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        淺談電子投票協(xié)議的設(shè)計要求

        2010-03-21 17:05:23陳素霞
        關(guān)鍵詞:設(shè)計

        陳素霞

        河南省輕工業(yè)學(xué)校 河南 450006

        0 引言

        1981年Chaum 第一次提出了電子投票協(xié)議,投票者可以利用 Internet網(wǎng)絡(luò)來完成投票。之后,電子投票被廣泛研究。傳統(tǒng)的紙質(zhì)投票體系存在許多缺點:①由于其不可移動性,造成投票率下降。如果,今天是一個投票日,但不是假期,那么距離投票站遠(yuǎn)的投票者就不愿意去投票。②紙質(zhì)選票不可重復(fù)利用,以及選舉中需要大量的工作人員,所以會給政府和社會帶來較大的支出。③在計票和審計過程中均由人工來完成,不但浪費(fèi)時間,而且較慢,同時容易出錯。電子投票恰好可以克服傳統(tǒng)投票方式的這些缺點,所以建立適用的電子投票協(xié)議顯得尤為重要。

        不同的文獻(xiàn)對電子投票協(xié)議的設(shè)計要求定義不同,而且不全面。本文通過對這些文獻(xiàn)中給出的設(shè)計要求進(jìn)行比較研究,給出了較完善的電子投票協(xié)議設(shè)計要求。

        1 電子投票協(xié)議的設(shè)計要求

        (1)完整性

        合法的投票者不能被投票中心拒絕。

        (2)不可脅迫性

        為了防止在投票過程中出現(xiàn)買賣選票的行為,在設(shè)計電子投票協(xié)議時,必須考慮不可脅迫性。即,投票者不能向脅迫者證明自己的投票意愿;同時,只有投票者才能決定自己的投票意向。

        (3)不可欺騙性

        在電子投票中,若投票中心在管理和統(tǒng)計某位投票者的選票時出了問題,則該投票者可以驗證其錯誤性,并要求投票中心糾正錯誤。但如果投票中心沒出現(xiàn)錯誤時,投票者絕不能要求投票中心更換已投出去的選票。

        (4)魯棒性

        投票過程不能被不誠實的投票者、管理者或其他的惡意攻擊者的個人行為和合謀行為破壞,例如,偽造選票、刪除合法選票或添加非法選票都是不被允許的。另外,空白選票的領(lǐng)取過程和投票過程應(yīng)該是獨(dú)立的,個別投票者的棄權(quán)行為不會影響整個投票過程的正確性,而且,每個投票者的投票行為都相互獨(dú)立的。

        (5)機(jī)會惟一性

        一位合法的用戶不能進(jìn)行兩次投票。

        (6)可驗證性

        為了選舉結(jié)果的正確性,投票者不僅能夠驗證自己的選票是否被正確統(tǒng)計,而且還可以驗證其他投票者的選票是否被正確統(tǒng)計。

        (7)公平性

        在投票過程結(jié)束前,任何人或組織(包括投票中心)都不會知道最終的選舉結(jié)果。

        (8)匿名性

        除了投票者本人外,任何人(包括投票中心)都不能把自己的身份與選票聯(lián)系起來。

        (9)簡單高效性

        投票者不需要學(xué)習(xí)復(fù)雜的投票方法,也不需要附加的投票設(shè)備,而且在較短的時間就可以完成投票。

        (10)可移動性

        投票行為不受物理地點的限制,即投票者在有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方就額可以完成投票。

        (11)通用性

        有些電子投票協(xié)議僅適用于兩個候選人的選舉。通用性是要求所設(shè)計的投票協(xié)議對多個候選人的選舉仍然適用。

        (12)投票者的合法性

        在投票開始之前,投票中心要對投票者的身份進(jìn)行驗證,即只有合法的投票者才能參加投票。

        (13)選票的惟一性

        當(dāng)收到的選票相同時,投票中心可能會認(rèn)為是同一個投票人投了兩次,這樣就會使合法的選票被丟棄。所以,在設(shè)計電子投票協(xié)議時,要保證選票的惟一性。

        (14)選票內(nèi)容的保密性

        惡意竊聽者即使得到了部分選票,也無法獲得選票上的真實內(nèi)容。

        2 小結(jié)

        本文對不同文獻(xiàn)中給出的電子投票設(shè)計要求進(jìn)行了對比、總結(jié),給出了較完善的設(shè)計要求。為以后的工作奠定了基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,我們將設(shè)計高效、安全適用的電子投票協(xié)議。

        [1]Chaum D. Untraceable electronic mail, return addresses and digital pseudonyms. Communication of the ACM 1981.

        [2]Liaw HT. A secure electronic voting protocol for general elections. Computers and Security 2004.

        [3] Chin-Chen Chang, Jung-San Lee. An anonymous voting mechanism based on the key exchange protocol. Computers and security 2006.

        [4]F. Jose, J. M. Miret, J. Pujolas. Simple and efficient hash-based verifiable mixing for remote election scheme. Computer Communications 33.2010.

        [5]C.-I. Fan, W.-Z. Sun. An efficient multi-receipt mechanism for uncoercible anonymous electronic voting. Mathematical Computer Modeling 48.2008.

        [6]C. T. Li, M-S. Huang, C.-Y. Liu. An electronic voting protocol with deniable authentication for mobile ad hoc networks.Computer Communications 31.2008.

        [7]Thomas E. Carroll, Daniel Grosu. A secure and anonymous voter-controlled election scheme. Journal of Network and Computer Applications 32.2009.

        [8]Fujioka A, Okamoto T, Ohta K. A practical secret voting scheme for large scale elections. Advances in Cryptology: Proceedings of Aus Crypt’92. LNCS 718. Springer-Verlag.1992.

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