基于安全多方计算的多候选人电子投票方案

多候选人的电子投票方案在很多实际选举场景中有重要的应用价值.全隐私性是安全电子投票方案关注的一个重要性质,是指对选民和候选人的隐私保护.本文基于安全多方计算提出了一个多选多的电子投票方案.此方案将选民的投票意见映射为数组的形式,结合ElGamal同态加密系统,在半诚实模型下由选民和候选人通过交互计算输出选举结果,实现了...     

一种安全的多候选人电子投票方案

随着电子通信的发展,电子投票以其独特的优势弥补了传统投票的不足。电子选举的发展不但体现在需要满足的性质上,其形式也在不断变化,例如从起初的多选一到后来的多选多。对仲红等提出的多候选人方案进行安全性分析,指出其方案并不满足完全保密性,并给出了基于随机数隐藏的多候选人电子投票方案,达到了完全保密性的目的。     

基于安全多方求和的多候选人电子选举方案

多候选人电子选举方案在许多实际环境下具有重要的应用价值,但现有绝大多数方案由于技术限制只能进行“两选一”投票．设计了一种新型的选票结构,在一个多精度数中隐藏“m选k”形式的选票。对m个候选人至多可以投k个赞成票;将多精度计算及安全多方求和协议应用于投票和计票,选举过程中不需要可信任第3方,任何投票人都可以计票．与一般方案相比,该方案具有更强的安全性,包括选票的完全保密性和无收据性、计票的公平性和无争议性、系统的健壮性等;无需使用传统的加密技术．对n个投票人,计算的位复杂性为O （ nm （log2 n ））,其效率优于现有方案且容易实现．     

一个有效的电子选举方案

本文分析了当前电子选举方案中存在的缺陷,提出了一个基于公钥密码体制的有效的电子选举方案,并对其安全性进行了分析。该方案采用盲签名和可验证的投票编号以及认证码等技术,简化了投票过程,具有较好的安全性和实用性。     

基于SEAL库的同态加权电子投票系统

电子投票比传统纸质投票更为灵活高效,能节省大量人力物力,在不同选举场合中的地位越来越重要.同态加密技术可以在电子投票过程中发挥重要作用,同态加密技术结合其他安全技术和手段来设计的电子投票系统,可以在计票过程中有效保护投票者的身份隐私,相比其他类型的电子投票系统也更为简洁高效.为了解决电子投票中的身份隐私保护和实现效率问题,本文提出了一种基于SEAL库的同态加权电子投票系统,通过同态操作实现密文计票,可有效抵抗来自计票中心内部的恶意攻击,保证选票保密性和计票结果正确性;通过在选票中引入投票权重,可以使电子投票系统实现加权投票;通过将选票信息密态存储在云端数据库,将计票中心部署在云端,可在保证安全的前提下借助云计算服务实现高效计票;系统中加密算法的安全性基于格上RLWE困难问题,可以抵抗量子计算攻击.对所设计投票系统的效率测试表明,完成对1000张选票的计票工作仅耗时1.867 s,相比Will等人在ICCCRI2015中提出的基于Paillier的电子投票系统计票耗时减少了32.73%,相比Wang等人在2017年提出的基于Helib的电子投票系统计票耗时减少了99.26%,相比Li在2017年提出的基于Helib的电子投票系统计票耗时减少了91.81%.本文提出的同态加权电子投票系统可以满足多个候选人投票和加权投票,能够适用于多种投票场景,且计票效率可以满足大规模投票的应用需求.     

一种电子投票方案

提出了把动态多密门限体制应用于大规模选举的电子投票系统,它可以允许系统中存在多个监票人(机构).即使在选票的生成、加密、传输及解密、统计过程中存在自适应敌手,也不影响选举的正常进行,因此具有强壮性.提供的电子投票方案,无须调用多次交互式的零知识证明验证投票人的选举资格和监票人的身份,而是利用动态多密门体制方便地实现了选票的秘密性、广泛可验证性、公平性和匿名性,较之以前的投票方案具有较高的通信效率和安全性.     

一种可验证的多候选人电子投票方案

电子投票相对传统投票具有安全、便捷、低成本的优势,近年来得到了广泛的关注。2012年孙培勇等人提出了基于多方求和的多候选人电子投票方案。经分析发现该方案不满足可验证性,给出了一种具有可验证性的多候选人电子投票方案,保证计票结果的不可欺骗性。     

电子选举研究的挑战和进展

电子选举是密码研究领域中一个非常有挑战性的问题，它满足广泛的安全要求，逐步取代传统的选举形式。现有的安全电子选举方案在计算效率、可信第3方的使用、防止买卖选票和胁迫投票，以及允许的选票形式等方面存在着改进的空间。该文在对电子选举方案的安全要求、协议模型和选票形式进行分析归纳的基础上，提出了电子选举研究面临的4个挑战，阐述了视觉密码选举、自计票选举、矢量选举和可分选举等最新的电子选举方案在这些方面获得的进展。     

一种新的安全、实用的电子投票方案

电子投票最早是chaul提出的。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。使用电子投票系统,可以节省大量的人力物力资源,投票人不必到一个固定的投票中心投票,而管理机构也不必花费大量人力进行选票发放和选票统计的工作,而且电子投票系统可以减少种种人为的因素,做到更公平,更安全,更高效。如何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,是目前安全学界研究的一个热点。     

基于Harn部分盲签名的安全电子投票方案

本文设计了一种新的Harn部分盲签名方案,并将此方案用于电子投票的设计中,形成了一个安全可靠的电子投票方案。这种电子投票方案不仅保证了投票者身份的匿名性和选票的安全、公平、保密性,还能实现投票的不可抵赖性。此方案是传统的盲签名电子投票方案的一个改进,是一个很实用的方案。     

一个基于OT协议的电子选举方案

将OT协议应用于电子选举中,提出一个新的电子选举方案。该方案能较好地解决电子选举对多选性的要求,同时满足安全电子选举方案的基本特性,且效率较高,可适用于较大规模的选举,进一步改进和完善了现有的电子选举方案。     

基于区块链的安全电子选举方案

当前电子选举方案主要存在两个矛盾点：一是既要保证选举行为的合法合规性,又要保证选举过程的匿名性;二是既要保证选票信息的隐私保密要求,又要保证选举结果的公众可验证性。针对这些矛盾,提出一种基于以太坊区块链和零知识证明的去中心化的安全电子选举方案。在该方案中,利用非交互式零知识证明算法和区块链去中心化架构设计了选民身份合法性零知识证明和选票合法性零知识证明;利用智能合约和Paillier密码体制实现无需可信第三方计票机构的自动计票。理论分析和模拟实验结果表明,在没有中心信任机构的条件下,该方案满足电子选举安全性要求,可应用于小型社区选举。     

结合简短可链接环签名的智能合约选举方案

目前一些电子选举协议利用可链接环签名或一次性环签名来保护投票者的隐私,并防止重复投票的情况发生,但签名大小随投票人数的增大而增大,而简短可链接环签名大小始终固定不变,但已有简短可链接环签名算法效率较低。针对这些问题,利用累加器和基于知识证明的签名,构造新的高效的简短可链接环签名,结合匿名地址及星际文件系统,提出一种新的智能合约选举方案,分别设计了选举的创建、投票、计票等阶段的操作。对方案的不可伪造性、可链接性、匿名性、隐私性、公开验证性以及运行效率进行了证明和分析。最后进行了实验仿真评估,结果显示,随着投票者人数的增大,该方案选票的签名大小及Gas消耗保持不变且较少,生成时间及验证时间增长缓慢且较少。     

Security enhancement for anonymous secure e-voting over a network

An electronic voting system makes it possible for the voters to cast their ballots over the computer network. Hence, voters can participate in elections without having to go to the polling places, which is more convenient and efficient. To design a practical voting scheme, Mu and Varadharajan have recently proposed an anonymous secure electronic voting scheme to be applied over the network. It does not only protect voters' privacy and prevent double voting, but also suits large-scale elections. However, the scheme has a weakness in security; that is, some voters may still double vote without being detected and may even reveal information they should not. In this paper, we shall show this weakness and improve the scheme to increase the protection against fraudulence.     

A hybrid approach to vector-based homomorphic tallying remote voting

Vector-based homomorphic tallying remote voting schemes provide an efficient protocol for vote tallying, but they require voters to prove in zero-knowledge that the ballots they cast have been properly generated. This is usually achieved by means of the so-called zero-knowledge range proofs, which should be verified by the polling station before tallying. In this paper, we present an end-to-end verifiable hybrid proposal in which ballots are proven to be correct by making use of a zero-knowledge proof of mixing but still using a homomorphic tallying for gathering the election results. Our proposal offers all the advantages of the homomorphic tallying paradigm, while it avoids the elevated computational cost of range proofs. As a result, ballot verification performance is improved in comparison with the equivalent homomorphic systems. The proposed voting scheme is suitable for multi-candidate elections as well as for elections in which the votes have different weights.     

授权股份证明共识机制的改进方案

针对授权股份证明（DPoS）机制中存在的节点投票积极性不高及如何降低恶意节点被选举为代表节点的概率等问题,提出了一种基于奖励机制和信用机制的改进方案。奖励机制规定代表节点所得的交易费要与为它投票的节点所共享,并提出一种改进的收益分配算法合理分配各节点所得的权益;信用机制为节点设置信誉值和状态,并通过优化投票结果的计算方式加大恶意节点成为代表节点的难度。在以太坊平台上搭建了测试区块链对改进方案进行了实验分析,结果表明该改进方案能够降低恶意节点选举成功的概率,提高了系统的安全性。     

A collision-free secret ballot protocol for computerized general elections

In secret ballot protocols, the unique voting property is crucial since without it a voter may vote more than once or his ballot may collide with others and be discarded by the authority. In this paper we present a collision-free secret ballot protocol based on the uniquely blind signature technique. Our proposed scheme can be used to hold large-scale general elections because it ensures independence among voters without the need for any global computation. This scheme preserves the privacy of a voter against the authority and other voters. Robustness is ensured in that no subset of voters can corrupt or disrupt the election. The verifiability of this protocol ensures that the authority cannot present a false tally without being caught.     

New receipt-free voting scheme using double-trapdoor commitment

It is considered to be the most suitable solution for large scale elections to design an electronic voting scheme using blind signatures and anonymous channels. Based on this framework, Okamoto first proposed a receipt-free voting scheme [30] for large scale elections. However, in the following paper, Okamoto [31] proved that the scheme [30] was not receipt-free and presented two improved schemes. One scheme requires the help of the parameter registration committee and the other needs a stronger physical assumption of the voting booth. In this paper, we utilize the double-trapdoor commitment to propose a new receipt-free voting scheme based on blind signatures for large scale elections. Neither the parameter registration committee nor the voting booth is required in our scheme. We also present a more efficient zero-knowledge proof for secret permutation. Therefore, our scheme is much more efficient than Okamoto’s schemes [30] and [31] with the weaker physical assumptions. Moreover, we prove that our scheme can achieve the desired security properties.     

基于FOO投票协议的无收据电子投票方案

安全且实用的电子投票协议是信息安全领域的热点问题之一。引入了盲签名、投票编号、申诉标识等工具,提出了一种新的无收据的电子投票方案,该方案进一步完善了FOO投票协议,可保证选票的匿名性、可验证性和无收据性,并且允许投票者中途弃权。该方案不仅保持了原方案的各种优点,而且增强了系统的安全性和灵活性。因此,与其他类似方案相比较,该方案具有更好的通用性和实用性。