Loading...

Analysis of End-to-End Electronic Voting Systems

Takhtaei, Benyamin | 2011

2512 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 42597 (19)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Computer Engineering
  6. Advisor(s): Jalili, Rasool
  7. Abstract:
  8. End-to-end electronic voting protocols for electronic voting systems are used to hold a secure election with the two features of anonymity and verifiability. Verifiable mixnets are a fundamental element of electronic voting systems, which can keep the voters anonymous by mixing their votes, and provide a verifiability mechanism to prove their performance correctness. As the design of electronic voting protocols is error-prone, researchers consider the use of mathematics-based and systematic methods for their analysis. Therefore, based on formal methods and the process algebra approach, several studies have been conducted to analyze these systems, but none have properly analyzed verifiable mixnets as one of the basic elements in voting protocols.The main focus of this thesis, is considering verifiable mixnets as a missing link in the formal analysis of end-to-end electronic voting protocols. Therefore, based on the process algebra approach and applied-pi calculus, the verifiability property of verifiable mixnets is defined through verifiability tests and their anonymity features are expressed in the terms of apparent equivalence of processes. As a case study, the formal description and verifiability property of the Millimix mixnet has been proven. It has been shown that the lack of attention to the anonymous channel and verifiable mixnets in the electronic voting protocols could hurt the validation of the analysis. Therefore, through considering the electronic voting protocols JCJ and FOO, several problems related to their formal analysis in previous researches has been explained. To fix these bugs, the JCJ electronic voting protocol has been analyzed by using a real example of a verifiable mixnet. Also, the anonymity property of the FOO proto-col has been analyzed by using a tangible implementation of the anonymous channel
  9. Keywords:
  10. Applied Pi Calculus ; Formal Methods ; Mix Net ; Election Verifiability ; Electronic Voting

 Digital Object List

 Bookmark

  • مقدمه
    • سیستم‌های رأی‌گیری الکترونیکی
    • درستی‌یابی پروتکل‌های امنیتی
    • دست‌آوردهای پایان‌نامه
    • ساختار پایان‌نامه
  • آشنایی با تحلیل صوری
    • روش‌های تحلیل صوری پروتکل‌های امنیتی
      • تحلیل صوری
      • ارتباط با امنیت محاسباتی
      • روش‌های مدل‌سازی سیستم
      • بیان صوری ویژگی‌های امنیتی
    • جبر فرآیند
      • معرفی
      • انواع جبر فرآیند
    • حساب پی کاربردی
      • نحو
      • معناشناسی
      • ویژگی‌های امنیتی
      • حساب پی کاربردی احتمالاتی
      • ابزارهای مرتبط
    • جمع‌بندی
  • سیستم‌های رأی‌گیری الکترونیکی انتهابه‌انتها
    • سیستم‌های رأی‌گیری رایج
    • مفاهیم پیش‌نیاز
      • رمزنگاری
      • رمزنگاری بصری
      • رمزنگاری هم‌ریخت
      • رمزنگاری آستانه‌ای و تسهیم راز
      • امضای کور
      • تعهد
      • میکس‌نت
      • اثبات هیچ‌آگاهی
    • عملکرد سیستم‌های رأی‌گیری الکترونیکی انتهابه‌انتها
      • ویژگی‌ها
      • ساختار عمومی
      • دسته‌بندی پروتکل‌های رأی‌گیری الکترونیکی
    • نمونه‌هایی از پروتکل‌های رأی‌گیری الکترونیکی
      • فو
      • هلیوس
      • JCJ
    • جمع‌بندی
  • پژوهش‌های مرتبط
    • گمنامی
      • تفاوت گمنامی با حریم خصوصی
      • تحلیل بر اساس هم‌ارزی ردپا
      • تحلیل بر اساس هم‌ارزی فرآیند
      • تحلیل با رویکرد احتمالی
    • وارسی‌پذیری
      • آزمون‌های وارسی‌پذیری
      • بیان صوری وارسی‌پذیری
    • سایر ویژگی‌ها
    • مدل‌سازی پروتکل‌های امنیتی
      • پروتکل‌های میکس‌نت
      • پروتکل‌های رأی‌گیری الکترونیکی
    • جمع‌بندی
  • تحلیل میکس‌نت‌های وارسی‌پذیر
    • معرفی میکس‌نت
      • ویژگی‌ها
      • میکس‌نت‌های وارسی‌پذیر
      • رفتار مهاجم
      • نمونه‌هایی از میکس‌نت
    • صوری‌سازی فرآیند مخلوط‌سازی
      • توابع عمومی رمزنگاری
      • فرآیند مخلوط‌سازی
    • تحلیل میکس‌نت‌های وارسی‌پذیر عمومی
      • وارسی‌پذیری عمومی سیستم‌ها
      • وارسی‌پذیری عمومی
      • گمنامی
    • بررسی میکس‌نت‌های وارسی‌پذیر عمومی مشروط
      • وارسی‌پذیری عمومی
      • گمنامی
    • مطالعه‌ی موردی: میلی‌میکس
      • توابع هیچ‌آگاهی
      • توصیف میلی‌میکس
      • تحلیل ویژگی وارسی‌پذیری
    • جمع‌بندی
  • تحلیل سیستم‌های رأی‌گیری الکترونیکی انتها‌به‌انتها
    • تحلیل وارسی‌پذیری عمومی پروتکل JCJ
      • وارسی‌پذیری عمومی در پروتکل‌های رأی‌گیری الکترونیکی
      • پژوهش‌های پیشین
      • توصیف صوری پروتکل JCJ
      • تحلیل ویژگی وارسی‌پذیری عمومی
    • تحلیل گمنامی پروتکل فو
      • گمنامی در پروتکل‌های رأی‌گیری الکترونیکی
      • پژوهش‌های پیشین
      • توصیف صوری پروتکل فو
      • تحلیل ویژگی گمنامی
    • جمع‌بندی
  • جمع‌بندی
    • نتیجه‌گیری
    • سوی کارهای آتی
      • تحلیل میکس‌نت‌های وارسی‌پذیر عمومی مشروط
      • حرکت به سوی چارچوب احتمالی
      • بررسی درستی محاسباتی
  • اثبات هم‌ارزی ایستای قاب‌ها
...see more