校园网电子投标协议分析与设计

摘要

安全多方计算(SecureMulti-partyComputation，SMC)是研究多方协作计算问题的，即互不信任的两个或多个用户能够进行协作计算某项计算任务，并且保证自己的私有输入是安全的。该问题由姚期智教授于1982年提出，1987年，0.Goldreich，S.Micali等提出了密码学安全的安全多方计算协议，该协议可以用来计算任意函数。但1998年，0.Goldreich指出，对于安全多方计算中的特殊问题，使用通用的协议来解决已经达不到理想的效果了，针对这些特殊问题设计相应的安全多方协议，可以高效的解决问题。正是在这一思想的推动以及学者的深入研究之下，安全多方计算细化出了很多研究方向，如：保护隐私的计算几何、私有信息检索、电子投票、电子拍卖、统计分析等，促进安全多方计算能够解决更多的实际问题。这其中电子投票是一个重要而又实际的问题，在生活、商业等领域有重要应用。
　　 投票，是人们日常生活中的一个经常发生的行为，随着时代的进步，它已经不再仅局限于政治活动中。近年来，各类投票活动不断增加，而传统的手工投票由于效率低下，人力财力浪费严重，安全性及公正性不能保证，已不能适应当前的投票需求。同时，随着目前通信网络的迅速发展，各种网络服务已经被广泛的应用于我们的日常生活和工作中。电子投票作为代替传统投票方式的网络服务，其应用和发展也越来越得到人们的重视。如何设计出更安全、更实用的电子投票方案，目前已经成为信息安全领域的一个热点问题。电子投票是密码学的一个研究领域，它以各种密码学技术为理论基础，通过计算机和网络来完成投票的整个过程。它可以节省时间和人力资源，具有很高的效率和灵活性。由于密码技术和电子投票自身的特点，在设计中如何既保证系统的安全性同时又具有实用性，目前正受到广泛研究。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：准确性、完整性、方便性、唯一性、效率性、公正性、灵活性、可验证性、匿名性、非强制性。
　　 本文的主要对校园中电子投票协议进行研究，并且对其中的认证模块进行了深入的调研，其主要工作有：
　　 首先，设计实现了一个完整的电子投票系统。该系统，对于投票者，其隐私得到了保护；对于选票结果，其公正性得到了保证。本系统的特色就在于，具有投票资格的人在不同的地方通过浏览器登录都可以完成投票，并且保证每一个人只能投一次，每个人都可以验证自己的选票是否被统计、有没有统计失误以及查询最终的投票结果。和现有的很多系统相比较，本系统最大的特点是基于多实体的，因此权利比较细化，这样就可以防止机构的作弊。每个模块只负责自己的功能。这样的话，系统在安全性上就达到了一定的要求的。
　　 其次，针对电子投票系统中的认证模块，进行了深入的研究，提出了基于椭圆曲线密码学的电子印章技术，并且将这一技术用于电子投票系统的认证阶段。