數碼新秩序

智城物語
15/12/2023

區議會選舉|香港智慧城市淪為笑話?區選電子選民登記冊大規模故障!揭示電子投票面臨甚麼挑戰、風險?

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  剛結束的2023區議會選舉,因電子選民登記冊系統大規模故障,引來社會極大迴響。為求提升城市競爭力,近年各地政府積極引入智能化城市管理方案,電子投票也是其中重要一環。但今次電子選民冊無故當掉,被迫轉用人手派票,卻為香港智慧城市發展蒙上陰影。究竟看似更方便、快捷的電子投票,落地執行時要面對甚麼挑戰與風險?

 

電子選民冊當機改用紙本登記冊

 

  選舉管理委員會於12月10日晚上宣布,用作核發選票的電子選民登記冊系統發生故障,無法如常運作,要改用電子選民登記冊,透過人手發出選票,並決定將投票時間延長1.5小時,至凌晨12時結束。選管會主席陸啟康表示,現階段未有證據顯示系統受到網絡攻擊,暫時故障原因不明。

 

  特區政府已要求選管會成立專責調查小組,由政府資訊科技總監辦公室、選舉事務處資訊科小組、以及警察網絡安全及科技罪案調查科三方合作調查,須在3個月內向特首提交報告。

 

  事實上,電子選民登記冊系統已非第一次出事。2021年9月舉行的選委會選舉,首度試用電子選民登記冊。同年12月的立法會選舉,電子選民冊開始大規模投入運作,期間有7個投票站的系統出現故障,令投票作業停擺約3至22分鐘不等,但因暫停時間較短、涉事票站數目小,是以影響不大。選管會解釋,事故起因是投票站電力供應和網絡連線不穩,以致部分系統未能正常運作。

 

  

2021年立法會選舉舉行前,選舉事務處曾為逾10,000名投票站工作人員,舉辦了20場電子選民登記冊系統操作的實習課堂。(圖片來源:香港特區政府官網)

 

美國各州份已全面採用電子投票

 

  儘管有系統當機風險,但仍有不少國家樂於採用電子投票(Electronic Voting)。它的好處是,既可以簡化投票作業流程,讓票站不用再大排長龍,又可以方便海外國民遠距投票,有助提高投票率,促進公民參與。

 

  電子投票大致上可分為兩種技術方案:網上投票、以及電子投票機投票。由於網上投票系統的架設成本高,潛在資安風險大,加上選民接受度不高,所以通常只限於海外選民使用,譬如:新西蘭、瑞士等。當要面向全國所有選民時,大部分國家都傾向選用電子投票機模式,例如:美國、加拿大、澳洲、法國、以及比利時等。

 

  市場上的電子投票機主要有兩種,分別為觸控式電子投票機、以及光學掃描投票機。以美國為例,目前所有州份已全面採用電子投票,不但設有電子選民登記冊來核實選民身份,更同時提供觸屏投票機、光學掃描機兩種投票方式供選民揀選。2020年,77%美國選民以人手填劃紙本選票、或用填票機投票後列印紙本記錄,再進行光學掃描;20%選民則直接使用觸控裝置進行投票。

 

香港選舉流程僅是局部電子化

 

  至於香港選舉流程,目前只算是「半電子化」。香港跟美國一樣設有電子選民登記冊系統作選民身份驗證,但投票方式依舊是手劃選票,而不是像美國選民般可以選用電子投票機。點票作業方面,選委會早於1998年已引入光學掃描點票機,以加快選舉運作,惟在2021年選委會界別分組選舉中,光學點票機卻出現卡紙情況,反而延誤了點票流程。

 

2021選委會選舉所用的紙本選票尺寸跟市場上的光學掃描點票機相容,但最終卻出現了卡紙情況。(圖片來源:香港特區政府官網)

 

  倘若香港選舉要大規模使用光學點票機,就要重新設計選票,以免發生卡紙事故,而且必需在全港600多個投票站裝設這種點票機,惟特區政府卻認為,此舉不符合成本效益。由是之故,香港的點票工作仍以人手點算為主,而美國則全交由電子投票機直接統計票數。

 

2023區議會選舉點票作業仍是採用傳統的人手點算方式。(圖片來源:香港特區政府官網)

 

電子投票機易被黑客鑽漏洞入侵

 

  然而,有不少人質疑電子投票作業不夠透明,投票機可能會發錯選票、計錯選票,又或者被內部人員竄改票數,甚至遭受黑客攻擊。事實上,大部分電子投票機非為連接互聯網而設計,本身就欠缺紮實的網絡保安功能;就算設有安全機制,也有可能因軟件設計漏洞而被入侵。

 

  2017年DefCon世界黑客大會上,一名來自丹麥的研究人員卡斯滕·舒爾曼(Carsten Schürmann)只花了90分鐘,透過《Windows XP》的系統漏洞,輕易取得WinVote投票機的遠端控制權。因此,大部分民眾依然較相信紙本投票、開票方式所得出的選舉結果,對電子投票的安全性始終抱持懷疑態度。

 

日、英、德已放棄使用電子投票

 

  正因如此,電子投票在過去20年的發展相當緩慢,部分曾施行電子投票的國家更決定放棄使用,恢復紙本投票方式,當中包括:日本、英國、愛爾蘭、德國、荷蘭、芬蘭、挪威等。這些國家之所以停用電子投票,主因是軟件設計或人為錯誤引致系統不穩定,其他理由則為安全性漏洞、法律糾紛、涉嫌選舉舞弊、以及營運成本過高等。

 

  不過,特區政府仍有意在短期內將進一步研究電子投票。2023年5月,政府建議在選舉事務處增設兩個首長級職位,其中一項主要職責是研究如何在選舉中更廣泛應用資訊科技。今次電子選民登記冊爆發大規模故障後,政府對選舉流程電子化的看法是否會有所轉變呢?且看專責小組在3個月後提交的調查報告結果如何。

 

 

 

24/05/2024

半導體邁向埃米世代!台積電A16製程晶片究竟有幾先進?為何被視為半導體新時代起點?

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   大家選購智能手機時,都非常注重硬件規格,尤其是處理器晶片製程,因為製程愈小,代表運算速度愈快。譬如iPhone 15 Pro系列所用的正是最先進的3奈米製程。在AI熱潮推波助瀾下,半導體製程將加速改朝換代,未來兩年將從奈米全面升級至「埃米」境界。全球最大晶片生產商台積電宣布,將於2026年量產16埃米晶片,更豪言這是「半導體下一個新時代的開始」。究竟埃米技術的誕生對半導體產業會帶來甚麼衝擊呢?

 

埃米僅為頭髮直徑1.87萬分之一

 

  2025年4月24日,在美國加州舉行的北美技術論壇上,台積電總裁魏哲家發表最新技術「A16」,把晶片製程從原先的奈米(Nanometer)級別,推進至「埃米」(Angstrom)境界,正式宣告半導體進入「埃米時代」。埃米是一個長度單位,為紀念光譜學創始人安德斯·埃斯特朗(Anders Jonas Angstrom)而命名,用於計量可見光的波長、或原子直徑,1埃米相等於十分之一奈米,故此16埃米製程可視為1.6奈米製程。

 

  台積電表示,2024年下半年會推出3奈米晶片N3E,預計iPhone 16 Pro系列機種將會搭載這款晶片;2025年將會投產2奈米晶片,2026年則可量產16埃米製程的A16。無論是2奈米或16埃米,均是指電晶體上尺寸最小的閘極長度。晶片內裡有大量電晶體,每顆電晶體上尺寸最小的結構是閘極長度,尺寸愈小,代表電晶體密度愈高,效能也愈高。頭髮的直徑約為3萬奈米,把頭髮分割為1.87萬份,就等於16埃米,可見A16製程是何等精細。

 

台積電最新發表的A16技術,把晶片核心製程推進至16埃米,宣告半導體進入比奈米還小的埃米時代。(圖片來源:台積電)

 

A16效能提升10%、功耗降20%

 

  A16製程藉由超級電軌(Super Power Rail)、以及奈米片電晶體(Nanosheet)來實現,當中以前者尤其重要。超級電軌架構是指,負責輸送電力的電線從電晶體上方遷移至下方,變作背面供電,讓晶圓正面可以騰出更多空間用於鋪設訊號網絡,使邏輯密度和效能獲得提升。相比起2奈米晶片,A16在相同工作電壓下速度增加8%至10%,在相同速度下功耗減少15%至20%,晶片密度也提高1.1倍,足以應付任何數據中心的高效能運算需求。

 

A16晶片採用超級電軌架構,把供電網絡挪移到晶圓背面,讓晶圓正面可以釋出更多空間作訊號網絡布局,有助提升邏輯密度和效能。(圖片來源:台積電)

 

  魏哲家表示,A16製程的首波客戶可能會是AI晶片製造商,而不再是手機廠商,顯示AI熱潮將帶動半導體產業的未來發展。外界預估,A16產量從2027年起將會逐年遞增,市場對埃米級晶片的需求也會逐步攀升。

 

台積電能夠發表明確的埃米產品路圖和技術規格,證明已全面掌握有關技術。(圖片來源:台積電)

 

台積電、英特爾、三星埃米決戰

 

  台積電的主要對手英特爾(Intel)和三星(Samsung)也看好此商機,爭相發表埃米時代的產品規劃。Intel於2024年2月公布「4年5節點」計劃:2025年投產「18A」製程,2026年量產「14A」,2027年則推出強化版的「14A-E」。

 

  三星宣布,2025年將會大規模生產2奈米製程的「SF2」晶片,2027年則量產1.4奈米的「SF1.4」。由此來看,Samsung埃米產品進程似乎落後於對手,讓Intel躍居為台積電的最強挑戰者。單看雙方的產品名稱,台積電的A16、英特爾的18A與14A,均是以A代表「Angstrom」來命名,顯得較勁意味甚濃。Intel更宣稱,14A足以取代台積電產品,成為全球運算速度最快的晶片。

 

  然而,有業界人士質疑,英特爾一直沒有說明14A的閘極長度是多少,外界估計可能是2奈米製程,所以14A或是製程代號而已。有產業專家認為,台積電現已能發表明確的埃米技術藍圖,Intel與Samsung則僅能公布產品的大概推出年份,足證台積電與對手的製程技術已拉開距離了。

 

AI軍備競賽催生龐大埃米晶片需求

 

  微軟(Microsoft)、亞馬遜(Amazon)、Google母公司Alphabet、Facebook母公司Meta表示,2024年將投資近2,000億美元(約1.6兆港元),用於興建數據中心和部署生成式AI模型。Wedbush分析師丹尼爾·艾夫斯(Daniel Ives)指出,這是一場AI軍備競賽,各大科技巨頭現正以大筆資金押注到生成式AI,估計未來10年都會持續擴大對AI基建的投資。

 

  市調機構Counterpoint Research預估,到2027年AI手機出貨量將成長43%,達至5.5億部以上,較2024年暴增4倍。《福布斯》(Forbes)預測,到2030年將有10萬個AI人形機械人上市。因此,未來對埃米晶片的需求將會十分強勁,市場預期2024年全球半導體產業規模將成長至6,500億美元(約5.1兆港元),到2030年更有望突破1兆美元(約7.8兆港元)。

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