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Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores Investigação e Desenvolvimento em Lisboa

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1Grupo de Sistemas Distribuídos

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Grupo de Sistemas Distribuídos

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Grupo de Sistemas Distribuídos

Sistemas de voto pela Internet

Rui Joaquim

Paulo Ferreira

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3Grupo de Sistemas Distribuídos

Sistemas de voto pela Internet Estrutura da apresentação

• Introdução• Problemas• REVS• Voto pela Internet – Estónia• Voto pela Internet – Suiça (Cantão de Genebra)• Avaliação conjunta• Conclusões

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4Grupo de Sistemas Distribuídos

Sistemas de voto pela Internet Introdução

• Os sistemas de voto pela Internet (e-Voting) surgem naturalmente na linha da reforma dos serviços oferecidos, pelo estado, aos cidadãos.

• As vantagem em relação aos sistemas tradicionais são: – Rapidez na contagem dos votos.– “Barato”.– Capacidade de pré-validar os votos, evitando os votos nulos. – E acima de tudo, permite a mobilidade aos votantes.

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5Grupo de Sistemas Distribuídos

Sistemas de voto pela Internet Problemas I

• Como garantir as propriedades base num sistema de E-Voting?– Correcção– Democracia– Privacidade– Verificabilidade

• Utilizando técnicas criptográficas avançadas– Assinaturas cegas– Mix-nets– Cifra homomórfica

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6Grupo de Sistemas Distribuídos

Sistemas de voto pela Internet Problemas II

• Internet é um ambiente “hostil” – Problemas nas comunicações

• É necessária a existência de mecanismos que permitam recuperar de erros provocados por problemas nas comunicações.

– Hackers, Virus, Spyware…• É necessário providenciar uma plataforma de voto segura.

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7Grupo de Sistemas Distribuídos

REVSObjectivos I

• Desenvolver um sistema de voto robusto para a Internet (REVS - Robust Electronic Voting System) capaz de:

– Satisfazer todos os requisitos base:• Correcção

• Democracia

• Privacidade

• Verificabilidade

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8Grupo de Sistemas Distribuídos

REVSObjectivos II

• Desenvolver um sistema de voto robusto para a Internet (REVS - Robust Electronic Voting System) capaz de:

– Resistir a:• Falhas nas comunicações

– Maximizar a disponibilidade do sistema– Possibilidade de recuperar de paragens no protocolo de voto

• Conluio de entidades participantes no processo eleitoral

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9Grupo de Sistemas Distribuídos

REVSOutros requisitos

• Suportar diversos tipos de consulta, nomeadamente eleições e inquéritos– Assinaturas cegas– Boletins flexíveis em formato XML

• Autenticação “amigável”– Nome utilizador/senha

• Portabilidade – Java

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10Grupo de Sistemas Distribuídos

REVSArquitectura

Administradores (n) Anonimizadores ContadoresDistribuidores

de Boletins

Disponibilidade• Replicação

Votante

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11Grupo de Sistemas Distribuídos

REVSProtocolo

1

1 – Obtenção do boletim

Administradores (n) Anonimizadores ContadoresDistribuidores

de Boletins

Votante

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12Grupo de Sistemas Distribuídos

REVSProtocolo

1 2

1 – Obtenção do boletim

2 – Obtenção das assinaturas dos Administradores (t > n/2)

Votante

Administradores (n) Anonimizadores ContadoresDistribuidores

de Boletins

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13Grupo de Sistemas Distribuídos

REVSProtocolo

1 2 3

1 – Obtenção do boletim

2 – Obtenção das assinaturas dos Administradores (t > n/2)

3 – Submissão do voto

Administradores (n) Anonimizadores ContadoresDistribuidores

de Boletins

Votante

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14Grupo de Sistemas Distribuídos

REVSAvaliação I

• O REVS cumpre todos os objectivos traçados:– Respeitar todos os requisitos base de um sistema de e-voting

• Correcção• Democracia• Privacidade • Verificabilidade (verificando as assinaturas digitais e o bit commitment)

– Protocolo tolerante a falhas, maximizando a disponibilidade do sistema• Falhas nas comunicações, servidores e máquina cliente.

– Possibilita a paragem intencional do protocolo de voto• Maior controlo do processo por parte do votante

– Protecção configurável contra o conluio de entidades participantes no processo eleitoral

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15Grupo de Sistemas Distribuídos

REVSAvaliação II

• Ao mesmo tempo que:– Suporta diversos tipos de consulta, nomeadamente eleições e

inquéritos• Boletins flexíveis em formato XML

– Autenticação “amigável”• Nome utilizador/senha

– Portabilidade • Java

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16Grupo de Sistemas Distribuídos

REVSCasos de uso

• O REVS foi utilizado com sucesso na realização de inquéritos pedagógicos no IST e no ISEL.

• Actualmente encontra-se em fase de estudo a sua ligação ao sistema FENIX (IST) para uma utilização regular na realização de inquéritos pedagógicos.

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17Grupo de Sistemas Distribuídos

Voto pela Internet – EstóniaIntrodução

• A Estónia começou o seu projecto de voto pela Internet em 2003 tendo como objectivo o seu uso nas eleições locais de 2005.

• O sistema eleitoral permite que os votantes votem várias vezes usando diferentes canais de voto. Esta premissa faz com que tenha de ser possível efectuar uma ligação do eleitor ao voto.

• Para ter acesso ao sistema é necessário ter um cartão nacional de identificação electrónica (ID-card).

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18Grupo de Sistemas Distribuídos

Voto pela Internet – EstóniaProtocolo I

• Passos do protocolo:1. Introduzir o ID-card no leitor

de cartões .

2. Entrar no site official.

3. Inserir o PIN 1 para desbloquear o cartão.

****

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19Grupo de Sistemas Distribuídos

Voto pela Internet – EstóniaProtocolo II

• Passos do protocolo:4. Escolha do candidato.

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20Grupo de Sistemas Distribuídos

Voto pela Internet – EstóniaProtocolo III

• Passos do protocolo5. Confirmação da escolha.

6. Inserir PIN 2 para efectuar a assinatura digital.

*****

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21Grupo de Sistemas Distribuídos

Voto pela Internet – EstóniaProtocolo IV

• Passos do protocolo7. Mensagem de confirmação.

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22Grupo de Sistemas Distribuídos

Voto pela Internet – EstóniaDetalhes técnicos do protocolo

1. Após a escolha do votante o seu voto é cifrado – envelope interior.2. O votante confirma o seu voto assinando-o digitalmente –envelope exterior.3. Os votos dos votantes válidos são separados da assinatura digital antes de se

proceder à contagem dos votos. 4. Os votos e a chave privada da eleição entram para um contador e este gera como

output os resultados finais e logs para auditoria onde só aparecem os resumos dos votos cifrados.

5. Os votos em claro nunca saem do contador.

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23Grupo de Sistemas Distribuídos

Voto pela Internet – EstóniaAvaliação

• Arquitectura centralizada.– Mais vulnerável a falhas.

• Autenticação forte baseada no ID-card.• Guarda o voto cifrado junto da identificação do votante.• O anonimato reside no correcto funcionamento do

contador e da honestidade dos portadores da chave privada da eleição.

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24Grupo de Sistemas Distribuídos

Voto pela Internet – Suiça (Genebra)Introdução

• O projecto de voto pela Internet em Genebra foi iniciado em 2001.

• Foi testado pela primeira vez em 2003 e desde então tem sido usado com regularidade.

• Cada votante pode votar num de três canais de voto:– Internet.– Voto postal.– Assembleia de voto.

• A autenticação é baseada numa senha secreta e em informação pessoal.

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25Grupo de Sistemas Distribuídos

Voto pela Internet – Suiça (Genebra)Autenticação

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26Grupo de Sistemas Distribuídos

Voto pela Internet – Suiça (Genebra)Protocolo I

Passos do protocolo:

1. O votante entra no site oficial e identifica-se.

2. O votante preenche o boletim e os campos destinados à autenticação.

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27Grupo de Sistemas Distribuídos

Voto pela Internet – Suiça (Genebra)Protocolo II

Passos do protocolo:

3. É introduzida entropia no voto acrescentado texto aleatório.

4. De seguida o voto é cifrado e enviado para o servidor.

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28Grupo de Sistemas Distribuídos

Voto pela Internet – Suiça (Genebra)Protocolo III

Passos do protocolo:

5. O servidor recebe o voto e se o votante ainda não tiver votado responde com um código pessoal de confirmação da transacção.

6. O servidor coloca o voto numa aplicação de “urna electrónica” e marca o votante como já tendo votado.

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29Grupo de Sistemas Distribuídos

Voto pela Internet – Suiça (Genebra)Protocolo IV

Passos do protocolo:

7. Para proceder à contagem dos votos a “urna electrónica” é desligada da rede.

8. De seguida é introduzida a chave de eleição e os votos são baralhados e decifrados.

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30Grupo de Sistemas Distribuídos

Voto pela Internet – Suiça (Genebra)Avaliação

• Arquitectura centralizada.– Mais vulnerável a falhas.

• Autenticação baseada em informação pessoal e numa chave secreta.

• Os votos são decifrados pelo que é possível a qualquer um verificar o “resultado”.

• O anonimato reside no correcto funcionamento do servidor da eleição e da honestidade dos portadores da chave privada da eleição.

• Ataques temporais para quebrar o anonimato são possíveis.

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31Grupo de Sistemas Distribuídos

Sistemas de voto pela Internet Avaliação Conjunta

REVS Estónia Suiça – Genebra

Arquitectura Distribuída Centralizada Centralizada

Autenticação Senha secreta Assinaturas digitais

Senha secreta e informação

pessoal

Validade dos votos

Assinaturas digitais

Assinaturas digitais

???

Validade do resultado

Contagem de votos em claro

com verificação de assinaturas

???

Contagem de votos em claro

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32Grupo de Sistemas Distribuídos

Sistemas de voto pela Internet Conclusões I

• O desenvolvimento de sistemas de e-voting é um processo tecnologicamente complexo que depende de muitos factores sociológicos, culturais e políticos.

• Sendo o sistema de voto um pilar das nossas democracias, na adopção de um sistema de e-voting é necessário um forte acompanhamento por parte de peritos das diferentes áreas envolvidas.

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33Grupo de Sistemas Distribuídos

Sistemas de voto pela Internet Conclusões II

• Não se deve deixar o futuro das nossas democracias nas mãos de interesses privados.

• Do ponto de vista tecnológico existem técnicas criptográficas que permitem construir um sistema de e-voting “transparente”, i.e. sem o recurso a software de caixa preta.

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34Grupo de Sistemas Distribuídos

Sistemas de voto pela Internet Links

• REVS– http://www.gsd.inesc-id.pt/~revs/

• Estónia– http://www.vvk.ee/engindex.html

• Suiça– http://www.geneve.ch/evoting/english/

Fim.

Perguntas?

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