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系統識別號 U0002-2007201023272600
中文論文名稱 以Java實作無法強迫之電子投票系統
英文論文名稱 Java-based Uncoercibility System in Electronic Voting
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 資訊管理學系碩士班
系所名稱(英) Department of Information Management
學年度 98
學期 2
出版年 99
研究生中文姓名 吳盈萱
研究生英文姓名 Ying-Shiuan Wu
學號 697631538
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2010-06-25
論文頁數 42頁
口試委員 指導教授-李鴻璋
委員-張應華
委員-壽大衛
中文關鍵字 投票系統  電子投票  免威脅性  無法強迫  可驗證性 
英文關鍵字 voting system  electronic voting system  uncoercibility  verifiability 
學科別分類 學科別社會科學管理學
學科別社會科學資訊科學
中文摘要 本論文試圖改善傳統投票系統中流動性差、大量資源消耗之缺點,且亦將發展漸趨成熟的電子投票系統可能產生的脅迫行為加以改進,讓電子投票系統可以成為一個既合理又安全的投票系統。
論文中會探討投票系統之演進,從傳統式的投票系統,慢慢發展出欲改善其大量資源消耗之缺點的機械式投票系統及電子計票式投票系統,前者只降低了開票時間,但依舊是使用紙張進行投票,所以並無解決資源消耗的問題;後者則是針對資源消耗以及開票時間較長的問題進行改善,但並無解決於固定地點投票之問題,故試圖發展電子投票系統,將以上問題加以改良。然而這樣的系統可能產生投票者被威脅者脅迫投票的問題,所以本論文欲探討與實作出一套無法強迫之電子投票系統,以期解決投票者被脅迫的可能性。
本論文欲使用兩組登入投票系統之密碼,PW1與PW2。PW1是於未被威脅或賄賂的情況下用來開啟(ei1 ,di1)這組金鑰之密碼;而PW2則是於被威脅或被賄賂的情形下用來開啟(ei2 ,di2)這組金鑰之密碼。若是使用(ei2 ,di2)簽章之投票內容,系統會將投票內容裡所投之候選人 ,不予以計入總票數中;但若是使用(ei1 ,di1)所簽章之投票內容,此投票內容裡所投之候選人 則會被計入總票數中。相同的是,不論是使用哪一組金鑰所簽之投票內容均會給予一個回條,供威脅者進行驗票程序。如此,可降低被脅迫之可能性,達到一個安全理想的電子投票系統。
英文摘要 Only when the possible coercing behaviors in the developmental electronic voting system can be solved, the system can become practical.
We explore the evolution of voting system in this paper. The defect that the large resources are expending in the traditional voting system is the reason that evolves the mechanical voting system and the electronic- counted voting system. However, both systems count only at the tally stage. Farther more an electronic voting system was proposed to provide a state-of-the-art capability through the voting process. However, within this system the voters might be threatened to cast the candidate that the voters don’t want to support by the coercers. Thus, we propose a mechanism to free from the coercers in electronic voting.
In the system, we use two pairs of PIN code, PW1 and PW2, to login our electronic voting system. The voter enter the PIN code, PW1, that is used in uncoerced condition to derive a couple of keys, (ei1 ,di1). If the voter has used this private key to sign his vote, the vote is the valid ballot. Whereas, the voter enter the PIN code, PW2, that is used in coerced condition to derive a couple of keys, (ei2 ,di2). And if the voter has used this private key to sign his vote, the vote is the void ballot. The same is, regardless of using which couple of keys, the voter will get the ticket according to his signed vote by the Tally Center. Thus, we can reduce the possibility of coerced, and make the electronic voting system to be more reasonable and safe.
論文目次 目錄
一、 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機與目的 3
二、 文獻探討 4
2.1投票系統之演進 4
2.1.1 傳統式投票系統 5
2.1.2 機械式投票系統 6
2.1.3 電子計票式投票系統 7
2.1.4 電子投票系統 9
2.1.5 各投票系統之比較表 10
2.2 各相關論文之探討 11
三、 系統架構 12
3.1 各系統架構之比較 12
3.2 系統概述 14
3.3 準備階段(Setup Stage) 19
3.4 註冊階段(Registration Stage) 19
3.5 投票階段(Voting Stage) 21
3.6 計票階段(Tally Stage) 24
3.7 驗票階段(Verification Stage) 25
3.8 電子投票系統之安全性分析 26
3.8.1 流動性(Mobility) 27
3.8.2 匿名性(Anonymity) 27
3.8.3 合格性(Eligibility) 27
3.8.4 唯一性(Uniqueness) 28
3.8.5 公正性(Fairness) 28
3.8.6 可驗證性(Verifiability) 28
3.8.7 免脅迫性(Uncoercibility) 29
3.8.8 成本因素 30
四、 系統實作 31
4.1 系統環境介紹 31
4.2 系統運行畫面 32
4.2.1投票階段 32
4.2.2 驗票階段 37
五、 結論 40
參考文獻 41
圖目錄
圖1、系統概要流程圖 18
圖2、準備階段之概述圖 19
圖3、註冊階段流程圖 20
圖4、投票流程之概述圖 24
圖5、驗票之流程 25
圖6、開啟ESC卡之畫面 32
圖7、進入選擇畫面 32
圖8、密碼輸入畫面 33
圖9、確認選區畫面 33
圖10、欲執行選項之選擇畫面 34
圖11、縣(市)長候選人之選擇畫面 34
圖12、縣(市)長之確認畫面 34
圖13、欲執行選項之選擇畫面 35
圖14、選擇畫面 35
圖15、全部候選人選擇完畢之確認畫面 35
圖16、選票產生之畫面 36
圖17、完成投票之畫面 36
圖18、回條建立之確認畫面 37
圖19、系統結束畫面 37
圖20、開啟ESC卡之畫面 38
圖21、選擇進入欲執行畫面 38
圖22、欲驗證回條之選擇畫面 38
圖23、未被威脅之驗票內容 39
圖25、表示回條之擁有者與ESC卡之擁有者不相同 39
圖26、驗票系統結束畫面 40 
表目錄
表1、各種投票系統之比較表。 10
表2、已提出的電子投票系統架構之比較表。 14
表3、各電子投票系統架構之比較表。 31

參考文獻 1. 阮韻芳 譯,《JAVA 密碼學》,台北市:歐萊禮,ISBN:957-8247-13-3,1999。
2. CNA中央社,<杭州基層選舉採電子投票 中國城市首例>,網址:http://www.cna.com.tw/SearchNews/doDetail.aspx?id=200912130146&q=杭州基層選舉採電子投票,上網日期:2010年3月5日。
3. 南方網,<電子選舉來臨 美國大選首次啟用電子投票系統>,網址:http://www.southcn.com/tech/news/200411040270.htm,上網日期:2009年12月31日。
4. 財團法人國家政策研究基金會,<電子投票將取代傳統投票>,網址:http://old.npf.org.tw/PUBLICATION/IA/091/IA-C-091-170.htm,上網日期:2010年3月4日。
5. 人民網,<佛羅裡達觸屏式投票機能否避免驗票糾紛引發爭議 >,網址:http://www.people.com.cn/BIG5/guoji/1029/2652578.html,上網日期:2010年2月28日。
6. <美國選舉程序>,網址:http://tw.myblog.yahoo.com/jw!60nRuH.CFhBm5b9iPSwNqck-/article?mid=438,上網日期:2010年2月28日。
7. Ari Juels, Dario Catalano, and Markus Jakobsson, “Coercion-resistant electronic elections,” Proceedings of the 2005 Workshop on Privacy in the Electronic Society, Nov. 2005.
8. Chun-I Fan and Wei-Zhe Sun, “Uncoercible anonymous electronic voting,” Proceedings of the 9th Joint Conference on Information Sciences, pp. 8-11 Oct. 2006.
9. Guo-Hua Cui, Li Su, Mu-Xiang Yang, and Yang Wang, “A secure e-voting system based on list signature for large scale,” Proceedings of the First International Conference on Communications and Networking in China, 25-27, pp. 1-5, Oct. 2006.
10. Josh Benaloh and Dwight Tuinstra, “Receipt-free secretballot elections,” Proc. 26th Symposium on Theory of Computing, pp. 544-553, 1994.
11. Orhan Cetinkaya and Ali Doganaksoy, “Pseudo-Voter Identity (PVID) scheme for e-voting protocols,” Proceedings of the Second International Conference on Availability, Reliability and Security, 10-12, pp.1190-1196 April 2007.
12. Yu-Fang Chung, Zhen-Yu Wu, and Tzer-Shyong Chen, “Approach to Designing Bribery-free and Coercion-free Electronic Voting Scheme,” Journal of Systems and Software, May 2009.
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14. Wikipedia, , http://en.wikipedia.org/wiki/David_Chaum, 2010/2/28.
15. Wikipedia,, http://en.wikipedia.org/wiki/End-to-end_auditable_voting_systems.2010/3/2.
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