दूरस्थ इलेक्ट्रॉनिक वोटिंग प्रणाली के लिए गुमनामीकरण प्रक्रिया का अवलोकन

В पिछले प्रकाशन हम इस तथ्य पर सहमत हुए हैं कि जिस दूरस्थ इलेक्ट्रॉनिक वोटिंग प्रणाली पर हम विचार कर रहे हैं, उसमें मतदान की गोपनीयता सुनिश्चित करने और मतदाता को गुमनाम करने के लिए एक क्रिप्टोग्राफ़िक "ब्लाइंड इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर" एल्गोरिदम का उपयोग किया जाता है। इस लेख में हम इस पर अधिक विस्तार से विचार करेंगे।

सबसे पहले, आइए प्रसिद्ध और परिचित इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर एल्गोरिदम की ओर मुड़ें, जिसका विभिन्न उद्देश्यों के लिए सूचना प्रणालियों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर क्रिप्टोग्राफ़िक असममित एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम पर आधारित है। असममित एन्क्रिप्शन 2 कुंजी का उपयोग करके एन्क्रिप्शन है: उनमें से एक का उपयोग एन्क्रिप्शन के लिए किया जाता है, दूसरे का डिक्रिप्शन के लिए। इन्हें खुली (सार्वजनिक) और निजी कुंजी कहा जाता है। सार्वजनिक कुंजी दूसरों को ज्ञात होती है, और निजी कुंजी केवल इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर के स्वामी को ज्ञात होती है और इसे दूसरों के लिए दुर्गम स्थान पर संग्रहीत किया जाता है।

हस्ताक्षर करते समय, निम्नलिखित होता है: सबसे पहले, इलेक्ट्रॉनिक दस्तावेज़, गणितीय परिवर्तनों का उपयोग करके, एक निश्चित आकार के वर्णों के अनुक्रम में कम हो जाता है - इसे हैश फ़ंक्शन कहा जाता है।

परिणामी वर्ण अनुक्रम (दस्तावेज़ से एक हैश) को दस्तावेज़ के प्रेषक द्वारा एक निजी कुंजी का उपयोग करके एन्क्रिप्ट किया जाता है और, सार्वजनिक कुंजी के साथ, प्राप्तकर्ता को भेजा जाता है। प्राप्तकर्ता सार्वजनिक कुंजी का उपयोग करके वर्ण अनुक्रम को डिक्रिप्ट करता है, दस्तावेज़ में बिल्कुल वही हैश फ़ंक्शन लागू करता है, और डिक्रिप्शन परिणाम के साथ रूपांतरण परिणाम की तुलना करता है। यदि सब कुछ मेल खाता है, तो प्रेषक द्वारा हस्ताक्षर किए जाने के बाद दस्तावेज़ में कोई बदलाव नहीं किया गया है।

वर्णित क्रियाएं आपको यह सत्यापित करने की अनुमति देती हैं कि दस्तावेज़ नहीं बदला गया है, लेकिन आपको यह सत्यापित करने की अनुमति नहीं देती है कि प्रेषक वास्तव में वही है जो वह होने का दावा करता है। इसलिए, हमें एक तीसरे पक्ष की आवश्यकता है जिस पर प्रेषक और प्राप्तकर्ता दोनों को भरोसा हो। ऐसा करने के लिए, दस्तावेज़ भेजने से पहले, प्रेषक किसी तीसरे पक्ष से संपर्क करता है और उससे अपने इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर के साथ अपनी सार्वजनिक कुंजी पर हस्ताक्षर करने के लिए कहता है। प्रेषक अब प्राप्तकर्ता को दस्तावेज़, उसकी सार्वजनिक कुंजी और उसकी कुंजी पर तीसरे पक्ष के हस्ताक्षर भेजता है। प्राप्तकर्ता सार्वजनिक कुंजी पर तीसरे पक्ष के हस्ताक्षर का सत्यापन करता है और परिणामी दस्तावेज़ हस्ताक्षर पर भरोसा करता है।

अब आइए आगे बढ़ते हैं कि "अंधा हस्ताक्षर" क्या है और यह हमें गुमनाम करने में कैसे मदद कर सकता है।

आइए कल्पना करें कि ऊपर वर्णित उदाहरण में, प्रेषक मतदाता है, दस्तावेज़ मतपत्र है, और प्राप्तकर्ता चुनाव आयोग है, या जैसा कि हमने कहा "मतगणना घटक।" हमारे पास तीसरे पक्ष (सत्यापनकर्ता) के रूप में "मतदाता सूची" घटक होगा। इस मामले में, प्रक्रिया निम्नानुसार हो सकती है।

मतदाता अपने डिवाइस पर चाबियों की एक जोड़ी बनाता है - निजी और सार्वजनिक। चूँकि ये कुंजियाँ ब्राउज़र में उसके निजी उपकरण पर बनाई गई हैं, वे केवल उसे ही ज्ञात हैं।

इन कुंजियों का उपयोग करके, वह मतपत्र की अखंडता को नियंत्रित करने के लिए उस पर हस्ताक्षर करेगा। वह हस्ताक्षरित मतपत्र और सार्वजनिक कुंजी चुनाव आयोग को भेजता है। वितरित वोट भंडारण और गिनती घटक द्वारा किसी मतपत्र को स्वीकार करने के लिए, उसे यह सत्यापित करना होगा कि सार्वजनिक कुंजी सत्यापनकर्ता द्वारा हस्ताक्षरित है।

सत्यापनकर्ता (मतदाता सूची घटक) यह सत्यापित करने के बाद ही सार्वजनिक कुंजी पर हस्ताक्षर करेगा कि मतदाता मतदाता सूची में है।

मतदान की गोपनीयता बनाए रखने की समस्या के समाधान के लिए मतदाता की डिवाइस पर बनाई गई सार्वजनिक कुंजी की जानकारी किसी को नहीं होनी चाहिए। यह पता चला है कि सत्यापनकर्ता को किसी ऐसी चीज़ पर हस्ताक्षर करना होगा जो उसके लिए अज्ञात है। कार्य असंभव लगता है, लेकिन यहां क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिदम बचाव के लिए आते हैं - इस मामले में, "अंधा हस्ताक्षर" एल्गोरिदम

सबसे पहले, सार्वजनिक कुंजी को मतदाता के डिवाइस पर छुपाया जाना चाहिए। मास्किंग उपयोगकर्ता के डिवाइस पर व्यक्तिगत गणितीय कार्यों का प्रदर्शन है। कल्पना कीजिए कि आपने 1 से 100 तक एक यादृच्छिक संख्या के बारे में सोचा, फिर 1 से 10 तक दूसरी यादृच्छिक संख्या के बारे में सोचा और 10 से 50 तक तीसरी यादृच्छिक संख्या के बारे में सोचा, शुरू में सोची गई संख्या को दूसरी संख्या की घात तक बढ़ा दिया, और इसे बिना विभाजित किए तीसरे से शेष. परिणाम दूसरों को बताया गया। आपके लिए मूल संख्या को पुनर्स्थापित करना मुश्किल नहीं होगा, क्योंकि आप क्रियाओं का क्रम और आपके मन में मौजूद संख्याओं को जानते हैं। लेकिन आपके आस-पास के लोग ऐसा नहीं कर पाएंगे.

सार्वजनिक कुंजी की मास्किंग (अंधा करना) एक विशेष क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिदम के अनुसार किया जाता है। परिणामस्वरूप, सत्यापनकर्ता मूल कुंजी को जाने बिना एक छिपी हुई सार्वजनिक कुंजी पर हस्ताक्षर करता है। लेकिन एल्गोरिथ्म की ख़ासियत यह है कि उपयोगकर्ता (मतदाता), एक नकाबपोश कुंजी के लिए हस्ताक्षर प्राप्त करने के बाद, रिवर्स परिवर्तन कर सकता है और एक हस्ताक्षर प्राप्त कर सकता है जो मूल, नकाबपोश कुंजी के लिए मान्य है।

वर्णित एल्गोरिदम का व्यापक रूप से गुप्त मतदान प्रोटोकॉल में उपयोग किया जाता है। रिमोट इलेक्ट्रॉनिक वोटिंग सिस्टम वर्तमान में ब्लाइंड हस्ताक्षरों के लिए 4096 बिट्स की कुंजी लंबाई के साथ आरएसए एल्गोरिदम का उपयोग करता है।

सामान्य तौर पर, गुमनामीकरण प्रक्रिया इस प्रकार है।

1. जब एक वोट बनाया जाता है, तो एक अलग "सत्यापनकर्ता" कुंजी जोड़ी बनाई जाती है, और सार्वजनिक कुंजी ब्लॉकचेन में दर्ज की जाती है। प्रत्येक वोट के लिए एक अद्वितीय कुंजी जोड़ी बनाई जाती है।
2. उपयोगकर्ता की पहचान पहचान प्रणाली (इस मामले में, ईएसआईए में) में की जाती है, और उसके पहचान डेटा को पहचान प्रणाली से डीईजी पीटीसी में स्थानांतरित करने की अनुमति प्रदान करता है।
3. डीईजी पीटीसी का "मतदाता सूची" घटक मतदाता सूची में उपयोगकर्ता की उपस्थिति की जांच करता है।
4. उपयोगकर्ता के डिवाइस पर, उसकी व्यक्तिगत कुंजियाँ बनाई जाती हैं - निजी और सार्वजनिक, जो केवल उसे ही ज्ञात होती हैं।
5. सार्वजनिक कुंजी उपयोगकर्ता के डिवाइस पर छिपी हुई है
6. पहचान डेटा और एक छिपी हुई सार्वजनिक कुंजी के साथ, उपयोगकर्ता "मतदाता सूची" घटक तक पहुंचता है
7. घटक एक बार फिर सूची में उपयोगकर्ता की उपस्थिति और इस तथ्य की जांच करता है कि उसे पहले हस्ताक्षर नहीं मिला है
8. यदि सभी जाँच सफल होती हैं, तो कुंजी पर हस्ताक्षर किए जाते हैं
9. कुंजी पर हस्ताक्षर करने का तथ्य ब्लॉकचेन में दर्ज किया गया है
10. उपयोगकर्ता अपने डिवाइस पर सार्वजनिक कुंजी से मास्क हटाता है और एक निजी कुंजी, एक सार्वजनिक कुंजी और सार्वजनिक कुंजी पर एक हस्ताक्षर प्राप्त करता है, और सभी कुंजियाँ केवल उसे ही ज्ञात होती हैं।
11. इसके बाद, उपयोगकर्ता को एक अज्ञात क्षेत्र में स्थानांतरित कर दिया जाता है - एक अलग वेबसाइट edg2020.gov.ru पर, जहां उसकी पहचान करना असंभव है (उदाहरण के लिए, संक्रमण से पहले वह वीपीएन कनेक्ट कर सकता है या अपना इंटरनेट प्रदाता बदल सकता है, पूरी तरह से बदल सकता है) आईपी ​​पता)
12. मतपत्र की स्वीकृति केवल इस बात पर निर्भर करेगी कि "सत्यापनकर्ता" के हस्ताक्षर सत्यापित हैं या नहीं और क्या ऐसी कुंजी का उपयोग पहले नहीं किया गया है।

आगे, हम क्रिप्टोग्राफी के दृष्टिकोण से एल्गोरिदम का विवरण प्रदान करते हैं।
हस्ताक्षर और पदनाम विकल्प:

M - हस्ताक्षर के लिए एफडीएन पैडिंग प्रारूप में।

स्रोत: www.habr.com