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基于多模态生物识别技术的安全电子投票系统设计

Olowookere Abiodun, Awode Tolulope
  1. 尼日利亚奥约州伊博拉市奥约州立农业学院计算机科学系
  2. 尼日利亚奥约州奥博莫索市拉达克阿金托拉理工大学计算机科学系
有关文章载于Pubmed谷歌学者

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摘要

本研究的目的是设计一个安全的电子投票系统使用多模态生物特征。近年来,信息技术极大地影响了生活的方方面面,在很大程度上,这也包括政治。为了选出不同的人担任不同的职位,已经建立了不同的方法,研究人员不断试图找到对现有方法的改进。目前正在开发的最新方法是电子投票。它旨在逐步淘汰过时的纸质选票、穿孔卡片和其他机械投票系统,取而代之的是无纸化电子或在线投票系统。电子投票系统努力使选举变得简单,同时降低选举的总成本。因此,设计一个无懈可击、可靠的电子投票系统是一项艰巨的任务,因为必须开发的系统必须保护选民的隐私,容易被所有投票群众理解和使用——无论他们是谁或来自哪里。为了提高电子投票系统的安全性,本文采用了一种多模态生物识别系统(指纹和人脸识别)

关键字

电子投票系统,选举系统,手动投票系统,指纹

介绍

选举行为是各种类型的人所共有的民主的最重要的特征之一。因此,民主鼓励根据法治的个人自由,这样人们就可以按照自己的选择行事和表达自己。这不仅让人们有机会选举他们的领导人,而且还能自由地表达他们对问题的看法。1948年的《世界人权宣言》强调了自由选举的必要性,为了响应这一宣言,各国致力于与21世纪的选举相关的新的和改进的投票程序。随着时间的推移,以手工投票为主的投票受到了信息技术的影响,关于计算机化/在线投票是否相关的争论[2]。然而,不可能完全排除技术和电子投票的必要性,因为越来越多的合格选民和人工选票都涉及到。Smith和[6]表明,电子投票是将在线信息收集和检索技术应用于电子政务的下一个合理步骤

相关的工作

投票系统的类型:投票是一群人做出决定的方法。这些决定可以是政治的、社会的或公共的。投票也可以用来在困难的行动计划中做出选择,或者决定谁最有资格获奖。因此,投票可以被定义为允许一群人在许多选项中进行选择的过程。大多数投票制度是基于多数决定原则或多数决定原则。例如,在选举中,获得多数票的候选人比其他候选人获得更多选票,但不一定获得总票数的多数。[7]。
可以确定五种不同类型的投票制度。这些都是:
?纸质投票系统
?直接记录电子(DRE)投票系统
?公共网络投票系统
?选举系统
?中央点票系统
纸质投票系统(PVS):记录,计数,并从纸卡或纸上的投票产生一个表格。有些投票人投票系统可能允许选民通过电子输入设备进行选择。然而,选民的选择并不是由这种输入设备独立记录、储存或制成表格。
直接记录电子投票系统:用装有机械或电子光学元件的选票显示器记录选票,这些元件可由选民激活。这种系统将投票数据和选票图像记录在计算机内存组件中。此外,数据处理是通过使用计算机程序来实现的。
公网DRE投票系统(PNDRE):利用电子选票,并通过公共网络将投票数据从投票站传送到其他地点。选票可以在投出时以单张票的形式传送,也可以定期以批票的形式传送,或在投票结束时以单批票的形式传送。
选区点票系统:把选票以表格的形式放在一个特定的地方,比如一个投票站。它们提供以电子方式储存选票计数的机制,并通过公共电信网络将结果传输到一个中心位置。
中央计票投票系统(CCVS):在一个中心位置将多个选区的选票制成表格。投票的选票暂时安全存放在投票站。这些选票然后被运送或传送到一个中央点票点。在某些情况下,中央监督机构可以印制选票计数报告。
投票制度的特点:投票制度必须足够透明和易于理解,以便选民和候选人能够欣然接受结果。这意味着投票系统的准确性对于接受选举结果是必要的。[13]对纸质投票系统和电子投票系统进行了全面评估。一个投票制度要被认为是透明和可理解的,必须符合一些重要的标准,否则可能导致不确定或不准确的选举结果。
首先,必须保留选民选票的匿名性,以确保选民在投票反对某一候选人时是安全的,也保证选民没有证据证明哪些特定候选人得到了他们的选票。人们相信,有了这样的证据,投票就可以被收买了。
其次,投票系统必须是防篡改的,以防止广泛的攻击,包括选民填塞选票和内部人员(投票官员)的错误点票。第三,它应该对用户友好。这意味着它应该易于理解和整个投票人口使用。
现行投票制度:随着信息技术的发展,世界各国都在用电子投票系统(e-voting)取代陈旧的穿孔卡和机械投票系统,以提高选民的参与度和加快选举结果的公布。[2]提供了一个关于电子投票(包括基于互联网的投票)的广泛参考列表。巴西和印度就是在普选和邦选举中都使用投票的例子。统计数据显示,使用电子投票机制(EVMs)——印度的一种电子投票系统——已经消除了选举中无效投票的发生。在使用这一制度之前,印度记录的无效选票数量总是超过候选人之间的获胜差距。除消除无效选票外,电子投票系统还确保在两至三小时内统计全部选票,而使用传统方法则需要三十至四十小时。
在考虑投票机制时,[6]考察了为电子投票设置技术通信标准的过程。[1]]还分析了电子投票的各种尝试,并讨论了它们的好处和弱点。2007年5月,英国圣奥尔本斯实行了完全电子化的选举,不允许纸质投票。人们可以通过多种渠道投票:互联网、自助亭、交互式语音识别(IVR),通过电话或移动电话,也可以通过邮寄。在6分钟内,系统就清点完了所有选票,创下了有史以来最快的计票记录。此外,没有记录无效投票,所有试图通过蠕虫、病毒和拒绝服务来破坏系统的尝试都被证明是徒劳的[5]。
更新和改进的投票趋势表明,越来越多的发达国家开始选择电子投票系统而不是人工投票系统,因为电子投票系统为选民和选举官员提供了方便和轻松。值得注意的是,尽管电子投票系统似乎是纸质和其他机械系统的最佳替代品,但必须谨慎使用,因为专家认为,其中一些系统可能存在软件工程、审计陷阱和内部威胁等挑战,从而破坏其完整性。
[9]在对电子投票安全标准(即保密性、完整性、可用性、可靠性和保证)的审查中得出结论,许多这类标准本质上是很难满足的。[4]写了美国在线投票系统及其面临的挑战,[10]明确指出了在线投票的关键安全要求,[3]讨论了电子投票的隐私保护。尽管在使用电子投票系统方面有许多成功的事例,但相信必须进行进一步的研究以改进这些系统。

材料与方法

方法是系统开发的综合的、多步骤的方法,它将指导人们的工作并影响最终产品的质量。大多数方法包含几种开发技术。用来完成一项复杂或科学任务的系统程序叫做技术。技术是特定的过程,它将遵循,以确保工作是经过深思熟虑的,完整的和可理解的。
图1中的图是一个序列图,它描述了所设计系统的内部操作流程。要调用的第一个方法是启动InitiateVote方法,并调用IsFingerPrintOkay方法来验证捕获的指纹。

结果

图2中的界面显示了不同党派的政治抱负。该界面将显示给选民,以便他/她可以选择她所选择的政治立场的候选人。选民在这个类别中只能选择一名候选人。此外,还有六个政党(冠军党、正直党、光明党、好党、最好党和信心党)。
图3所示的界面描述了当选民选择任何候选人时将看到的内容,这是选民生物特征身份多模式验证的第一阶段。该接口用于向用户指示需要进行身份验证,因为没有通过此阶段的选民将不允许进一步移动任何步骤。
选民选择他/她选择的候选人后的下一个阶段是图4所示的界面,该界面将提示,以便采集选民的身份验证指纹。
图中所示的图表是将选民的面孔与登记阶段的面孔进行身份验证的界面。只要两个认证阶段有效,选民将被允许投票给所选候选人。

数字一览

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图1 图2 图3 图4 图5

参考文献














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