Swiss IGF: How do net zero and digital transformation come together?

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A hot topic of this year’s Swiss Internet Governance Forum was the ecological footprint of digitalization. A discussion between Jan Bieser (Berner Fachhochschule BFH), Dr. Mira Wolf-Bauwens (IBM Research) and our director Florin Hasler delivered valuable insights. The panelists agreed that after several decades of optimism about efficiency and technology, it is now time to take account of the rebound effects and ecological costs. Technology should only be used where it actually adds a net value. This requires bold moves. In that regard, there is a lot of potential in re-using existing infrastructure, code and LLMs. This will not be possible without the willingness to change – together. 

With the Prototype Fund, we create a space where teams can actively work on projects to help shaping the necessary conditions. By setting examples, we will hopefully succeed in incentivising digitally sufficient solutions on a broad scale in the future. Thanks to Joséphine von Mitschke-Collande and Francesca Giardina from Stiftung Mercator for coordinating this session and to Sylke Gruhnwald for the excellent moderation. Let’s move!

Updated Prototype Fund Handbook

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Have you ever wondered how the Prototype Fund works? You’ll find the answer in our new manual! We revisited the last edition, added new learnings to the document and created an English version. « The Prototype Fund provides low-threshold funding from public sponsors or the third sector for good, innovative open source software. For us, innovation doesn’t just mean developing a completely new technology, but also to use new or innovative methods to achieve greater societal impact in the sense of using technology sustainably. In this way, more people are empowered to utilise their talents for the common good. » 

Download the handbook:

English
German

Feel free to get in touch with us for any further questions!

Digital Verifiability: What You Need to Know

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by Tim Reutemann, Climate Gains

tldr: Very few digital structures are actually verifiable. However, the cost of faking data varies widely by data type and the verification methods, making some data formats are more suitable for verification than others. As a rule of thumb, richer data is more expensive to fake. Public-Private Key cryptography provides some useful tools, but is in and of itself insufficient to ensure verifiability.

Verifiability of digital data and the Paris Agreement

Historically, public funds for climate action have attracted various fraudsters, making donors extremely skeptical. It is also in the nature of international climate collaboration that the people closest to the action have most to gain by lying about the size of the impact. Thus most climate funds and donors prefer to pay for verified impacts only. However, the more scientifically literate donors also understand that the non-existence of an invisible trace gas – the actual “impact” of a climate action – can only be monitored and verified by proxy. Thus the common understanding is that the verification focuses on the monitor-able actions instead.

In my classic example, the real-world action it thus requires verification of a energy efficient stove actually being used to prepare meals in a school.

Making those real-world actions verifiable in a digital native way is crucial in today’s world where almost all data is processed and stored electronically. Even more critically, only digital verification methods can scale without proportionally scaling the cost of verification and thus limiting the speed of scale up of climate action. However, with the constant threat of cyber attacks and fraud, it’s important to understand what verifiability means in the digital world.

The Core Problem

At its core, the problem with digital verifiability is the deep uncertainty of digital systems. Even when a system is considered “secure,” it’s may be only a matter of time until a vulnerability is discovered and exploited. So the recommendations at the end of this article can only be a snapshot of the state of verifiability at the time of publication.

However, all digital data, whether it’s a photo, video, or a series of numbers, is just a binary — a long series of 1101011011101… This means that digital verifiability largely boils down to mathematics. Fortunately, those underlying mathematical properties have remained solid for a long time. There is one mathematical threshold concept without which discussions of digital verifiability is not viable: Asymmetric cost of computation. If you do not know what those words mean, please read the footnote at this end of the article before continuing.

Verifiability of Data Types

Not all data formats are equally verifiable. Some data formats are very hard to fake, while others are almost impossible to verify. Here are three categories of data formats based on their verifiability:

Mathematically Verifiable Data
These are data formats for which there are no known mathematical tricks to break, even with the most powerful computers. Examples of such data include RSA signatures confirming the upload timestamp of a file and the hash of a file, which confirms that the data has not changed since its upload. However, the drawback of this type of data is that it requires reliable private key management, an eldritch art only mastered by a few elite hackers.

Somewhat Verifiable Data
These data formats are in an ongoing arms race against fake data generation technologies, but they currently have the lead. It’s generally cheaper to be truthful with this type of data than to lie, and the difference in effort increases with resolution of the data. Examples of such data include audiovisual data such as videos and satellite images. The underlying math has an asymmetric cost of computation, but the asymmetry is not as extreme as for RSA signatures. Put simply, it is much harder to create a fake video than to detect a less-than-perfect fake, and the higher the resolution, the stronger this effect.

More often than not, these types of data are easier to verify for a human than for a computer — analog to the the “I’m not a robot” / captcha type of problem.

Unverifiable Data
These data formats are easily manipulated and indistinguishable from real data. It’s usually cheaper to fake this type of data than to collect the real data. Examples of such data include text, purely numeric data, data with predictable patterns (e.g. solar energy production can be predicted from weather data) and GPS data.

Verifiability in the digital world, requires an architecture that relies on the second type of data formats and thus makes it prohibitively expensive to create plausible fakes.

On Sensors

Sensors are pieces of hardware that record the physical response of a detector and encode it digitally. The most commonly found sensors are the microphones, cameras, gyroscopes and GPS sensors embedded in every smart phone. Any monitoring system relying exclusively on smart phones can thus rapidly scale over large areas.

While the idea of custom made sensors (e.g. thermometers inside a stove) may sound appealing enough to ignore all privacy concerns, their verifiability is complicated — especially if their technical specifications, including the source code of all drivers and the logic circuits of their electronics is proprietary. Unless the sensor is an actual “secure hardware environment”, the data generated by a thermometer is just purely numeric data and thus falls into the “unverifiable” category.

Tools and Recommendations

Given the extremely low cost and wide availability of smart phone cameras, There is simply no excuse for NOT requiring video evidence for a climate action.

While it is very well possible to lie with a camera by framing and deliberate choice to exclude parts of the real situation from the image, this can be counteracted by enforcing a “script” on video recordings. The cost of creating entirely fake videos is dramatically increased by the addition of such requirements.

One requirement that we use is a 360 degree camera rotation or camera movements from panoramic outdoor view into a room without cuts.

Another requirement that greatly increases the cost of faking a recording is to include a random element in the script that is revealed only shortly prior to the recording — this trick limits the time available to fake the video to the period between the reveal of the random element and the (verifiable) upload date.

Further, the videos can be accompanied by additional weaker data allowing for triangulation:

  • GPS Data can be combined with satellite pictures to locate the structures visible in the video (e.g. buildings, trees, hills) — we use the 360 degree shots for this purpose.
  • Gyroscope data recorded while filming should match the camera movement — adding to the difficulty of creating a fake.
  • Last but not least, verification can be supported by social data. For example, you can require recordings of interviews with local community leaders and keep reputation scores of the local change agents recording the data.

We have a prototype for this approach up and running with our new venture Climate Gains.

Footnote on Asymmetric Cost of Computation: The concept of asymmetric cost of computation refers to the idea that performing certain mathematical operations is much more difficult or resource-intensive in one direction compared to the opposite direction. This property is leveraged in various digital security systems, including public-private key cryptography. In these systems, it is computationally easy to encrypt a message, but difficult to decrypt it without the proper key. The idea of asymmetric cost is a critical component in understanding how digital security systems function and provides a framework for evaluating the feasibility of various verification methods.
Here is a basic explanation in a video, https://www.youtube.com/watch?v=d_FU9tZIo10 resp. as text https://maths.straylight.co.uk/archives/108. If you want to experience asymmetric calculation cost with your own brain, you can try this exercise: “Prime Factorization” is finding which prime numbers multiply together to make the original number.

Calculate the prime factorization for 8507.

Now multiply 181 and 47.
Which way was easier?

Become Part Of Our Team

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We are looking for a dedicated individual with project management and communications experience to continue managing our Prototype Fund (and possibly more). Become part of an agile non-profit, a fantastic team and a great mission: fostering open technologies by and for the people in Switzerland!

Postule maintenant (FR)
Jetzt bewerben (DE)

Five projects for more participation, inclusion and climate protection!

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We are excited to announce the five open source projects our jury selected in round 3 of our program:

  • Climate Gains aims to make the financing of Swiss climate projects abroad simpler, more democratic and more efficient, thus contributing to the achievement of Swiss climate goals.
  • Crossroads helps students to explore cultural diversity in order to reduce prejudices.
  • Demokratis makes it easier for citizens to participate in federal consultation procedures in order to better influence the legislative process.
  • ExoDAO wants to decentralize web search towards more privacy, less censorship and better energy efficiency compared to big tech.
  • Inclusive Trip Planner enables people with motor disabilities to plan individual trips and thus participate more actively in social life.

We are looking forward to supporting them to strengthen the public good in Switzerland!

At the same time, we are sad that we cannot support the other inspiring ideas submitted to the Prototype Fund. The jurors took the difficult decision after a critical, engaged and long discussion and we thank them for their time and continued efforts. We also thank the other applicants for giving the jury such an impressive range of projects to choose from and wish them the best of luck in developing their projects.

During the prototyping phase, we will try our best to create valuable opportunities to network and exchange ideas for example at the Demo Day, taking place on 23 February 2023 in Bern. There, the five projects will present their prototypes and share their experience.

Jetzt haben Velofahrer:innen ein Wörtchen mitzureden

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Auf VelObserver.ch können alle Velofahrer:innen (und jene, die es gerne werden möchten) die Velorouten in Zürich bewerten. Unser Förderprojekt will die Zivilgesellschaft zu einer wichtigen Stimme in der Velopolitik machen.

VelObserver erlaubt die Bewertung von Velowegen mittels Bilder oder Karte.

Ab sofort können Velofahrer:innen in Zürich sagen, wie gut die Velowege wirklich sind. Auf der Plattform VelObserver.ch kann jede und jeder die Qualität des Zürcher Vorzugsroutennetzes bewerten. Die Bewertungen zeigen, welche Velowege sicher sind – und welche es noch werden müssen.

Externes Monitoring für die Umsetzung der Velorouten-Initiative

Aktuell kann das gesamte Zürcher Vorzugsroutennetz bewertet werden. Das sind die Strecken, welche die Stadt im Rahmen der Velostrategie 2030 umgestalten will. Knapp die Hälfte muss in der Regel vortrittsberechtigt und grundsätzlich frei von motorisiertem Individualverkehr sein. Auf auf lange Sicht werden die Bewertungen zeigen, ob die Massnahmen der Stadt tatsächlich zu Verbesserungen führen.

© Felix Schindler

Das entscheidende Merkmal von VelObserver ist die subjektive Bewertung. Weil eine Primarschülerin und ein Velokurier nicht dieselben Anforderungen an eine Veloroute haben, kann es keine richtigen oder falschen Bewertungen geben – was zählt ist die subjektive Wahrnehmung des Einzelnen. Alle diese subjektiven Bewertungen zusammen ergeben ein verlässliches Gesamtbild der Velotauglichkeit der Stadt. «Für die Veloförderung ist das subjektive Sicherheitsempfinden entscheidend. Mit VelObserver sorgen wir dafür, dass dies auch von der Stadt ernster genommen wird.», sagt Thomas Hug, Verkehrsplaner und Mitinitiant von VelObserver.

Fotos vom gesamten Routennetz

Den Nutzer:innen stehen zwei Bewertungsmethoden zur Verfügung. Sie beurteilen die Velowege anhand von Bildern – alle 31 Routen sind nahezu lückenlos fotografiert und jedes Bild ist mit dem entsprechenden Segment auf der Karte verknüpft. Oder sie wählen die Segmente auf der Karte selbst aus, wenn sie ihre Bewertung zu einem bestimmten Streckenabschnitt abgeben möchten. Jeder Abschnitt des Vorzugsroutennetzes kann in vier Abstufungen von «ungenügend» bis «hervorragend» bewertet werden.

Alle Bewertungen fliessen in den VelObserver-Index, die Karte, die ein visuelles Abbild der Velotauglichkeit von Zürich ergibt. So leistet jede einzelne Bewertung einen Beitrag zur Diskussion, wie Veloinfrastruktur gestaltet werden muss, damit sie auch von allen benützt werden kann. Oder in den Worten VelObserver-Mitgründer Hug: «Zusammen werden wir zu einer wichtigen Stimme in der Velopolitik.»

Unabhängig von Politik und Verwaltung

VelObserver ist nach dem Vorbild von «Paris en selle» und «FixMyBerlin» entstanden. Diese Projekte haben sich als wirkungsvolle Methode erwiesen, wie die Zivilgesellschaft die Gestaltung sicherer Velowege vom Staat einfordern kann. VelObserver ergänzt dabei die erfolgreiche Schweizer Plattform «Bikeable.ch». Dort können Velofahrer:innen mangelhafte Spots sichtbar machen, VelObserver erlaubt die Bewertung der gesamten Velo-Infrastruktur.

VelObserver ist eine politisch unabhängige Bewegung aus der Zürcher Zivilgesellschaft und wird getragen von der Mobilitätsgenossenschaft Posmo. Das VelObserver-Team besteht derzeit aus zehn Personen aus den Disziplinen Verkehrsplanung, UX/UI-Design, IT und Kommunikation. Bis zum letzten Spätsommer wurde jede Stunde Arbeit ehrenamtlich verrichtet. Im letzten halben Jahr ermöglichte die Unterstützung durch den Prototype Fund die Entwicklung des aktuellen Prototyps.

Apply Now!

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…to prototype your public interest tech idea

Apply until 15 May and get up to 100’000.-, coaching and access to our network to prototype your public interest tech project for 6 months. We are looking forward to fostering your ideas on how to strengthen the public good in Switzerland with open source solutions!

By public interest tech, we mean open source technologies that solve societal problems and serve the public good. In addition to participation (civic tech), topics can include e.g. sustainability, diversity, open knowledge, data literacy or security.

You can find everything you need to know about applying in our FAQ. And if you want to know more, please join our Q&A event or shoot us an email!

Please spread the word by forwarding this email, retweeting our Tweet or sharing our LinkedIn post. ❤️

Apply now!

… to become our new Program Lead

We are looking for a dedicated French-speaking individual with project management experience to continue managing the Prototype Fund. Become part of an agile non-profit, a fantastic team and a great mission: fostering open technologies by and for the people in Switzerland!

Apply now!

Wer bestimmt über die Schweiz?

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Im Februar stimmten wir darüber ab, wie man Tabakprodukte bewerben darf. Die Plakate vom Nein-Komitee bebildert mit einem Cervelat und beschriftet mit einer Hiobsbotschaft: «Heute Tabak! Morgen Cervelat?» Was ist das genau für eine Befürchtung? Im Subtext klingt Fremdbestimmung mit, wer nimmt uns die Werbefreiheit von krebserregenden Produkten weg? Entscheiden nicht wir, was in einer Demokratie was passiert? Aber wer genau ist dieses «wir» in einer Demokratie? Wer kann und darf mitentscheiden? Es geht um die Wurst. von Jeannie Schneider, Partnerin beim Dezentrum

Das demokratische Wir sind die Stimmberechtigten. Sie können über den Verlauf von Gesetzen und Initiativen mitentscheiden. Richtig so, schliesslich sind diese ja auch davon betroffen. Die Stimmberechtigten sind diejenigen, deren Eltern bereits einen roten Pass besassen und diejenigen, die sich durch den restriktiven und langwierigen Prozess der Einbürgerung durchgeschlagen haben. 

Aber bildet dieses demokratische Wir, die tatsächliche Bevölkerung der Schweiz noch ab? Das Wir, das von den politischen Entscheidungen betroffen ist und deren Konsequenzen tragen muss ist deutlich grösser als die Gruppe der Stimmberechtigten. Weil die Welt sich globalisiert und Menschen international mobiler sind, besitzen immer weniger Menschen die Nationalität des Landes, in dem sie leben. In der Schweiz haben 25.5% der Bevölkerung keinen Schweizer Pass. Gleichzeitig werden Menschen immer älter. Inzwischen ist die Hälfte der Stimmberechtigten über 57 Jahre alt. Trotzdem machen minderjährige Schweizer:innen 14% der Bevölkerung aus. 

Das heisst ein beachtlicher Anteil der Menschen, die in der Schweiz leben, dürfen nicht an politischen Entscheidungen teilhaben. Bei tiefer Stimmbeteiligung wird die Gruppe die entscheidet noch kleiner. Das kann zu einem Problem für eine Demokratie werden.  Wenn tatsächlich nur ein geringer Teil der Bevölkerung Entscheidungen trifft, dann verliert das System an Legitimität. Dazu kommt, dass viele Fragen, die uns als Gesellschaften beschäftigen, zeitlich und räumlich das traditionelle Verständnis von einem demokratischen Wir sprengen. 

Digitalisierung oder die Klimakrise sind zwei Beispiele, bei denen klar wird, dass politische Fragen heute nicht nur international, sondern auch intergenerationell betrachtet werden müssen. Während vielleicht für die 60-Jährige Claudia die Androhung eines Cervelat-Verbots das Ende ihrer Schweiz darstellt, ist es für die 16-Jährige Klimaaktivistin Seyda, die sich den desaströsen Konsequenzen von Fleischkonsums bewusst ist, vielleicht die Hoffnung auf das Anfangen einer anderen Zukunft. Heute kann nur Claudia abstimmen. 

Es wird Zeit darüber nachzudenken, ob alle, die am politischen Prozess teilhaben sollten, dies auch können. Jährlich fördert der Prototype Fund von Opendata.ch und der Stiftung Mercator Open-Source-Projekte, welche die Partizipation stärken wollen. In diesem Rahmen entwickelt das Dezentrum das Forum For Inclusion. Das Forum For Inclusion ist eine Webapplikation, auf der nicht-stimmberechtigte Personen ihre Meinung zu nationalen Abstimmungen teilen, also zum Beispiel ob die Werbung von Tabakprodukten stärker reguliert werden sollte. Dies geschieht via anonymer Voicemessage. Die Meinung von Menschen, die nicht abstimmen dürfen, wird viel zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt während Abstimmungskampagnen. Das Forum will Meinungen, die institutionell ausgeschlossen werden, eine Plattform geben und so auf die Thematik sensibilisieren. 

Mit dem Forum For Inclusion können wir das Problem von Teilhabe also nicht lösen – aber wir können darüber nachdenken – potenziell mit ganz vielen Menschen. Denn Skalierung ist eines der Potentiale von digitalen Technologien. Many-to-many Kommunikation, die Möglichkeit, als Privatperson viele Individuen zu erreichen, erleben wir heute jeden Tag. Das heisst, theoretisch es ist heute so einfach wie nie, viele Menschen mit einem Anliegen zu erreichen. Gleichzeitig wissen wir auch, dass sich auf digitalen Öffentlichkeiten eher Verschwörungserzählungen, anstatt konstruktiver Diskurs finden. Oft sind sie ein Nährboden für Falschinformationen, Filterblasen und andere disruptive Dynamiken. Die gängigen Sozialen Medien kultivieren genau diese polarisierenden Beiträge, weil sie am meisten Interaktionszeit bringen. Unsere Zeit auf der Plattform ist ihre Einnahme. 

Es stellt sich damit die Frage: Kann eine digitale Öffentlichkeit einen respektvollen Umgang ermöglichen, wenn sie keiner Marktlogik folgt? Oder bringen diese virtuellen Welten immer eher etwas Schlechtes hervor? Prototyping ist ein experimenteller Prozess, in dem Ideen möglichst einfach umgesetzt und dafür möglichst schnell wieder geprüft und verbessert werden. Das Forum For Inclusion ist ein Prototyp, es ist ein Experiment: Können einfache Änderungen im Design – keine thread-funktion, keine Likes, nur Voicemessages als Content und Anonymität – einen digitalen Raum entsteht lassen, in dem man sich nicht gegenseitig anschreit, sondern einfach nur zuhört? 

Das Forum For Inclusion will genau das herausfinden. Es möchte ein Ort sein, in dem diejenigen Menschen, die bis jetzt keine Stimme im politischen Diskurs haben, sich äussern können und ihnen auch zugehört wird. Was das Potential von digitaler Partizipation ausmacht, ist aber auch deren grösste Herausforderung – die Anzahl von Personen, die von dem Projekt erreicht werden. Das Forum For Inclusion ist ein Werkzeug, das potentiell viele Menschen auf Fragen rund um Mitbestimmung sensibilisieren könnte – wenn sich dann Menschen darauf mitteilen und andere zuhören. Wenn niemand die Plattform nutzt, entsteht auch wenig Nutzen. Das Forum For Inclusion ist also ein Experiment in doppelter Hinsicht – können wir Menschen mit dem Thema der politischen Teilhabe erreichen und sensibilisieren und welche Bedingungen lassen einen menschenfreundlichen digitalen Raum entstehen? 

Unser Experiment sucht noch Menschen, die uns unterstützen. Genauer gesagt, suchen wir noch Personen, die das Forum For Inclusion nutzen und solche, die uns helfen, das Forum For Inclusion bekannter zu machen. Denn für einen Diskursanstoss braucht es Stimmen, die mitdiskutieren. Es braucht Dich. 

Was denkst Du über die politischen Mitbestimmungsrechte der Schweiz? Wer sollte deiner Meinung nach am politischen Prozess teilhaben dürfen? Wir suchen Menschen, die nicht abstimmen dürfen und uns diese Fragen per Voicemessage beantworten. 

Links:

Demo Day 2022 and What’s Next: Public Interest Tech

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Last week’s Demo Day concluded the 2nd round of the Prototype Fund. Thank you for being part of it! We had a blast. Watch the project presentations and learn more about how we want to upgrade Switzerland together. Also find out what’s new for the 3rd round of our program starting in April.

VoteLog
VelObserver
Citympact
Forum for Inclusion
businessresponsibility.ch
baloti

What’s Next? Public Interest Tech!

For the 3rd round of our program we’re going to expand the focus: this year we are going to support not only civic tech but public interest tech. By this we mean open source solutions that serve the public good and solve societal problems. Technology by the people for the people!

Topics can still be participation (civic tech) but it could also be sustainability or diversity as well as data literacy or privacy and many more. We want to find the most impactful ideas and promising teams and select the best ones. So tell your friends! However, our method and values remain the same: experimental space, learning and error culture, human-centered, interdisciplinarity and openness.

Apply from 5 April

Our next application window already opens on 5 April! Apply for up to CHF 100,000 and coaching to prototype your public interest tech project from September 2021 to February 2023. Submit your proposal until 15 May. More information will be available soon. Subscribe to our newsletter and follow us on Twitter to be the first to know.

Six projects to promote inclusion, transparency and democratic control

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We are excited to announce the six projects selected by our jury:

  • With baloti, people without voting rights can learn and experience Swiss direct democracy through mockup referendum votes in ten languages.
  • businessresponsibility.ch strengthens transparency and democratic control over the human rights performance of Swiss companies, based on the new non-financial reporting obligation.
  • Forum for Inclusion makes people without voting rights more visible in Swiss democracy by providing them with a platform to voice their opinions on popular votes.
  • ImpACT collects and links open data on Swiss democracy with the interests of citizens and shows them how they can effectively participate in it.
  • With VelObserver, residents can rate bicycle infrastructure and continuously check its planned expansion.
  • With VoteLog, civil society organizations can assess the voting behavior of parliamentarians. The ratings are visualized and help to form public opinion.

We are looking forward to supporting them to strengthen political participation in Swiss democracy!

At the same time, we are sad that we cannot support the other inspiring ideas submitted to the Prototype Fund. The jurors took the difficult decision after a critical, engaged and long discussion and we thank them for their time and continued efforts. We also thank the other applicants for giving the jury such an impressive range of projects to choose from and wish them the best of luck in developing their projects.

During the prototyping phase, we will try our best to create valuable opportunities to network and exchange ideas for example at the Demo Day, taking place on 24 February 2022 in Bern. There, the six projects will present their prototypes and share their experience.