27、应用Pi演算对电子投票协议的分析

应用Pi演算对电子投票协议的分析

电子投票协议的安全性至关重要，涉及公平性、资格性和隐私性等多个关键属性。下面将详细探讨这些属性以及如何对其进行验证。

1. 收集器进程建模

收集器进程在电子投票协议中扮演着重要角色。以下是收集器进程的代码：

let
processC =
phase 1 .
in ( ch ,m3) .
ν
l . out ( ch , ( l ,m3) ) .
phase 2 .
in
( ch ,(= l , rand ) ) .
let
voteV=open ( checksign (m3, pka ) , rand )
in
out ( ch , voteV )

当收集器收到已承诺的投票时，会为该投票关联一个新的标签 l ，并通过公共通道发布投票和标签列表。随后，选民可以将承诺方案中作为密钥的随机数与标签一起发送回来。收集器接收与标签匹配的密钥，打开投票并发布。需要注意的是，在这个模型中，收集器会立即发布投票，而不等待所有选民都提交投票。

2. 电子投票协议的属性分析

2.1 公平性

公平性确保在投票开启阶段之前不会有早期结果泄露，从而影响投票。我们将公平性建模为一种保密性属性，即攻击者在开启阶段（阶段2开始之前）无法得知投票信息。
- 标准保密性 ：ProVerif可以检查基于可达性的标准保密性。我们请求ProVerif检查代表投票的私有自由变量 v 是否不能被攻击者推导得出，ProVerif直接证明了这一结果。
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