Введение 3
Постановка задачи 4
Обзор литературы 5
Глава 1. Моделирование предметной области 12
1.1. Концептуальная модель 12
1.2. Расширенная модель 13
1.3. Упрощение 14
1.3.1. Базовое упрощение 14
1.3.2. Полное упрощение 15
1.4. Модель для реализации 16
Глава 2. Архитектура решения 17
2.1. Описание базового протокола 17
2.2. Модификация базового протокола 19
2.3. Описание архитектуры 23
2.3.1. Конфигурация сети 25
2.3.2. Конфигурация голосования 26
2.3.3. Регистрация пользователей 27
2.3.4. Голосование 29
2.3.5. Подсчет результатов 29
2.3.6. Присутствие инспекторов 30
2.4. Анализ безопасности 30
Глава 3. Реализация и тесты 32
Выводы 38
Заключение 39
Список литературы 40
Приложение 44
Несмотря на то, что технологии развиваются стремительными шагами (уже стало обыденностью не использовать наличные деньги и не иметь нигде дела с бумажными носителями), во многих странах для разного рода голосований (в том числе и выборов) до сих пор используются бумажные бюллетени. Это связано с необходимостью обеспечения должного уровня надежности системы голосования, так как ставки в этих вопросах могут быть очень высоки. В то же время попытки внедрить существующие протоколы электронного голосования в некоторых странах (Эстония [1], Австралия[2]) показали, что не все проблемы безопасности были решены [3,4], тем самым увеличив скептицизм государственных органов по отношению к новым решениям.
Перевод голосования в цифровую среду мог бы помочь увеличить прозрачность данной процедуры для конечных пользователей и повысить безопасность (при условии, что выбрана правильная модель). Также это могло бы существенно уменьшить затраты на проведение данной процедуры и снять нагрузку с проверяющих.
Тем не менее, голосование (особенно выборы) это такая процедура, в которой никто никому не доверяет и необходимо отталкиваться от мысли, что систему попытаются сломать (подтасовать результаты, сорвать сам процесс и т.д.) не только внешние злоумышленники, но и сами участники системы, как голосующие, так и организаторы. В таких условиях традиционные подходы, основанные исключительно на криптографических техниках, не всегда могут давать приемлемый результат. Требуются некоторые дополнительные инструменты, которыми могут стать технологии распределенных реестров.
Постановка задачи
Требуется исследовать протоколы электронного голосования (которые могут быть практически реализованы), а также усовершенствовать один из этих протоколов, путем использования технологии распределенных реестров, для того чтобы повысить прозрачность и доверие к системе голосования. Помимо этого необходимо провести тесты на производительность, оценить полученные результаты и, если они будут неудовлетворительными, предложить пути исправления и усовершенствования.
В работе были обозначены несколько моделей электронного голосования, которые основаны на свойствах, предъявляемых к процедуре голосования российским законодательством. Для реализации одной из этих моделей была модифицирована схема электронного голосования. В нее были внесены изменения, которые помогли решить следующие проблемы:
1. Единая точка отказа и недоверие к данным;
2. Громоздкий механизм анонимизации;
3. Зависимость расшифровки бюллетеней от каждого голосующего.
Так как решение первой проблемы потребовало использование технологий распределенных реестров, то была проведена исследовательская работа по сравнению и выбору наиболее подходящей платформы, которой оказалась Hyperledger Fabric.
Тестирование разработанного решения на производительность показало, что одной из главных проблем технологий распределенных реестров остается скорость выполнения транзакций, которая на данный момент может достигать в лучшем случае отметки в пару десятков тысяч.
В результате можно заключить, что система, представленная в данной работе, может быть использована для относительно небольших голосований (несколько тысяч участников) без дополнительных модификаций. При этом будут выполняться основные требования, предъявляемые к процедуре голосования.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
