一种安全电子投票协议的设计与实现

摘要

电子投票协议是计算机安全的一个重要研究领域。电子投票协议常分为两种类型：基于同态加密的方案和基于匿名通道的方案。基于同态加密方案中，投票者和投票管理机构之间要进行多次零知识证明，时间、通讯和计算复杂度很高。基于匿名通道的方案使用专用匿名通道传递选票，而该通道成本高、效率低、单向且可靠性差。基于匿名通道的典型电子投票方案一般存在弃权和修改困难、选票易于冲突以及投票及时性差等缺点。 利用现有的投票网络，以类似于移动自组网的方式构造该网络，设计了一个利用投票网络的新的双向匿名选票传递通道，该通道使用门限解密和随机置乱技术，具有良好的可靠性、灵活性、可扩展性和容错能力，且能防范多个投票点合谋作弊的情形；随机发送和置乱不仅增强了选票的匿名性，同时也提高了系统效率；由于解密消息前的消息签名认证，使得某些对原匿名通道的攻击(第一服务器合谋攻击方法)无法进行；利用多信息安全广播协议反向传递给用户该信息的某种形式的回执，实现了匿名通道双向性。 为解决基于匿名通道的典型电子投票协议中的一系列问题，又能不损害其原来具有的良好特征，以上述构造的双向匿名投票网络为基础，本文利用盲签名和自主选票生成技术设计了一个电子投票协议。设计的电子投票协议不仅可以克服典型的基于匿名通道的方案的缺点，而且具有良好灵活性、较高的效率、较低的构造成本并易于被大规模扩展。最后通过实现此协议的原型系统，一个实用且可大规模扩展的电子投票协议的实现框架得以建立。 相对于安全电子投票系统的复杂要求，设计的双向匿名通道和新的电子投票协议也存在一些不足，如匿名通道安全性问题和无收据性问题，这将在以后的研究中解决。

目录

文摘

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1绪论

2电子投票协议的匿名性和可靠性分析

3可靠的双向匿名选票投递网络设计

4完全匿名性电子投票协议设计

5电子投票原型系统的实现

6结束语

致谢

参考文献

附录