發(fā)布時間：2020-11-01 23:49

　　 隨著全球民主化進(jìn)程的推進(jìn),投票、評分作為民主社會選舉中的一項重要內(nèi)容,受到廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的投票、評分方式采用紙質(zhì)選票,選舉限制在特定的時間段、特定的地點進(jìn)行,并消耗大量人力物力,還會由于人工因素的失誤導(dǎo)致投票、評分結(jié)果不可信,甚至失敗。電子選舉以密碼學(xué)為基礎(chǔ),在保障安全的同時,速度更快、結(jié)果更準(zhǔn)確。最常用的選舉方式是電子投票系統(tǒng),Paillier加密算法的同態(tài)性可以有效避免在計票環(huán)節(jié)對選票進(jìn)行的舞弊操作,同時能夠大幅度提高計票環(huán)節(jié)的效率。但主流的電子投票方案存在決策單一、結(jié)果不精確等不足,致使其不能充分體現(xiàn)決策的民主性、精確性。傳統(tǒng)的Paillier加密算法只需進(jìn)行一次冪運算,符合電子評分系統(tǒng)的效率要求;評分必然涉及求平均值等運算,但因其加密范圍局限于整數(shù),無法滿足現(xiàn)階段民主測評要求的精確度。為解決上述問題,本文對同態(tài)加密開展研究,實現(xiàn)了基于同態(tài)加密的電子評分系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過“大整數(shù)”化操作將傳統(tǒng)的基于整數(shù)的Paillier加密方案擴展至實數(shù)范圍,實現(xiàn)滿足同態(tài)性的電子評分功能,將民主決策結(jié)果精確化。與此同時,為保障用戶安全,借助Horner法則設(shè)計了更加安全且計算量小的用戶與服務(wù)器間的雙向身份認(rèn)證策略,在登錄過程中提升用戶和系統(tǒng)通信的安全性。最后,在多個不同領(lǐng)域的用戶評分?jǐn)?shù)據(jù)集上將本系統(tǒng)與“基于同態(tài)加密策略的電子選舉系統(tǒng)”就加解密時間、運算時間等方面進(jìn)行對比實驗;并與“移動終端投票系統(tǒng)”就認(rèn)證過程中Hash運算時間進(jìn)行比較。實驗結(jié)果表明,本系統(tǒng)在電子選舉領(lǐng)域內(nèi)有效提升了決策精度,縮短了運算時間,具有較高的安全性,是一種更適合民主決策的電子評分方案。為構(gòu)建具有應(yīng)用價值、安全性更高的電子評分系統(tǒng),本文首先研究電子評分系統(tǒng)的構(gòu)成,根據(jù)用戶需求分析得出了系統(tǒng)的功能性需求與非功能性需求,之后對系統(tǒng)功能進(jìn)行了概要設(shè)計與詳細(xì)設(shè)計。在安全性設(shè)計方面,本文提出了兩個改進(jìn)算法,通過使用基于實數(shù)的Paillier同態(tài)加密算法避免了電子評分系統(tǒng)在傳輸過程中暴露明文的可能,并借助雙向身份認(rèn)證技術(shù)實現(xiàn)了用戶與服務(wù)器之間的雙向互連認(rèn)證,從而實現(xiàn)了一個安全性更高、適用范圍更廣的電子評分系統(tǒng),為政府、企業(yè)在進(jìn)行民主決策時收集意見提供了便利,節(jié)省了成本,大大縮短了民主決策的時間。
【學(xué)位單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：D034.4;TP309.7
【部分圖文】：

圖 3-5 系統(tǒng)總體框架圖戶通過本地瀏覽器連接系統(tǒng)，通過可視化的操作界面實現(xiàn)對系統(tǒng)輯層的關(guān)注點主要集中在系統(tǒng)業(yè)務(wù)規(guī)則的制定、業(yè)務(wù)流程的實現(xiàn)計。數(shù)據(jù)實體層保存用戶存儲于數(shù)據(jù)庫中的實體對象，包括用戶息、評分信息等。最后通過數(shù)據(jù)訪問層實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的訪作。 功能設(shè)計過分析用戶的需求，按功能將系統(tǒng)劃分成不同的模塊。本系統(tǒng)整端和服務(wù)器端，系統(tǒng)的功能模塊圖如圖 3-6 所示。用戶在瀏覽器端分操作，并查看投票、評分結(jié)果；服務(wù)器端對投票、評分及用戶。瀏覽器端在向服務(wù)器端傳輸數(shù)據(jù)前對數(shù)據(jù)進(jìn)行同態(tài)加密，以密至服務(wù)器端；當(dāng)服務(wù)器端收到各個用戶的投票、評分密文數(shù)據(jù)后

第 3 章 系統(tǒng)分析與設(shè)計3.4.2 數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計在 E-R 圖的基礎(chǔ)上，設(shè)計出本系統(tǒng)的關(guān)系模式，進(jìn)而存儲于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)上述實體之間聯(lián)系分析，將整體 E-R 圖轉(zhuǎn)換成 MySQL 支持的關(guān)系圖如圖 3-12 所示。主要數(shù)據(jù)表及其重要字段如表 3-1 至 3-7 所示。

第 4 章 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)M：16.0GBsk：1TB集出處：http://dataju.cn/Dataju/web/datasetInstanceDetail/208http://dataju.cn/Dataju/web/datasetInstanceDetail/451http://dataju.cn/Dataju/web/datasetInstanceDetail/226比實驗本方案實驗結(jié)果對比鑰長度相同時，通過使用不同位數(shù)的實數(shù)明文對本方案進(jìn)行如圖 4-3、4-4 所示。其中“DtoI 時間”是指實數(shù)數(shù)據(jù)在進(jìn)化”時間，“ItoD 時間”是“大整數(shù)化”后的運算結(jié)果恢復(fù)。其中，加法、乘法、DtoI、ItoD 運算時間單位均為微秒級時間單位均為毫秒級別。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2866274