无收据电子投票协议的研究.pdfVIP

满足无收据性电子投票协议的研究 摘 要 电子投票允许人们通过网络就某一议题进行投票来表达自己的看法或是意 愿。电子投票以其方便、高效、低廉的成本，自提出之日其就引起了人们极大 的兴趣。随着今天网络的发展与普及，尤其是新密码学方法的引入，为电子投 票的发展带来了新的发展契机，并为其注入了新的活力。 自从1981 年Chaum[1]提出了电子投票的概念后，经历了接近三十年的发展。 目前的电子投票系统己经能够满足或接近满足实际投票中过程中的绝大部分要 求，比如必威体育官网网址性，唯一性，不可重复性等等，但是其中的某些安全特性还没有 得到理想的解决，投票中的贿选就是其中一个突出问题。于是在 1994 年由 J.Benaloh 和D.Tuinstra[2]提出了无收据性的概念，用来解决投票中的贿选和强迫 投票的问题，目前关于电子投票的研究多数集中在这个性质上。 无收据性是电子投票系统中一个十分重要的安全性质，它要求投票系统中 任何人不能生成关于选票内容的证据，以防止投票过程中强迫投票和选票的买 卖，这对选举结果的公正与否具有决定性的意义，因此对其的研究具有重要的 现实意义，本文即是在此基础上产生的。 本文利用指定验证者证据设计出一种电子投票协议来实现电子投票系统中 的无收据性，通过再加密和1-out-of-L 证据在实现无收据性的同时实现了协议的 可验证性，其主要工作有如下几点： 1．分析了Benaloh-Tuinstra[2]，Byoungchoen Lee ,Colin Boyd [3]和Emmanuel Dall‘Olio[4]协议中存在的问题和不足，并对Byoungchoen Lee 和Colin Boyd 给出 的使用智能卡的协议给出了证明，指出其在投票人配合的情况下并不满足无收 据性。 2 ．利用指定验证者证据实现无收据性。协议利用了指定验证者证据只对指 定人员有效的特点，设计出让投票人生成了任意候选项的证据，从而使第三方 无法确信投票人对选票出示的证据，即使投票人向第三方出示了他的私钥也无 法使其相信，借此实现投票协议中的无收据性，防止在投票过程中出现的强迫 投票和贿选情形的产生。 3 ．利用MIX-NET 混合网，再加密和1-out-of-L 证据实现协议的可验证性。 II 摘要 选举机构将收到的选票通过MIX-NET 混合网发送给计票机构，计票机构对收到 的选票进行再加密然后公布，投票人可以通过1-out-of-L 证据对其所投出的选票 进行验证，而最终的计票结果将通过（t,n ）门限协议实现，保证了投票人能够 实现对选票及选举结果的验证，进而实现投票的可验证性。 4 ．协议避免了 Emmanuel Dall‘Olio 协议中对第三方的依赖。Emmanuel Dall‘Olio 协议需要可信的第三方在出现争议时以明文的形式接收选票进行公正， 而本协议在生成选票是就对选票内容进行加密，且解密密钥被 n 个计票机构分 享，并利用Elgamal encryption 加密体制具有的同态加密属性对选票进行加密和 操作，对选举人员个人隐私进行保护，同时如果证据出现问题，投票人向第三 方出示的也不再是以明文显示的选票，而是加密之后的，第三方只需能对争议 选票进行处理即可。 关键词： 电子投票；无收据性；可验证性；门限加密；指定验证者证据； 1-out-of-L再加密证据 III 满足无收据性电子投票协议的研究 Abstract Electronic voting allows people to express specific view or wish through online voting. It had attracted great interest for its convenience, high efficiency and low cost sinc