<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">sibsutis</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник СибГУТИ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>The Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1998-6920</issn><publisher><publisher-name>СибГУТИ</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.55648/1998-6920-2023-17-3-106-122</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">sibsutis-839</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Разработка защищенной системы дистанционного голосования и исследование характеристик её анонимности</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Development of a secure remote voting system and research on the characteristics of its anonymity</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-3696-1762</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Дьячкова</surname><given-names>И. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Dyachkova</surname><given-names>I. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Дьячкова Ирина Сергеевна - старший преподаватель кафедры прикладной математики и кибернетики, СибГУТИ.</p><p>630102, Новосибирск, ул. Кирова, д. 86</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Irina S. Dyachkova - Senior lecturer of the Department of Applied Mathematics and Cybernetics, SibSUTIS.</p><p>630102, Novosibirsk, Kirov St. 86</p></bio><email xlink:type="simple">dyach199@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики (СибГУТИ)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Siberian State University of Telecommunications and Information Science (SibSUTIS)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>09</month><year>2023</year></pub-date><volume>17</volume><issue>3</issue><fpage>106</fpage><lpage>122</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Дьячкова И.С., 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Дьячкова И.С.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Dyachkova I.S.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://vestnik.sibsutis.ru/jour/article/view/839">https://vestnik.sibsutis.ru/jour/article/view/839</self-uri><abstract><p>В настоящее время актуальной является задача создания надежной и анонимной системы дистанционного голосования. Существующие системы голосования или не вполне отвечают требованиям анонимности, или являются закрытыми от исследования. Была разработана схема для создания системы анонимного дистанционного голосования, базирующаяся на протоколе «слепой» электронной подписи и алгоритме создания анонимного канала. В данной работе описаны возможные угрозы и уязвимости протоколов, на которых базируется схема построения системы анонимного голосования, в том числе угроза саботажа злоумышленником отправки своего или чужих бюллетеней по каналу связи. Представленная оптимизированная версия алгоритма создания анонимного дистанционного голосования гарантирует невозможность подделки бюллетеней или их повторного использования, а также исключает возможные попытки саботажа пересылки бюллетеней голосующими. Также в статье определены формулы для вычисления оптимального значения величины p – вероятности отправки бюллетеня сразу на сервер. Показано, что значение p необходимо вычислять в зависимости от количества голосующих, чтобы достичь максимальной анонимности голосов участников.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Currently, the task of creating a reliable and anonymous remote voting system is relevant. Existing voting systems either do not fully meet the requirements of anonymity, or are closed from research. A scheme was developed for creating an anonymous remote voting system based on the blind electronic signature protocol and the algorithm for creating an anonymous channel. This paper describes possible threats and vulnerabilities of the protocols on which the scheme for constructing an anonymous voting system is based including the threat of a hacker’s sabotage sending his own or other people's ballots over a communication channel. The presented optimized version of the algorithm for creating anonymous remote voting system guarantees the impossibility of fake ballots or their reuse and also excludes possible attempts to sabotage the forwarding of ballots by voters. Formulas for calculating the optimal value of p the probability of sending a ballot directly to the server is defined. It is shown that the value of p must be calculated depending on the number of voters in order to achieve the maximum anonymity of the participants' votes.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>анонимное голосование</kwd><kwd>криптография</kwd><kwd>анонимная передача данных</kwd><kwd>информационная энтропия</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>anonymous voting</kwd><kwd>cryptography</kwd><kwd>anonymous data transmission</kwd><kwd>information entropy</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена в рамках государственного задания № 071-03-2023-001 от 19.01.2023.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Google сервис для создания форм [Электронный ресурс]. URL: https://docs.google.com/forms (дата обращения: 01.08.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Google service for creating forms, available at: https://docs.google.com/forms (accessed 01.08.2023).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Yandex сервис для создания опросов [Электронный ресурс]. URL: https://surveys.yandex.ru (дата обращения: 01.08.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yandex service for creating polls, available at: https://surveys.yandex.ru (accessed 01.08.2023).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">SurveyMonkey сервис для создания опросов [Электронный ресурс]. URL: https://www.surveymonkey.com (дата обращения: 01.08.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">SurveyMonkey service for creating polls, available at: https://www.surveymonkey.com (accessed 01.08.2023).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Портал Дистанционного электронного голосования [Электронный ресурс]. URL: https://vybory.gov.ru/ (дата обращения: 01.08.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Remote Electronic Voting Portal, available at: https://vybory.gov.ru/ (accessed 01.08.2023).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chaum D., Rivest R. L., and Sherman A. T. Blind Signatures for Untraceable Payments // Proc. Advances in Cryptology, Plenum (Springer-Verlag), New York, 1982. P. 199–203.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chaum D. Blind Signatures for Untraceable Payments. Chaum, D., Rivest R.L. and Sherman, A.T., Eds., Advances in Cryptology Proceedings of Crypto 82, Plenum (Springer-Verlag), New York, p. 199-203.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">TAdviser портал выбора технологий и поставщиков. Cтатья "Как устроено дистанционное электронное голосование в России, и какие у него перспективы". Глава "Тайна голосования" [Электронный ресурс]. URL: https://www.tadviser.ru/index.php/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D1%8F:%D0%9A%D0%B0%D0%BA_%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%BE_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%B3%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%B2_%D0%A0%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%B8,_%D0%B8_%D0%BA%D0%B0%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D1%83_%D0%BD%D0%B5%D0%B3%D0%BE_%D0%BF%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%BF%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D1%8B#.D0.A2.D0.B0.D0.B9.D0.BD.D0.B0_D0.B3.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D1.81.D0.BE.D0.B2.D0.B0.D0.BD.D0.B8.D1.8F/ (дата обращения: 01.08.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">TAdviser a portal for choosing technologies and suppliers. Kak ustroyeno distantsionnoye elektronnoye golosovaniye v Rossii, i kakiye u nego perspektivy. Tayna golosovaniya [How remote electronic voting works in Russia, and what are its prospects. Secret of voting], available at: https://www.tad-viser.ru/index.php/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D1%8F:%D0%9A%D0%B0%D0%BA_%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%BE_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%B3%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%B2_%D0%A0%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%B8,_%D0%B8_%D0%BA%D0%B0%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D1%83_%D0%BD%D0%B5%D0%B3%D0%BE_%D0%BF%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%BF%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D1%8B#.D0.A2.D0.B0.D0.B9.D0.BD.D0.B0_.D0.B3.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D1.81.D0.BE.D0.B2.D0.B0.D0.BD.D0.B8.D1.8F/ (accessed 01.08.2023).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хабр — сообщество IT-специалистов. Статья "Что же не так с ДЭГ в Москве?" [Электронный ресурс]. URL: https://habr.com/ru/post/579350/ (дата обращения: 01.08.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Habr a community of IT specialists. Chto zhe ne tak s DEG v Moskve? [What is wrong with the Remote Anonymous Voting in Moscow?], available at: https://habr.com/ru/post/579350/ (accessed 01.08.2023).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хабр — сообщество IT-специалистов. Статья "Что же не так с любыми электронными голосованиями?" [Электронный ресурс]. URL: https://habr.com/ru/post/579968/ (дата обращения: 01.08.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Habr a community of IT specialists. Chto zhe ne tak s lyubymi elektronnymi golosovaniyami? [What is wrong with any electronic voting?], available at: https://habr.com/ru/post/579968/ (accessed 01.08.2023).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ferguson P., Huston G. What is a VPN? 1998: 22 [Электронный ресурс]. URL: https://www.potaroo.net/papers/vpn.pdf (дата обращения: 01.08.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ferguson P., Huston G. What is a VPN? 1998, 22 p., available at: https://www.potaroo.net/papers/vpn.pdf (accessed 01.08.2023).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dingledine R., Mathewson N., Syverson P. Tor: The second-generation onion router. Naval Research Lab Washington DC. 2004: 17 [Электронный ресурс]. URL: http://sharif.edu/~kharrazi/courses/40817-941/reading/tor-design.pdf (дата обращения: 01.08.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dingledine R., Mathewson N., Syverson P. Tor: The second-generation onion router. Naval Research Lab Washington DC, 2004. 17 p., available at: https://sharif.edu/~kharrazi/courses/40817-941/reading/tor-design.pdf (accessed 01.08.2023).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dyachkova I., Rakitskiy A. Anonymous remote voting system // Proc. International Multi-Conference on Engineering, Computer and Information Sciences (SIBIRCON), Novosibirsk; 2019. P. 0850-0852.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dyachkova I., Rakitskiy A. Anonymous remote voting system. 2019 International Multi-Conference on Engineering, Computer and Information Sciences (SIBIRCON), Novosibirsk, 2019, pp. 0850-0852.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рябко Б. Я., Фионов А. Н., Шокин Ю. И. Криптография и стеганография в информационных технологиях. Новосибирск: Наука, 2015. 240 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ryabko B. Ya., Fionov A. N., Shokin Yu. I. Kriptografiya i steganografiya v informatsionnykh tekhnologiyakh [Cryptography and steganography in information technologies]. Novosibirsk, Nauka, 2015. 240 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rivest R., Shamir A., Adleman L. A method for obtaining digital signatures and public-key cryptosystems. Commun. ACM — NYC, USA: ACM. 1978. № 21 (2). P. 120–126. DOI:10.1145/359340.359342.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rivest R., Shamir A., Adleman L. A method for obtaining digital signatures and public-key cryptosystems. Commun. ACM — NYC, USA: ACM, 1978, 21(2), pp. 120-126. DOI:10.1145/359340.359342.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kerry C.F., Gallagher P.D. Digital signature standard (DSS). FIPS PUB; 2013: 186-4 [Электронный ресурс]. URL: http://people.csail.mit.edu/alinush/6.857-spring-2015/papers/dsa.pdf (дата обращения: 01.08.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kerry C. F., Gallagher P. D. Digital signature standard (DSS). FIPS PUB 186-4, 2013, available at: http://people.csail.mit.edu/alinush/6.857-spring-2015/papers/dsa.pdf (accessed 01.08.2023).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shannon C.E. A Mathematical Theory of Communication. Bell System Technical Journal. 1948; 27(3): 379-423. DOI: 10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338 [Электронный ресурс]. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.x (дата обращения: 01.08.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shannon C. E. A Mathematical Theory of Communication. Bell System Technical Journal, 1948, 27(3), pp. 379-423, available at: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.x (accessed 01.08.2023). DOI: 10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ильин В. А., Садовничий В. А., Сендов Бл. Х. Глава 4. Непрерывность функции // Математический анализ / Под ред. А. Н. Тихонова. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Проспект, 2006. Т. 1. С. 146. 672 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ilyin V. A., Sadovnichiy V. A., Sendov Bl. Kh. Matematicheskiy analiz. Tom 1 [Mathematical Analysis. vol. 1]. 3rd ed. Ed. A. N. Tikhonov. Moscow, Prospect, 2006. 661 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Левитин А. В. Глава 11. Преодоление ограничений: Метод деления пополам // Алгоритмы. Введение в разработку и анализ. М.: Вильямс, 2006. С. 476—480. 576 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Levitin A.V. Algoritmy. Vvedeniye v razrabotku i analiz [Algorithms. Introduction to development and analysis]. Moscow, Williams, 2006. 576 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
