電子投票系統(tǒng)中新的miX-net方案設(shè)計(jì).pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，電子投票在政府選舉方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。Mix-net是電子投票系統(tǒng)中的一個(gè)重要部分，它的作用是保護(hù)選民的匿名性。Mix-net由多個(gè)混合服務(wù)器組成，每個(gè)混合服務(wù)器選擇一個(gè)秘密置換對(duì)密文進(jìn)行排列，同時(shí)隨機(jī)選擇一個(gè)加密隨機(jī)數(shù)對(duì)密文進(jìn)行重加密。前一個(gè)混合服務(wù)器的輸出作為后一個(gè)混合服務(wù)器的輸入，這個(gè)過(guò)程一直持續(xù)到所有的混合服務(wù)器混合了所有的密文。因此，即便有一個(gè)或者多個(gè)混合服務(wù)器受到破壞，mix-net仍然能夠刪除

2、輸入密文與輸出密文之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。但是，由于選票處于加密狀態(tài)，一個(gè)惡意的攻擊者或者混合服務(wù)器可能會(huì)對(duì)選票進(jìn)行修改、刪除或者插入新選票，導(dǎo)致選票計(jì)數(shù)出錯(cuò)。
　　本文對(duì)三個(gè)電子投票系統(tǒng)提出攻擊方式，第一個(gè)是對(duì)Scytl mix-net提出兩種攻擊，由于它采用分組驗(yàn)證，這兩種攻擊的發(fā)生都是概率性的，只有當(dāng)修改的選票恰好分到同一組時(shí)才能實(shí)現(xiàn)，雖然它的發(fā)生是概率性的，但當(dāng)mix-net作為電子投票系統(tǒng)的一部分時(shí)，我們?nèi)砸紤]這種攻擊的存在性

3、;第二個(gè)是利用Optimisticmix-net的四個(gè)缺陷對(duì)其提出兩種攻擊，攻擊結(jié)果分別是識(shí)別選民的選票和推斷每個(gè)混合服務(wù)器的置換;第三個(gè)是對(duì)永恒隱私的mix-net提出攻擊，攻擊結(jié)果是修改選民的選票。采用無(wú)序mix-net和置換矩陣。采用無(wú)序mix-net使得第一個(gè)混合服務(wù)器的順序是隨機(jī)的，防止攻擊者破壞第一個(gè)混合服務(wù)器帶來(lái)的攻擊。采用置換矩陣使得每次會(huì)話每個(gè)混合服務(wù)器的順序是隨機(jī)的，防止攻擊置換帶來(lái)的攻擊。對(duì)Philippe Bul

4、ens提出的HTDH2密碼系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。增添過(guò)濾階段，達(dá)到刪除攻擊者克隆的選票的目的。增添刪除重復(fù)的選票這一操作，來(lái)刪除欺騙的混合服務(wù)器克隆的選票。通過(guò)以上兩方面的改進(jìn)，無(wú)論攻擊者和欺騙的混合服務(wù)器對(duì)選票做多少次重加密，我們都能刪除所有重復(fù)的選票，使得克隆的選票不被計(jì)數(shù)。本文設(shè)計(jì)的mix-net方案，使用無(wú)序mix-net來(lái)增強(qiáng)mix-net的匿名性，增添過(guò)濾選票達(dá)到抗重復(fù)攻擊。對(duì)比于原始重加密mix-net方案，本文方案具有防止一個(gè)