安全实用的电子投票协议的设计与实现

摘要

网络的出现，给现代社会带来了具体而深刻的变化。电子投票作为通常投票的电子化，不仅在组织工作，选票搜集与统计方面节省了大量的人力及物力，而且在很大程度上保证了投票人的利益和投票结果的公正。电子投票是投票方式发展的趋势，它必将随着网络的普及进入人们的生活，成为人们参与投票选举的主要途径，所以对电子投票进行研究具有一定的理论意义和实际应用价值。如何充分利用电子投票的优势，设计出更具安全性、实用性的电子投票方案，也成为目前安全领域研究的一个热点问题。 一般来讲，一个安全的电子投票系统必须满足以下几个重要的原则：完整性、合法性、不可重用性、秘密性、公平性、准确性、可验证性、健壮性等。 本文的目的就是在分析前人协议的基础上，设计出能满足上述要求的、以Internet为使用平台的、安全的电子投票协议。取得的主要成果如下： 1.提出了基于RSA盲签名和公开可验证秘密共享方案的电子投票协议。重点解决了一般电子投票协议中的“选票丢失”、“选票延迟”以及无法区分不诚实的投票人和不诚实的计票机构等缺陷。在协议中，设立了多个计票机构并利用公开可验证的秘密共享方案对发送给这些计票机构的子秘密进行处理，同时设立了多个签证机构对合法投票人的身份进行验证。通过将各部门的权利分散，大大提高了投票的安全性，降低了他们联合舞弊的可能性。另外，引入了一个可验证的选票序列码，计票机构通过它来判断有效的选票，可以避免有效选票的漏计。分析表明，本协议满足安全电子投票协议的基本要求，具有健壮、安全、实用的特点，可以有效地抵御来自Internet内部和外部的各种攻击，有一定的实用价值。 2.提出了一种适合多项目选举同时进行的电子投票方案。在方案中，当同时有n个项目同时进行选举时，不再需要设置n个不同的密钥对，而只需要一对密钥就可以了，大大方便了投票人以及认证中心的操作。该方案基于部分盲签名技术和比特承诺技术，通过将选举项目标识嵌入到投票人的选票中，使投票人只能参加指定项目的选举，同时可以根据该项目标识来区分不同的选举，达到多项目选举同时进行的目的。分析表明，协议计算量小并且满足安全电子投票系统的要求。 3.最后，给出了第一种方案在计算机上的模拟实现。系统采用B/S模式，服务器端是整个系统的核心。其中与加密、解密、秘密共享算法有关的计算都用VB实现，前台用ASP动态网页，后台数据库使用Access。这样安排，可以方便用户的操作、提高系统的运行速度并符合实际应用环境的需要。

目录

文摘

英文文摘

第1章引言

第2章电子投票协议的密码学基础

第3章现有电子投票协议分析

第4章基于公开可验证秘密共享的电子投票方案

第5章一种多项目选举的电子投票方案

第6章电子投票系统的设计与实现

第7章结束语

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文与参加科研项目情况

攻读硕士学位期间参加的学术会议和研讨班