em claro numa linha sorteada.

Isso explica por que a criptografia homomórfica, que somamos e vendemos em outras eleições, não entra na urna do TSE. Somar boletins cifrados resolve um problema que o totalizador não tem: ele já só vê agregados por seção, assinados e públicos. Dizemos isso antes de qualquer gancho, para não vender solução sem problema.

O que a cadeia deixa em aberto são três pontos, todos registrados pelo próprio TSE como escolha de desenho: o eleitor não leva prova nenhuma; a auditoria testa máquinas sorteadas, não o resultado; e toda a confiança repousa em assinaturas de um tipo que já tem data para ser forjável. É nesses três que o trabalho de 2026 adere.

dentro da urna · sem rede Confirma RDV · linha sorteadavoto em claro boletim assinado + QR mídia, em mãos totalizadorconfere a assinatura cinco vias impressas,uma na porta da seção o eleitor sai sem nada
Nada é cifrado: o voto fica em claro numa linha sorteada, e tudo que sai da urna sai assinado. A confiança é na custódia e na chave.
Gancho um

O comprovante que não compra voto.

O argumento do TSE contra o comprovante de papel é correto: um papel legível vira prova para quem compra ou coage. O que a criptografia de votação oferece é um objeto diferente. O voto é cifrado na hora do Confirma; o recibo é a impressão digital do voto cifrado, publicada num quadro público encadeado; junto vai uma prova de que o conteúdo é um voto válido, sem dizer qual. O eleitor confere em casa que o seu recibo está no quadro. Não consegue mostrar a ninguém em quem votou, porque o recibo não diz.

Fizemos isso funcionar de ponta a ponta no nosso laboratório: credencial única por título, recibo, quadro encadeado, prova de voto válido e abertura do resultado só por um grupo de guardiões, três de cinco. O RDV já faz o embaralhamento por sorteio de linha, mas em claro e dentro da mesma máquina. O recibo dá ao eleitor a verificação individual que hoje só existe de forma coletiva, pelo boletim.

O limite, dito reto: recibo e prova não zeram a coação se o eleitor puder provar o conteúdo a um terceiro. O desenho mitiga, não elimina. E é exatamente o que vendemos onde não há TSE: sindicatos, assembleias e conselhos, em que hoje a alternativa é a planilha de alguém.

voto cifrado recibo = hash quadro públicoencadeado prova: é válido eleitor, em casa "o meu recibo está lá?" prova sem revelar
O recibo prova que o voto entrou e não diz qual foi. É o comprovante que o papel não consegue ser.
Gancho dois

Auditar o resultado, não a máquina.

A auditoria da urna testa máquinas: sorteia-se um lote, vota-se nelas com cédulas conhecidas, confere-se que contaram certo. É uma boa auditoria de equipamento. Não é uma auditoria de resultado: ela não diz, com um risco declarado, que o vencedor proclamado é o vencedor. O próprio TSE chama essa verificação de amostral, e é.

Existe uma família de auditorias desenhada para a outra pergunta, as limitadoras de risco: sorteiam-se registros até que a chance de certificar um resultado errado caia abaixo de um limite escolhido. Medimos duas no nosso laboratório, numa eleição simulada com margem apertada de 1%. A que só conta cédulas precisou de 65.415; a que compara cada cédula sorteada com o registro da máquina precisou de 629, cento e quatro vezes menos. Com o risco declarado de 5%, a certificação indevida observada foi de 0,43% e 1,40%, abaixo do limite.

A condição para isso é ter um registro independente da máquina para comparar. Na urna brasileira, por desenho, ele não existe por eleitor: o boletim na porta da seção é a única cópia independente, e ela é por seção. É aqui que o gancho um alimenta o dois: o recibo publicado no quadro é exatamente o registro que uma auditoria por comparação precisa, sem papel na mão de ninguém.

margem de 1% · risco declarado 5% só contar 65.415 registros · certificação indevida 0,43% comparar com o registro da máquina 629 registros · certificação indevida 1,40% 104 vezes menos, se houver o que comparar
Medição nossa em eleição simulada. A auditoria barata precisa de um registro independente da máquina. A urna não o tem por eleitor; o recibo do gancho um seria esse registro.
Gancho três

A assinatura de 2028 não cabe no QR.

Tudo na urna é assinatura digital: o programa que ela aceita rodar, a tabela de hashes da cerimônia, o certificado do módulo de segurança, o boletim. São mais de quatro milhões de certificados emitidos pela autoridade certificadora da Justiça Eleitoral. Pelo verificador independente que lê os arquivos públicos do TSE, a chave de hardware da urna é uma curva elíptica de 521 bits. É forte hoje e está na família que o algoritmo de Shor quebra. Para assinaturas, o risco não é "gravar hoje, abrir depois"; é que qualquer boletim arquivado passa a ser forjável retroativamente, e a comparação boletim da porta contra portal perde o lastro.

O modelo UE2028 está sendo especificado agora, e uma urna serve por dez anos: a de 2015 ainda vota em 2026. Então perguntamos a coisa mais concreta possível: se o boletim fosse assinado com o padrão pós-quântico, ele ainda caberia no QR que o aplicativo do TSE lê? Montamos um boletim municipal no formato de texto do QR e assinamos com seis algoritmos.

AssinaturaBytesCaracteres, em hexadecimalQRs do boletim (1.100 caracteres cada)QRs só da assinaturaVerificar 563.910 boletins, 8 núcleos
Ed25519 (o QR de hoje)641283111,2 s
ECDSA P-25672144319,6 s
RSA-2048256512314,7 s
ML-DSA-44 (pós-quântica, nível 2)2.4204.840864,9 s
ML-DSA-65 (pós-quântica, nível 3)3.3096.6181087,3 s
ML-DSA-87 (pós-quântica, nível 5)4.6279.25412109,1 s

Boletim municipal fictício de 1.947 caracteres, 5 candidatos a prefeito e 150 a vereador, no formato chave:valor do manual do TSE. Cada QR leva 1.100 caracteres, dos quais cerca de 934 úteis depois do cabeçalho e do hash; o manual diz que boletins grandes já chegam a quatro QRs hoje. Com a assinatura atual o boletim fictício ocupa três. Com ML-DSA-65, dez: só a assinatura são oito. A hipótese de pôr a assinatura em bytes crus, em símbolos do mesmo tamanho, dá quatro QRs para ML-DSA-44 e cinco para ML-DSA-65, porque o limite é a impressora, não o padrão QR. O tempo é de verificação em um computador comum, para todas as urnas do país: a migração custa tamanho, não tempo.

O envelope de assinatura que a urna grava já tem um campo de algoritmo, com três valores: RSA, curva elíptica e o algoritmo próprio do centro de pesquisa das Forças Armadas. Acrescentar o padrão pós-quântico ao envelope é mudança pequena. O QR não: ou o boletim passa de três para dez símbolos impressos em papel térmico, ou a assinatura vai em QRs à parte, ou o aplicativo passa a buscar a assinatura no portal e o QR carrega só o boletim e a impressão digital dele. Qualquer das três é decisão de especificação para a UE2028, e tem que ser tomada antes de comprar a máquina, não depois. É o que descrevemos em identidade pós-quântica para dispositivos e no relógio do computador quântico.

O que fazer

Três decisões que cabem na especificação, não no dia da eleição.

  1. Dar à UE2028 um módulo de segurança que troca de algoritmo.

    O envelope já tem o campo. O que falta é o hardware assinar em ML-DSA e em curva elíptica ao mesmo tempo, durante a transição, e a autoridade certificadora da Justiça Eleitoral emitir certificados híbridos. Comprado sem isso, o módulo é clássico até 2038.

  2. Decidir onde a assinatura grande vai no boletim.

    Dez QRs em sequência, QRs à parte só para a assinatura, ou o QR levando só o boletim e a sua impressão digital enquanto a assinatura fica no portal. Cada escolha muda o aplicativo que o cidadão usa. Medir antes, como fizemos acima, custa uma tarde.

  3. Publicar um registro que permita auditar o resultado.

    Sem registro independente por eleitor, a auditoria limitadora de risco fica cara ou impossível. O recibo criptográfico publicado num quadro encadeado é esse registro, sem papel. É a única das três decisões que muda a experiência do eleitor, e por isso a mais lenta.

O que não estamos dizendo

Onde isto pode estar errado.

Não dizemos que a urna é insegura

Não há fraude comprovada em trinta anos, e a cadeia de custódia e assinatura é um desenho sério. Os três ganchos tocam janelas que o próprio TSE descreve como escolhas, não falhas.

O boletim é fictício, o formato não

Usamos o formato chave:valor e o limite de 1.100 caracteres por QR do manual oficial do TSE (edição 2024), mas o boletim é inventado, com 150 candidatos a vereador. Seções reais variam de um a quatro QRs hoje. O número de QRs muda com o boletim; o tamanho da assinatura, que domina a conta, não.

A auditoria barata precisa do que a urna não tem

Os 629 registros valem para uma eleição com registro independente por eleitor. Sem ele, o número não se aplica à urna de hoje. Apresentamos o custo para mostrar o tamanho do ganho, não como algo que o TSE possa fazer amanhã.

O relógio quântico é tese, não data

Que assinaturas de curva elíptica são quebráveis por um computador quântico grande é fato. Quando esse computador existe é a nossa estimativa, e pode estar errada para os dois lados. O argumento da urna não depende da data: depende de a máquina servir dez anos.

Conversar

Isto se aplica ao seu caso?

Se você organiza eleições fora da Justiça Eleitoral, num sindicato, numa cooperativa, num conselho ou numa assembleia, conte em duas linhas quantos votam e quem precisa confiar no resultado. A primeira conversa serve para ver se um recibo que não compra voto resolve, e, se a sua planilha já basta, dizemos.

Conversar pelo WhatsApp algorithms@stickybit.com.br Stickybit · Porto Alegre, desde 2004

← Caderno de pesquisa · Dado trancado (FHE) · Pós-quântico · stickybit.com.br

Fontes