EP1358734A1 - Telekommunikationsprotokoll, -system und -vorrichtungen zur anonymen und authentischen abwicklung einer elektronischen wahl - Google Patents

Telekommunikationsprotokoll, -system und -vorrichtungen zur anonymen und authentischen abwicklung einer elektronischen wahl

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Publication number
EP1358734A1
EP1358734A1 EP01951428A EP01951428A EP1358734A1 EP 1358734 A1 EP1358734 A1 EP 1358734A1 EP 01951428 A EP01951428 A EP 01951428A EP 01951428 A EP01951428 A EP 01951428A EP 1358734 A1 EP1358734 A1 EP 1358734A1
Authority
EP
European Patent Office
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electronic
election
voting
voter
computer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01951428A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Otten
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1358734A1 publication Critical patent/EP1358734A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/04—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks
    • H04L63/0407—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the identity of one or more communicating identities is hidden
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/32—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
    • H04L9/3247—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials involving digital signatures
    • H04L9/3255—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials involving digital signatures using group based signatures, e.g. ring or threshold signatures
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
    • H04L2209/42—Anonymization, e.g. involving pseudonyms
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
    • H04L2209/46—Secure multiparty computation, e.g. millionaire problem
    • H04L2209/463—Electronic voting

Definitions

  • the present invention relates to a telecommunications protocol, telecommunications system and telecommunications devices for the anonymous and authentic handling of an electronic choice.
  • the invention presented here is used for dialing electronically via data traffic networks, with voting, vote counting and authentication of the persons authorized to vote being carried out by electronic computers.
  • the identification and authentication of the voter The voter enters the polling station with his voting card and identifies himself there, for example by showing his identity card. He proves his eligibility for voting by means of a document (authentication document) sent to him.
  • the election supervisor checks the documents, hands over the ballot and marks the voter in a list. He also keeps the election documents (authentication documents) sent to the respective voter, so that the election can only be carried out once.
  • the voter identified and authenticated in this way is now allowed to vote.
  • the voter carries out his election in a shielded room so that he alone knows his choice and then hands over his ballot to the ballot box.
  • the vote count The ballot box is opened under supervision and the votes are counted. The counted votes of all ballot boxes are added up and the election is evaluated on the basis of this result.
  • This procedure almost eliminates the assignment of a cast vote to a specific voter, namely the one who cast the vote, and the manipulation of the election itself as well as the manipulation of the election result by repeated voting in the framework of democratic procedures is excluded.
  • This complex procedure which is repeated for every voter, suggests the use of electronic data processing systems.
  • the usual tools such as computers, scanners and graphic processing systems are known, but are only used in the last of the three steps, the final vote count.
  • Electronic procedures are already in use for elections with less official character, such as polls and votes.
  • the periodically renewed ranking of popular pieces of music by choosing the title and the artist is now possible on the Internet. For the sake of data security, however, authentication of the voter is dispensed with, so that multiple votes are possible.
  • an electronic polling station requests an electronic polling station from an electronic polling station
  • the electronic returning officer checks the eligibility of a voter using the electronic voting station to participate in the electronic election and, if the eligibility of the voter using the electronic voting station to participate in the electronic election is determined, sends an electronic voting card to the voting station,
  • the electronic polling station provides the electronic voting form received by the electronic election supervisor with an election made electronically by a voter
  • the electronic polling station sends the electronic voting slip provided with the election to an electronic voting computer for collection and / or evaluation.
  • the last two requirements result in opposing requirements for the voting system to be used.
  • the demand for the equality of the election means that the voter is identified and authenticated, but on the other hand, once the voter has been determined, the choice he has made cannot be understood.
  • selections in the context of this document is generally understood in the sense of any vote, and therefore also in the sense of citizen decisions or referendums or the like.
  • the object of the present invention is therefore to provide an electronic voting system which technically guarantees both anonymity (that is, the secret of the choice) and authenticity (and therefore also the equality of the choice).
  • an electronic polling station requests an electronic polling card from an electronic polling officer
  • the electronic polling officer checks the authorization of a voter using the electronic polling station to participate in the electronic poll and in the event of determining the eligibility of the voter using the electronic polling station to participate in the electronic election, sends an electronic ballot to the polling station
  • the electronic polling station provides the electronic polling card received by the electronic polling officer with an election made electronically by a voter
  • the electronic one The electoral office sends the electronic voting slip provided with the election to an electronic election computer for collection and / or evaluation and which is characterized by it.
  • D ate the data uniquely assigned to the person of the voter and the electronic choice made by the voter in all phases of processing or transmission either separated or encrypted or separated and encrypted.
  • an electronic election manager preferably a server computer system, which, preferably via a telecommunication network, is connected to at least one electronic polling station (pollster), preferably a client computer system, and the electronic election manager is set up in terms of programming so that he checks the authorization of a voter using the electronic voting station to participate in an electronic election, whereby he is also characterized in that the data clearly assigned to the person of the voter and the electronic choice made by the voter in all phases of processing on the electronic returning officer or transmission to or from the electronic returning officer are either separated or encrypted or separated and encrypted.
  • an electronic election manager preferably a server computer system, which, preferably via a telecommunication network, is connected to at least one electronic polling station (pollster), preferably a client computer system, and the electronic election manager is set up in terms of programming so that he checks the authorization of a voter using the electronic voting station to participate in an electronic election, whereby he is also characterized in that the data clearly assigned to the person of the voter and the electronic choice made by the voter in all phases
  • an electronic voting computer preferably a server computer system, which, preferably via a telecommunication network, is connected to at least one electronic polling station (pollster), preferably a client computer system, the electronic voting computer being program-related is set up in such a way that it collects and / or evaluates the electronic voting cards sent to it by the electronic voting point and is also characterized in that the data clearly assigned to the person of the voter and an electronic choice made by the voter in all phases Processing on the electronic election computer or transmission to or from the electronic election supervisor either separated or encrypted or separated and encrypted is used to achieve the above object.
  • a server computer system which, preferably via a telecommunication network, is connected to at least one electronic polling station (pollster), preferably a client computer system
  • the electronic voting computer being program-related is set up in such a way that it collects and / or evaluates the electronic voting cards sent to it by the electronic voting point and is also characterized in that the data clearly assigned to the person of the voter and an electronic choice made by the voter in all phases Processing
  • data packets also called datagrams or telegrams
  • data packets either contain no information about the voter identity or contain information about this (namely for the purpose of identification and authentication), but then they are encrypted, which results in a so-called information-based separation of powers and anonymity and ensures authenticity of choice.
  • a particularly preferred embodiment of the telecommunication protocol for the anonymous and authentic handling of an electronic election is characterized in that the electronic polling station sends the electronic ballot with the choice made and with an identifier assigned to the voter, sends it back to the electronic election officer in encrypted form, and the electronic election officer sends it to signs the encrypted electronic ballot paper sent back to him and then sends it, signed by him, to the electronic polling station, the electronic polling station decrypts the electronic voting slip provided with the election and signed by the electronic election supervisor, removes the identifier assigned to the voter and the electronic voting slip in the case of his Sends authenticity without the identifier but with a signature to the electronic election computer for collection and / or evaluation.
  • coding and encryption methods are preferably used which encrypt the data generated during the electronic dialing, such as personal data and dialing data, in such a way that, in the event of unauthorized access, this data is illegible and therefore unusable.
  • these coding and encryption methods are also particularly preferably used, which only apply to the electronic election supervisor (validator), the electronic election computer (Psephor) and the electronic polling station ( Pollster) are known.
  • These private coding and encryption methods are therefore only known to the computer which uses them, ie only he alone can encrypt and then decrypt a data packet using these methods.
  • Coding and encryption methods which allow the use, ie also reading, of data only for certain groups and exclude other groups from this use can also be used.
  • This measure namely the use of different coding and encryption methods, forms the basis for a transfer method of data packets which can now be sorted, counted and managed by the recipient, but the original information of the data packets is not known to the recipient.
  • This means that procedures can be formally controlled and reproduced without the risk of disclosure of information.
  • the encryption of the data packets can also be carried out asymmetrically.
  • a data packet sent in this way can have the following structure:
  • a pub B priv (message); message
  • A is the receiver and B is the transmitter.
  • This data packet contains the same message twice.
  • this message is encrypted with a private code from the sender B, on the other hand it is unencrypted.
  • the entire data packet is encoded again with the public key of the recipient A pub . Only this person can open the data packet and then read the unencrypted message.
  • Receiver A cannot decrypt the message encrypted with the sender's private code. This only serves as a possible check by the sender as to whether the data packet was changed during the transmission. If this is the case, ie if the two initially identical messages are no longer identical, the message was manipulated without authorization. A possible manipulator would have to arrive at two keys present at separate locations in order to be able to change such a structured data packet without being noticed.
  • the actual electronic dialing according to the telecommunications protocol available here preferably takes place in the following 11 steps: All data packets which are transferred in the context of the electronic dialing according to the telecommunications protocol available here are encoded using at least one encryption method.
  • the election process is opened, in which an election registration w of the voter is submitted to the electronic election supervisor, the validator, and checked for the voting rights of the respective voter.
  • the electronic polling station the so-called pollster, connects to the validator via the network.
  • a data packet which contains the election registration w is now transmitted from the pollster to the validator.
  • the validator checks the digital election registration w transmitted by the pollster, namely the digital election registration w contained in the data package, by comparing it with the digital data, preferably stored in a TrustCenter, and then either confirming voting authorization for this voter or immediately confirming the voting process in the event of any discrepancies aborts. If the right to vote is now available, the validator checks whether voting approval can be granted. To do this, he checks the electoral roll for a possible entry. Is there already a ballot of the voter with 'the present right to vote before, then the election process at this point also canceled. This prevents multiple votes. If the voter has not yet given a voting slip for this right to vote, the voting must still be granted.
  • the voters For the final approval of the election, the voters must now be properly identified. The voter is also identified online. For this purpose, a data packet is in turn sent from the pollster to the validator. The latter then compares this data transmitted in the data packet with the data present in the electoral register and valid for this election. If there is now an entry with the corresponding data, the voter has properly identified himself. The properly identified voter is now entitled to vote. The validator now gives the pollster the right to vote for this properly identified voter. For this purpose, the selection release is transferred from the validator to the pollster in the form of a data packet. Without the granted voting approval, no further data transmission from the pollster to the validator for the continuation of this already initiated voting process is possible.
  • an electronic ballot preferably a datagram, for example particularly preferably also in the form of a website or an e-mail
  • the electronic voting form issued by the validator and transmitted to the pollster must be filled in, preferably an electronic pointing device, such as a mouse or an electronic pen, is used for this purpose. This increases the ease of use and the number of invalid ballots is reduced.
  • the poll string ws generated in this way (the completed website, i.e. the electronic ballot with the vote) is encrypted by the pollster and sent back to the validator.
  • the validator is now not able to decrypt this electronic voting form because it does not have the necessary information, i.e. the decryption code.
  • the validator signs the ballot, ie it ensures the submission of the ballot up to this step and the formal correctness of the electronic ballot.
  • the voting slip signed in this way is then sent back to the pollster.
  • the pollster decrypts the electronic signed by the validator Voting slip, he removes the identifier assigned to the voter (for example, all personal data or an anonymized identifier) and sends a data packet, which has the election string, to the electronic voting computer (the ballot box), ie the pesphor. With the receipt of the electronic ballot paper and its storage in the ballot box, the electoral roll will be blocked for the corresponding voter.
  • a simple electronic note is sufficient for this, such as a change in the status information in the respective field of the electoral roll. It is therefore impossible for a voter to cast his vote more than once, but on the other hand, if the election is terminated due to a technical defect, such as a power failure and the resulting interruption of data flow in the electoral network, it is possible for these voters to carry out the election again can. After a complete, properly conducted election, the voter receives a message that expressly confirms this. The electronic election supervisor then no longer sends a polling card to the voter who has already voted; Possibly multiple-time polling cards are only taken into account in the form of the first and properly signed ballot papers received by the Psephor; all others are not taken into account.
  • the encrypted votes are transferred from the psephor to electronic buffers and then completely handed over to the validator, who then counts and then calculates the result.
  • digital signatures offer the possibility of making the process sequence safe and comfortable.
  • Data packets provided with digital signatures can be clearly assigned to the validator, psephor or pollster, depending on who signed the respective data packet from the above-mentioned network participants.
  • the digital signature also takes on the function of a clearly identifiable signature, so that the signed data packets are guaranteed to be checked and processed in a certain way.
  • the validator signs the ballot paper filled in by the voter and sent by the pollster without being able to find out its contents.
  • the signature of the validator then added to the data packet thus guarantees the pollster that the data packet transferred back can be processed properly and can thus participate in the election. In this step, the voter sees that the validator has accepted his own choice, i.e.
  • the telecommunications protocol according to the invention thus protects particularly effectively against undesired manipulation of the dialing system.
  • an electronic election supervisor (validator) who is set up in terms of programming so that he checks the eligibility of a voter using an electronic polling station to participate in an electronic election and, if the entitlement of the voter using the electronic polling station is determined, to participate in the electronic election sends the electronic ballot to the polling station and the electronic election supervisor signs an encrypted electronic voting slip sent back to him from the electronic polling station and then sends it back to the electronic polling station, signed by him, and
  • an electronic voting computer (psephor, urn) which is set up in terms of program technology so that it only collects and / or evaluates electronic voting cards which are also signed by an electronic election manager.
  • a further embodiment of the telecommunications protocol for the anonymous and authentic handling of an electronic election is characterized in that the identifier assigned to the voter is an identification that identifies the voter.
  • the identifier assigned to the voter can also be anonymously assigned to the voter and thus do not represent an identification of the voter. This can preferably be done in that the electoral-specific data, for example the personal data, is eliminated in the first steps of the electronic election. The earlier such direct anonymization of the voter is carried out, the safer the voter is from being identified by unauthorized persons.
  • a further embodiment of the telecommunication protocol for the anonymous and authentic handling of an electronic election is characterized in that the electronic voting station decrypts the electronic voting slip provided with the election and signed by the electronic election supervisor, removes the identifier assigned to the voter and the electronic voting slip without the identifier but only sends a signature to the electronic voting computer for collection and / or evaluation if the electronic voting center determines the authenticity of the signed electronic voting slip in such a way that the identifier assigned to the voter corresponds to the identifier after receipt from the electronic election officer as it does from the electronic one Polling station has been sent to the electronic returning officer.
  • Another embodiment of the telecommunications protocol for the anonymous and authentic handling of an electronic election is characterized in that the electronic polling station decrypts the electronic voting slip provided with the election and signed by the electronic election supervisor, removes the identifier assigned to the voter and the electronic voting slip without the identifier but only sends a signature to the electronic voting computer for collection / evaluation if the electronic voting center determines the authenticity of the signed electronic voting slip in such a way that the choice made by the voter corresponds to the choice as it was sent from the electronic voting point to the electronic election officer ,
  • the aforementioned embodiments relate to a particularly secure way of transmitting an already signed electronic voting form from the electronic see electoral office for the electronic voting calculator, which relates to the type of verification of the content of the electronic voting form by the electronic electoral office.
  • a further embodiment of the telecommunications protocol according to the invention is characterized in that electronic ballots are only collected on the electronic voting computer, but are not evaluated.
  • the electronic voting cards collected by the electronic voting computer are preferably sent to the electronic election manager for evaluation.
  • a particularly preferred embodiment of the telecommunication protocol for the anonymous and authentic handling of an electronic election is further characterized in that only those electronic voting cards are evaluated which are also signed by the electronic election supervisor.
  • This embodiment is an additional security measure, which preferably enables a further control step at the end of the choice, for example the psephor or the validator.
  • a further embodiment of the telecommunications protocol for the anonymous and authentic handling of an electronic election is characterized in that the evaluation of the electronic voting cards in the form of a count, preferably according to election categories, the election made in each case, as in the case of a political election or voting, as a rule. usually done.
  • At least one of the following encryption methods can be used to operate the telecommunications protocol according to the invention:
  • a hash function preferably a one-way hash function.
  • the data is encrypted using a number known only to the user so that it is available for formal processing, such as counting, archiving and identification with a digital signature.
  • content such as the dial string but only known to the user.
  • the data is saved using a hash function.
  • a hash function instead of the actual message can also lead to a significant reduction in the data packet size and thus significantly reduce the transmission time.
  • the electronic polling station (pollster) used to operate the telecommunications method according to the invention preferably a client computer system, is, preferably via a telecommunications network, with an electronic dialing station (validator), preferably a first server computer system and an electronic voting computer (psephor) , Urn), preferably a second server computer system, connected and characterized in that it is set up in terms of programming so that it handles its communication traffic to the electronic election manager and to the electronic election computer according to an embodiment of the telecommunications protocol according to the invention.
  • the electronic polling station can have a reading device for reading an electronically readable data carrier, preferably a non-rewritable data carrier, particularly preferably a chip card or a CD-ROM or also a DVD, which is used to authenticate or identify the voter by means of the non-rewritable one Disk serves.
  • a reading device for reading an electronically readable data carrier preferably a non-rewritable data carrier, particularly preferably a chip card or a CD-ROM or also a DVD, which is used to authenticate or identify the voter by means of the non-rewritable one Disk serves.
  • Authentication / identification of the voter can be carried out using an electronically readable medium.
  • This automation of the authentication means a clear time saving and less personnel, since not every voter has to be identified visually, but rather identifies himself with the help of his chip-dialing card, which can be created forgery-proof these days.
  • the electronic polling station can also have a reading device for carrying out a biometric identification, preferably a retina scanner or a fingerprint reader, particularly preferably a sensor field, which serves to identify the voter.
  • a biometric identification preferably a retina scanner or a fingerprint reader, particularly preferably a sensor field
  • the voter is identified using a biometric method, for example by scanning a palm.
  • biometric measurement methods allow unambiguous identification, so that this identification method, together with secure authentication, almost excludes manipulation of the polling poll on the voter.
  • the electronic polling station can also have an electronic voting panel (1), which preferably also has a reading unit for the electronically readable chip card and thus enables inexperienced voters - with appropriate operator guidance - to use the polling station without outside help , which also serves to ensure anonymity.
  • the software modules required to operate the electronic polling station can also be present on non-rewritable data carriers, preferably on CD-ROM or on DVD. This makes manipulation of the pollster - for example by Trojans - more difficult but increases the mobility of the pollster, which also makes the home PC electronic voting point comes into question.
  • a combination of the CD-ROM as a carrier of the operating software modules and as an identification badge for the voter is also possible.
  • All - in particular the above-described - embodiments of the telecommunication protocol according to the present invention, as well as the methods for operating the individual system components according to the present invention, that is to say in particular of the validator, pollster and psephor, are each of course suitable as a computer program product which contains a computer-readable medium with computer program.
  • Fig. 4 is an electronic voting booth
  • FIG. 1 shows schematically the flow of information in an electronic election in the form of a publicly controlled Internet voting booth election. The following transmission protocol could be used for this.
  • W p, ub public key of the voter
  • V ⁇ p ⁇ • v? V ⁇ pub private and public key of the validator
  • the electoral office server contains the file "Electoral district constituency XX" with the following fields:
  • FV AV WS 10
  • ZIP code ZIP code
  • a token list (TL) is kept for correspondence selection:
  • F_TL_WS election status of the wtoken; 0 - not used
  • the urn file WL has the following structure:
  • Wtoken Voting card identifier E pub (voting form (x)): Voter vote encrypted with the public key of the electoral board
  • F_P_Apub public key of the anonymous identity of the voter (A pub )
  • F_P_Vpriv the hash value of the vote signed by the validator, the ballot ID V priv (hash (E pub (ballot (x)), wtoken)
  • F_P_Apriv_w Control Dialing control ring A priv (w control) or A priv (hash (w control) signed with the private key of the anonymous identity
  • F_P_Wtoken wtoken (voting slip identification)
  • F P Status 0 - not used; (1 - issued)
  • the system run can be varied depending on whether the choice is made from a publicly controlled input station (voting booth, public terminal) or from a private input station (PC or similar). Depending on the reason for the election and the context of the election, the security requirements can be changed and the protocol can be varied.
  • the electronic election takes place in 11 phases:
  • the transferred data packet message 0 contains information for establishing an SSL connection between pollster and validator
  • the validator creates a random election control ring, namely w control.
  • the hash value of the election control string is calculated, ie hash (w control).
  • the public key of the electoral office V pub , the election control ring and the signed hash value are transmitted as message 1 from the validator to the pollster.
  • the data packet message 1 contains: (V priv (hash (w Control)); w Control; V pub )
  • Phase 2 Transfer of a data packet from Pollster to Validator:
  • the pollster checks the identity of the validator.
  • the pollster uses the hash function to check the correctness of the transmission.
  • the data packet message 2 thus contains: V pub (W priv (w Control); W pub )
  • Phase 3 Transfer of a data packet from Validator to Pollster:
  • the validator checks the identity and voting rights of the voter.
  • the hash value of the voting documents (ballot), public key of the psephor (Ppub) and public key of the election committee (Epub) is formed: hash (ballot, Ppub, Epub)
  • the signed hash value and the election documents are encrypted with the voter's public key and sent as a message from the validator to the pollster.
  • the data packet message 3 thus contains: W pub (Vpriv (hash (ballot, P pub , E pub )); ballot; P pub ; E pub )
  • Phase 4 Transfer of a data packet from Pollster to Psephor:
  • the pollster decrypts the message and checks the correctness.
  • the pollster generates a random key pair as an anonymous identity (A priv , A pub )
  • the signed public key and the election control ring and the public key of the anonymous identity are encrypted with the public key of the psephor and sent as a message from the pollster to the psephor.
  • the data packet message 4 thus contains: P pub (A priv (w Control, A pub ); w Control, A pub )
  • Phase 5 Transfer of a data packet from Pspehor to Pollster:
  • the psephor decrypts message 4 and checks it for correctness. 2.
  • the psephor assigns a unique k-digit election form (wtoken) for A pub .
  • the following field values are set:
  • the data packet message 5 thus contains: A pub (P priv (wtoken); wtoken;)
  • Phase 6 Transfer of a data packet from Pollster to Validator:
  • the pollster decrypts message 5 and checks the correctness of the transmission.
  • ballot (x) is the completed ballot.
  • the completed voting form (x) is encrypted with the public key of the election board E pub : E pub (voting form (x))
  • the pollster hashes the encrypted dial together with the wtoken: hash (E pub (ballot (x), wtoken)
  • the signed blinded and hashed value of the encrypted vote and the ballot number and the blinded value itself will be with the public Encryption key encrypted and sent as a message from the pollster to the validator.
  • the data packet message 6 thus contains:
  • V pub W priv (blind (m, hash (E pub (ballot (x)), wtoken))); blind (m, hash (
  • Phase 7 Transfer of a data packet from Validator to Pollster:
  • the validator decrypts message 6 and checks the correctness.
  • the data packet message 7 thus contains:
  • W pub V priv (blind (m, hash (E pub (ballot (x)), wtoken)), WL); blind (m, hash (E pub (ballot (x)), wtoken)); WL )
  • Phase 8 Transfer of a data packet from Pollster to Psephor:
  • the pollster decrypts message 7 and checks the digital signature and correctness.
  • the pollster signs the encrypted voting decision, ballot number and polling station number. Those signed by the electoral office and by the anonymous identity Values are encrypted with the Psephor's public key and sent to the Psephor.
  • the data packet message 8 thus contains: P pub (V priv (hash (E pub (ballot (x)); wtoken), WL); A priv (E pu (ballot (x), wtoken, WL); wtoken)
  • Phase 9 Transmission of a data packet from Psephor to Pollster:
  • the psephor places the e pub (ballot (x) and the ballot number in the urn WL
  • F_P_A priv A priv (E pub (voting slip (x), wtoken, WL)
  • the psephor generates a unique election control number i
  • This signed election confirmation is sent to the pollster by the psephor with the public key of the anonymous identity.
  • the data packet message 9 thus contains: A pub (P priv (election confirmation); election confirmation) Phase 10: Transfer of a data packet from Pollster to Validator:
  • the pollster decrypts and checks the correctness of the message 9.
  • the election control number i is issued to the voter.
  • the pollster forwards this message, signed and encrypted, to the validator
  • the data packet message 10 thus contains: V pub (W priv (P priv (election confirmation); W pub ); election confirmation; W pub )
  • Phase 11 Transfer of a data packet from Validator to Pollster
  • the validator decrypts and checks the correctness of the message 10.
  • the validator generates an election control number i
  • the validator sends the election confirmation with the election control number i
  • the data packet message 11 thus contains: W pub (V priv (P pr ; v (election confirmation), i); election confirmation; i)
  • the pollster checks the message
  • the election confirmation and the election control number i are communicated and / or printed out on the input monitor.
  • FIG. 2 schematically shows the information flow of the electronic election in the form of an Internet correspondent election. With this form of election, the public voting booths are omitted. The choice can be made on any PC connected to the Internet.
  • the psephor Before the election, the psephor generates a list of k-digit voting tokens (voting slip IDs) and sends them encrypted to the validator. (It can also be brought to the validator - saved on a medium.) Where TL represents the token list (each election token is also encrypted).
  • the data packet contains the following information: V pub (P priv (hash (TL)), TL)
  • the validator then confirms receipt of the list with the data packet: P Pub (V priv (hash (TL)), TL)
  • the data packet message 0 contains information on establishing an SSL connection between pollster and validator.
  • Phase 1 Transfer of a data packet from Validator to Pollster:
  • the validator creates a random election control ring (w control)
  • the hash value of the election control string is calculated: hash (w Control)
  • the data packet message 1 thus contains: (V priv (hash (w Control)); w control; V pub )
  • Phase 2 Transfer of a data packet from Pollster to Validator:
  • the pollster checks the identity of the validator.
  • the pollster uses the hash function to check the correctness of the transmission
  • the pollster sends this message to the validator.
  • the data packet message 2 thus contains: V pub (W pr ; v (w control); W pub )
  • Phase 3 Transfer of a data packet from Validator to Pollster:
  • the validator checks the identity and voting rights of the voter
  • the hash value of the election documents (voting form (voting form), public key of the psephor (P pub ) and public key of the election committee (E pub ) is formed: hash (voting form, P pub , E pub )
  • This hash value is signed by the electoral office with N priv ; V priv (hash (ballot, wtoken, P pub , E pub ))
  • the signed hash value and election documents (ballot, wtpken, P pub , E pub ) are encrypted with the voter's public key and sent as a message from the validator to the pollster.
  • the data packet message 3 thus contains: W pub (V priv (hash (ballot, wtoken, P pub , E pUb )); ballot; wtoken, P pub ; E pub )
  • Phase 4 Transfer of a data packet from Pollster to Validator:
  • the pollster decrypts the message and checks the correctness of the transmission.
  • ballot (x) is the completed ballot.
  • the completed voting form (x) is encrypted with the public key of the election board E pub : Epub (voting form (x))
  • the signed blinded and hashed value of the encrypted vote and the ballot number and the blinded value itself are encrypted with the public key of the electoral office and sent as a message from the pollster to the validator.
  • the data packet message 4 thus contains: V pub (W priv (blind (n, hash (E pub (voting slip (x)), wtoken))); blind (n, hash (Epub (voting slip (x)), wtoken)) )
  • Phase 5 Transfer of a data packet from Validator to Pollster:
  • the validator decrypts message 4 and checks the correctness.
  • the polling station numbers are encrypted and sent back to the pollster with the voter's public key.
  • the data packet message 5 thus contains: W pub (V priv (blind (m, hash (E pub (voting slip (x)), wtoken)), WL); blind (m, hash (E pub (voting slip (x)), wtoken); WL))
  • Phase 6 Transfer of a data packet from Pollster to Psephor:
  • the pollster decrypts the message and checks the digital signature and correctness of the message.
  • the pollster signs the encrypted voting decision, ballot number, constituency / polling station number.
  • V priv hash (E pu (ballot (x), wtoken), WL) and A priv (Epub (ballot (x), wtoken, WL) signed by the electoral office and by the anonymous identity are with the public key encrypted by the Psephor and sent to the Psephor This message is sent as an email with an anonymized, possibly fictitious SenderIP, which the server can control via a firewall.
  • the data packet message 6 thus contains: P pub (V pr ; v (hash (E pub (ballot (x)), wtoken), WL); A priv (E pub (ballot (x)); wtoken, WL); A pub )
  • Phase 7 Transfer of a data packet from Psephor to Validator
  • the psephor decrypts the message.
  • V pub The signature of the electoral office is checked with V pub
  • a pub the signature of the anonymous identity is checked with A pub .
  • the psephor places the e pub (ballot (x)) and the ballot number in the urn WL.
  • F_P_A priv A priv (E pub (voting slip (x), wtoken, WL)
  • the dialing status code F_P_WS is set to 9. (Ballot in ballot box)
  • This message is signed by the psephor and sent to the validator with the validator's public key.
  • the data packet message 7 thus contains: V pub (P priv (wtoken), election confirmation); wtoken; Choice confirmation)
  • Phase 8 Transfer of a data packet from Validator to Pollster
  • the validator decrypts and checks the correctness of the message 7.
  • the validator forms an election control number i and forwards the election confirmation and the election control number to the pollster: • •
  • the data packet message 8 thus contains: W pub (V priv (confirmation of choice, i); P priv (confirmation of choice, i);)
  • Phase 9 Transmission of a data packet from Psephor to the validator
  • V pub P priv (Urne_XX), Urne_XX)
  • the votes are decrypted and counted by the electoral board using E priv .
  • FIG. 3 shows an electronic voice input panel 1.
  • This is a panel which is preferably set up in the public voting booth and which enables the user to be clearly identified by means of biometric measurement.
  • sensor fields 2 are attached to the panel.
  • Fig. 4 shows an electronic voting booth 3 with the electronic voice input panel 1. This electronic voting booth 3 is connected directly to the election network and thus enables the direct and simple handling of the election.

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Abstract

Telekommunikationsprotokoll zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl, wobei von einer elektronischen Wahlstelle (Pollster) elektronischer Wahlschein von einem elektronischen Wahlleiter (validator) angefordert wird, der elektronische Wahlleiter die Berechtigung eines die elektronische Wahlstelle verwendenden Wählers zur Teilnahme an der elektronischen Wahl prüft und im Falle der Feststellung der Berechtigung des die elektronische Wahlstelle verwendenden Wählers zur Teilnahme an der elektronischen Wahl einen elektronischen Wahlleiter empfangenen elektronischen Wahlschein mmit einer von einem Wähler elektronisch getroffenen Wahl versieht, und die elektronische Wahlstelle den mit der Wahl vesehenen elektronischen Wahlschein an einen elektronischen Wahlrechner (Psephor) zur Sammlung und/oder Auswertung sendet, wobei die der Person des Wählers eindeutig zugeordneten Daten und die von dem Wähler getroffene elektronische Wahl in allen Phasen der Verarbeitung oder Übertragung entweder voneinander getrennt oder verschlüsselt oder voneinander getrennt und verschlüsselt vorliegen.

Description

Titel: Telekommunikationsprotokoll, -System und -Vorrichtungen zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Telekommunikationsprotokoll, Telekommunikationssystem und Telekommunikationsvorrichtungen zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl.
Die hier vorgestellte Erfindung dient der Wahl auf elektronischem Wege über Datenverkehrsnetze, wobei Stimmabgabe, Stimmauszählung und die Authentifizierung der zur Wahl zugelassenen Personen durch elektronische Rechner vorgenommen werden.
Eine „klassische" Wahl, also die Wahl ohne intensive elektronische Unterstützung, ver¬
läuft, grob gegliedert in 3 Schritten.
1. Die Identifikation und Authentifizierung des Wählers. Der Wähler betritt mit seinem Wahlschein das Wahllokal und identifiziert sich dort, etwa durch Ausweisen mit seinem Personalausweis. Seine Wahlberechtigung weist er durch ein ihm über- sandtes Dokument (Authentifizierungsdokument) nach. Der Wahlleiter prüft die Dokumente, überreicht den Wahlschein und kennzeichnet den Wähler in einer Liste. Weiterhin behält er die dem jeweiligen Wähler zugesandten Wahlunterlagen (Authentifizierungsdokumente), so dass die Wahl nur einmal durchgeführt werden kann.
2. Die Stimmabgabe. Der so identifizierte und authentifizierte Wähler wird nun zur Wahl zugelassen. Der Wähler führt in einem abgeschirmten Raum seine Wahl durch, so daß nur er alleine seine Wahl kennt und übergibt danach seinen Wahlzettel der Wahlurne.
3. Die Stimmauszählung. Die Wahlurne wird unter Aufsicht geöffnet und die Stimmen werden ausgezählt. Es werden die ausgezählten Stimmen aller Wahlurnen zusammengezählt und die Wahl wird anhand dieses Ergebnisses ausgewertet.
Durch dieses Vorgehen wird die Zuordnung einer abgegebenen Wahlstimme zu einem bestimmten Wähler, nämlich dem, der diese Wahlstimme auch abgegeben hat, nahezu ausgeschlossen und die Manipulation der Wahl selbst, als auch die Manipulation des Wahlergebnisses durch mehrmalige Stimmabgabe im Rahmen demokratischer Verfahrensweisen ausgeschlossen. Dieses aufwendige, aber bei jedem Wähler sich wiederholende Verfahren, legt den Einsatz von elektronischen Datenverarbeitungsanlagen nahe. Bekannt sind hier, bei Wahlen mit streng offiziellen Charakter, die üblichen Hilfsmittel, etwa Rechner, Scanner und graphische Aufbereitungssysteme, die allerdings nur bei dem letzten der drei Schritte, der endgültigen Stimmauszählung verwendet werden. Bei Wahlen mit weniger offiziellem Charakter, etwa Umfragen und Abstimmungen, sind schon elektronische Verfahren im Einsatz. Die periodisch neu aufgestellte Rangliste populärer Musikstücke durch Wahl des Titels und des Interpreten ist heutzutage im Internet möglich. Hierbei wird allerdings der Datensicherheit zuliebe auf die Authentifizierung des Wählers verzichtet, so dass eine mehrfache Stimmabgabe möglich ist. Auch bei den im Internet durchgeführten Umfragen und Wahlen zu bestimmten Produkten, bei welchen die Angabe von Name und Adresse zum möglichen Gewinn von Preisen führt, ist die strikte Trennung von Wähler und die von ihm durchgeführte Wahl nicht vollzogen, was anhand der hierauf folgenden Flut neuer und nur das gewählte Produkt betreffende Werbung leicht erkannt werden kann.
Grundsätzlich wäre es möglich eine Wahl nach dem Stand der Technik, so wie sie - wie oben beschrieben - auch im Wahllokal abläuft im Rahmen eines durch eine Datenverkehrsnetz verbundenen Systems von Rechner abzuwickeln. Dies würde zu einem Verfahren führen, bei dem
von einer elektronischen Wahlstelle ein elektronischer Wahlschein von einem elektronischen Wahlleiter angefordert wird,
der elektronische Wahlleiter die Berechtigung eines die elektronische Wahlstelle verwendenden Wählers zur Teilnahme an der elektronischen Wahl prüft und im Falle der Feststellung der Berechtigung des die elektronische Wahlstelle verwendenden Wählers zur Teilnahme an der elektronischen Wahl einen elektronischen Wahlschein an die Wahlstelle sendet,
die elektronische Wahlstelle den vom elektronischen Wahlleiter empfangenen elektronischen Wahlschein mit einer von einem Wähler elektronisch getroffenen Wahl versieht, und
die elektronische Wahlstelle den mit der Wahl versehenen elektronischen Wahlschein an einen elektronischen Wahlrechner zur Sammlung und/oder Auswertung sendet.
Ein solches aus der Vorgehensweise in einem Wahllokal her bekanntes Verfahren wäre jedoch aus verschiedenen Gründen zur Durchführung einer gewissen Anforderungen genügenden Wahl ungeeignet.
Offizielle Wahlen müssen gewissen gesetzlichen Anforderungen genügen. In der Bundesrepublik Deutschland müssen sie etwa im Falle der Wahl zum Deutschen Bundestag allgemein, unmittelbar, frei, gleich und geheim sein (vgl. Art. 39 Abs. 1 GG der Bundesrepublik Deutschland).
Einige dieser Anforderungen lassen sich nur rechtlich und nicht technisch herstellen, so etwa die Freiheit der Wahl.
Die Allgemeinheit und Unmittelbarkeit der Wahl kann jedoch durch ein elektronisches Wahlverfahren erheblich unterstützt werden, da der für die konventionelle Abhaltung von Wahlen erforderliche organisatorische Aufwand in Gestalt der Bildung vieler kleiner ört- lieh verteilter Wahlvorstände maßgeblich durch elektronische Systeme vor Ort wählernah reduziert werden kann.
Auch muß eine - gewissen Mindestanforderungen genügende - Wahl gleich und geheim sein. Die Gleichheit bedingt, daß jeder Wahlberechtigte nur eine Stimme abgeben darf wohingegen der geheime Charakter darin seinen Ausdruck findet, daß nicht nachvollzogen werden kann, wer wie gewählt hat.
Aus den letzten beiden Forderungen (Gleichheit und Geheimnis der Wahl) ergeben sich jedoch gegenläufige Anforderungen an das zu verwendende Wahlsystem. Zum einen bedingt die Forderung nach der Gleichheit der Wahl, daß eine Identifikation und Authentifizierung des Wählers erfolgt, zum anderen darf jedoch nach dem dieses festgestellt ist die von ihm getroffene Wahl nicht nachvollzogen werden können.
Diese gegenläufigen Forderungen werden im Wahllokal durch das eingangs beschriebene Procedere eingehalten.
Während man nun im Wahllokal aufgrund dessen, daß der dort persönlich anwesende Wahlvorstand das Wahlgeschehen mit den beteiligten Personen stets im Blick hat diesen Anforderungen leicht zu genügen ist, so ist dies auf elektronischem Wege so nicht möglich. Hier unterliegen die zu übertragenden Datagramme während ihrer Übertragung in einem Datenverkehrsnetz potentiellen Angriffen von Außen. Dies wäre insbesondere im Falle öffentlicher Wahlen zu Staatsorganen angesichts der sich hieraus womöglich ergebenden massenweisen Manipulationsmöglichkeiten eine echte Gefahr für eine Demokratie, die sich solcher Verfahren bedienen würde.
Andererseits besteht jedoch auch - gerade aus dem Wunsch nach mehr direkter Demokratie heraus - ein Interesse Wahlen mittels elektronischer Systeme einfacher durchführen zu können und damit mehr Entscheidungen allgemein und unmittelbar treffen zu können.
In diesem Zusammenhang sei angemerkt, daß der Begriff Wahlen im Rahmen dieser Schrift allgemein im Sinne jeglicher Abstimmung, somit auch etwa im Sinne von-Bürgerentschei- den oder Volksbegehren oder Ähnlichem gemeint ist. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein elektronisches Wahlsystem anzugeben, welches sowohl die Anonymität (also das Geheimnis der Wahl) als auch die Authentizität (mithin auch die Gleichheit der Wahl) gleichermaßen technisch gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch ein elektronisches Telekommunikationsprotokoll zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl gelöst, wobei von einer elektronischen Wahlstelle ein elektronischer Wahlschein von einem elektronischen Wahlleiter angefordert wird, der elektronische Wahlleiter die Berechtigung eines die elektronische Wahlstelle verwendenden Wählers zur Teilnahme an der elektronischen Wahl prüft und im Falle der Feststellung der Berechtigung des die elektronische Wahlstelle verwendenden Wählers zur Teilnahme an der elektronischen Wahl einen elektronischen Wahlschein an die Wahlstelle sendet, die elektronische Wahlstelle den vom elektronischen Wahlleiter empfangenen elektronischen Wahlschein mit einer von einem Wähler elektronisch getroffenen Wahl versieht, und die elektronische Wahlstelle den mit der Wahl versehenen elektronischen Wahlschein an einen elektronischen Wahlrechner zur Sammlung und/oder Auswertung sendet und welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die der Person des Wählers eindeutig zugeordneten Daten und die von dem Wähler getroffene elektronische Wahl in allen Phasen der Verarbeitung oder Übertragung entweder voneinander getrennt oder verschlüsselt oder voneinander getrennt und verschlüsselt vorliegen.
Auch dient der Lösung dieser Aufgabe ein elektronischer Wahlleiter (Vahdator) , vorzugsweise ein Server-Rechner-System, welcher, vorzugsweise über ein Telekommunikationsnetzwerk, mit mindestens einer elektronischen Wahlstelle (Pollster), vorzugsweise einem Client-Rechner-System, verbunden ist, und der elektronische Wahlleiter programmtechnisch so eingerichtet ist, daß er die Berechtigung eines die elektronische Wahlstelle verwendenden Wählers zur Teilnahme an einer elektronischen Wahl prüft, wobei auch er dadurch gekennzeichnet ist, daß die der Person des Wählers eindeutig zugeordneten Daten und die von dem Wähler getroffene elektronische Wahl in allen Phasen der Verarbeitung auf dem elektronischen Wahlleiter oder Übertragung zum oder vom elektronischen Wahlleiter entweder voneinander getrennt oder verschlüsselt oder voneinander getrennt und verschlüsselt vorliegen. Auch ein elektronischer Wahlrechner (Psephor, Urne), vorzugsweise ein Server-Rechner- System, welcher, vorzugsweise über ein Telekommunikationsnetzwerk, mit mindestens einer elektronischen Wahlstelle (Pollster), vorzugsweise einem Client-Rechner-System, verbunden ist, wobei der elektronische Wahlrechner programmtechnisch so eingerichtet ist, daß er eine Sammlung und/oder Auswertung der, an ihn von der elektronischen Wahlstelle gesendeten elektronischen Wahlscheine vornimmt und der ebenfalls dadurch gekennzeichnet ist, daß die der Person des Wählers eindeutig zugeordneten Daten und eine vom Wähler getroffene elektronische Wahl in allen Phasen der Verarbeitung auf dem elektronischen Wahlrechner oder Übertragung zum oder vom elektronischen Wahlleiter entweder voneinander getrennt oder verschlüsselt oder voneinander getrennt und verschlüsselt vorliegen, dient der Lösung der vorstehenden Aufgabe.
Hiernach enthalten somit Datenpakete (auch Datagramme oder Telegramme genannt) entweder keine Angaben über die Wähleridentität oder sie enthalten Angeben hierzu (nämlich zum Zwecke der Identifizierung und Authentifizierung), dann aber liegen sie verschlüsselt vor, was im Ergebnis zu einer sogenannten informationeilen Gewaltenteilung führt und Anonymität und Authentizität der Wahl sichert.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Telekommunikationsprotokolls zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl ist dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Wahlstelle den elektronischen Wahlschein mit der getroffenen Wahl und mit einer dem Wähler zugeordneten Kennung versehen, verschlüsselt an den elektronischen Wahlleiter zurücksendet, der elektronische Wahlleiter den an ihn zurückgesandten verschlüsselten elektronischen Wahlschein signiert und dann wieder von ihm signiert an die elektronische Wahlstelle sendet, die elektronische Wahlstelle den mit der Wahl versehenen und von dem elektronischen Wahlleiter signierten elektronischen Wahlschein wieder entschlüsselt, die dem Wähler zugeordnete Kennung entfernt und den elektronischen Wahlschein im Falle seiner Authentizität ohne die Kennung aber mit Signatur an den elektronischen Wahlrechner zur Sammlung und/oder Auswertung sendet. Bei der Durchführung der elektronischen Wahl werden vorzugsweise Codierungs- und Verschlüsselungsverfahren angewendet, welche die während der elektronischen Wahl erzeugten Daten, etwa Personaldaten und Wahldaten, so verschlüsseln, daß im Fall eines nicht autorisierten Zugriffes, diese Daten unlesbar und somit auch unbrauchbar sind. Weiterhin können nicht nur diese Codierungs- und Verschlüsselungsverfahren in dem Wahlverfahren verwendet werden, sondern es werden besonders bevorzugterweise auch sogenannte private Codierungs- und Verschlüsselungsverfahren verwendet, welche nur jeweils dem elektronischen Wahlleiter (Validator), dem elektronischen Wahlrechner (Psephor) und der elektronischen Wahlstelle (Pollster) bekannt sind. Diese privaten Codierungs- und Verschlüsselungsverfahren sind also nur dem jeweiligen Rechner, welcher sie anwendet bekannt, d.h. nur er allein kann ein Datenpaket mit diesen Verfahren ver- und danach auch wieder entschlüsseln. Auch Codierungs- und Verschlüsselungsverfahren, welche die Nutzung, also auch das Lesen, von Daten nur bestimmten Gruppen erlauben und andere Gruppen von dieser Nutzung ausschließen, können verwendet werden. Diese Maßnahme, nämlich die Verwendung unterschiedlicher Codierungs- und Verschlüsselungsverfahren, bildet die Grundlage für ein Übergabeverfahren von Datenpaketen, welche nun zwar von dem Empfänger sortiert, gezählt und verwaltet werden können, wobei aber die ursprüngliche Information der Datenpakete dem Empfänger nicht bekannt ist. Hierdurch ist es möglich, daß ein Datenpaket, mit für den derzeitigen Besitzer unbekannten Inhalt, von diesem Besitzer auf seinen Zugang hin signiert werden kann, etwa in Form einer geänderten Statuskennzahl. Dadurch können Verfahrensabläufe formal kontrolliert und nachvollzogen werden, ohne daß die Gefahr der Informationspreisgabe droht. Weiterhin kann auch die Verschlüsselung der Datenpakete unsymmetrisch ausgeführt sein. Hierbei ist der Sender des von ihm verschlüsselten Datenpaketes selbst nicht mehr in der Lage das Datenpaket zu entschlüsseln, dies kann nur ein bestimmter Empfänger. Diese Verschlüsselungsstruktur erhöht die Sicherheit des Datenpaketes hinsichtlich einer möglichen Veränderung während der Übertragung. Ein solchermaßen verschicktes Datenpaket kann etwa folgende Struktur aufweisen:
Apub(Bpriv(nachricht);nachricht) Wobei A hier den Empfänger darstellt und B der Sender sein soll. Dieses Datenpaket enthält zweimal die gleiche Nachricht. Einmal ist diese Nachricht mit einem privaten Code von dem Sender B verschlüsselt, das andere mal liegt sie unverschlüsselt vor. Das gesamte Datenpaket ist nochmals mit dem öffentlichen Schlüssel des Empfängers Apub codiert. Nur dieser kann das Datenpaket öffnen und dann die unverschlüsselte Nachricht lesen. Der Empfänger A kann nicht die mit dem privaten Code des Senders verschlüsselte Nachricht entschlüsseln. Diese dient nur einer möglichen Kontrolle durch den Sender, ob das Datenpaket während der Übertragung verändert wurde. Ist dies der Fall, sind also die beiden anfangs identischen Nachrichten nicht mehr identisch, wurde an der Nachricht unautorisiert manipuliert. Ein möglicher Manipulator müßte um ein solch strukturiertes Datenpaket unbemerkt verändern zu können an zwei, an getrennten Orten, vorliegende Schlüssel gelangen.
Die eigentliche elektronische Wahl nach dem hier vorliegenden Telekommunikationsprotokoll verläuft vorzugsweise dabei in folgenden 11 Schritten: Alle Datenpakete, die im Rahmen der elektronischen Wahl nach dem hier vorliegenden Telekommunikationsprotokoll transferiert werden, sind zumindest mit einem Verschlüsselungsverfahren codiert. Im ersten Schritt wird der Wahlvorgang eröffnet, hierbei wird eine Wahlanmeldung w des Wählers, bei dem elektronischen Wahlleiter, dem Validator, vorgelegt und auf eine Wahlberechtigung des jeweiligen Wählers hin überprüft. Hierzu wird von der elektronischen Wahlstelle, dem sogenannten Pollster, eine Verbindung zum Validator über das Netzwerk hergestellt. Ein Datenpaket, welches die Wahlanmeldung w enthält wird nun vom Pollster zum Validator übermittelt. Der Validator überprüft hierauf die vom Pollster übermittelte, nämlich die in dem Datenpaket enthaltene digitale Wahlanmeldung w, indem er diese mit den, vorzugsweise in einem TrustCenter hinterlegten, digitalen Daten vergleicht und dann eine Wahlberechtigung für diesen Wähler entweder bestätigt oder den Wahlvorgang bei etwaigen Unstimmigkeiten sofort abbricht. Liegt nun die Wahlberechtigung vor, überprüft der Validator, ob eine Wahlfreigabe erteilt werden kann. Hierzu kontrolliert er das Wählerverzeichnis auf einen möglichen Eintrag. Liegt dort schon ein Stimmzettel des Wählers mit' der vorliegenden Wahlberechtigung vor, so wird der Wahlvorgang an dieser Stelle ebenfalls abgebrochen. Dadurch wird die mehrfache Stimmabgabe unterbunden. Ist noch kein Stimmzettel des Wählers auf diese Wahlberechtigung hin abgegeben worden, so ist die Wahlfreigabe noch zu erteilen. Zur endgültigen Wahlfreigabe muß nun noch die ordnungsgemäße Identifikation des Wählers erfolgen. Die Identifikation des Wählers erfolgt ebenfalls online. Hierzu wird wiederum ein Datenpaket vom Pollster an den Validator geschickt. Dieser vergleicht dann diese in dem Datenpaket übermittelten Daten mit den vorliegenden im Wählerverzeichnis eingetragenen und für diese Wahl gültigen Daten. Liegt nun dort eine Eintragung mit den entsprechenden Daten vor, so hat sich der Wähler ordnungsgemäß identifiziert. Dem ordnungsgemäß identifizierten Wähler steht nun die Möglichkeit der Wahl zu. Der Validator erteilt nun dem Pollster die Wahlfreigabe für diesen ordnungsgemäß identifizierten Wähler. Hierzu wird die Wahlfreigabe in Form eines Datenpaketes von dem Validator zum Pollster transferiert. Ohne die erteilte Wahlfreigabe ist keine weitere Datenübermittlung des Pollsters zu dem Validator zur Weiterführung dieses bereits eingeleiteten Wahlvorgangs mehr möglich.
Nach der erteilten Wahlfreigabe wird ein elektronischer Wahlschein, vorzugsweise ein Datagramm, etwa besonders bevorzugterweise auch in der Form einer Webseite oder auch einer e-mail, an den Pollster und damit an den zur Wahl berechtigten Wähler übermittelt. Nun wird die eigentliche Wahl durchgeführt. Hierzu muß der vom Validator erteilte und zum Pollster übermittelte elektronische Wahlschein ausgefüllt werden, vorzugsweise wird hierzu eine elektronische Zeigevorrichtung, etwa eine Maus oder ein elektronischer Stift verwendet. Dadurch wird der Bedienkomfort erhöht und die Anzahl ungültiger Stimmzettel wird reduziert. Der so erzeugte Wahlstring ws (die ausgefüllte Webseite, also der mit der Wahl versehene elektronische Wahlschein) wird vom Pollster verschlüsselt und zum Validator zurückgesandt. Der Validator ist nun nicht in der Lage diesen elektronischen Wahlschein zu entschlüsseln, da er nicht über die notwendigen Informationen, also den Entschlüsselungscode verfügt. Der Validator signiert den Wahlschein, d.h. er stellt die Wahlscheinabgabe bis zu diesem Schritt und die formale Richtigkeit des elektronischen Wahlscheins sicher. Der so signierte Wahlschein (Stimmzettel) wird danach an den Pollster zurückgeschickt. Der Pollster entschlüsselt den vom Validator signierten elektronischen Wahlschein, er entfernt die dem Wähler zugeordnete Kennung (etwa alle Personaldaten oder auch eine anonymisierte Kennung) und sendet ein Datenpaket, welches den Wahlstring aufweist, zu dem elektronischen Wahlrechner (der Wahlurne), also dem Pse- phor. Mit dem Eingang des elektronischen Stimmzettels und seiner Speicherung in der Wahlurne wird das Wählerverzeichnis für den entsprechenden Wähler gesperrt. Hierzu genügt ein einfacher elektronischer Vermerk, etwa eine Änderung der Statusangabe in dem jeweiligen Feld des Wählerverzeichnisses. Somit ist es ausgeschlossen, daß ein Wähler seine Stimme mehrfach abgeben kann, andererseits ist es aber auch beim Abbruch der Wahl durch einen technischen Defekt, etwa einem Stromausfall und der damit bedingten Unterbrechung des Datenflusses in dem Wahlnetzwerk möglich, daß dieser Wähler die Wahl erneut durchführen kann. Nach einer vollständigen ordnungsgemäß durchgeführten Wahl erhält der Wähler eine Meldung, die ihm dies ausdrücklich bestätigt. Der elektronische Wahlleiter sendet sodann an den Wähler der bereits gewählt hat keinen Wahlschein mehr; evtl. bereits mehrfach angeforderte Wahlscheine werden nur in Form des ersten bei dem Psephor eingehenden und ordnungsgemäß signierten Wahlscheines berücksichtigt; alle weiteren werden nicht berücksichtigt. An dem vereinbarten Wahlstichtag nach Schließung der Wahllokale, also auch der Trennung des Pollsters von dem Wahlnetzwerk, werden die verschlüsselten Voten von dem Psephor in elektronische Zwischenspeicher transferiert und danach vollständig dem Validator übergeben, der dann die Auszählung vornimmt und danach das Ergebnis berechnet.
Die Anwendung digitaler Signatüren bietet hierbei die Möglichkeit den Verfahrensablauf sicher und komfortabel zu gestalten. So sind mit digitalen Signaturen versehenen Datenpakete eindeutig dem Validator, Psephor oder Pollster zuzuordnen, je nachdem wer von den oben genannten Wahlnetzteilnehmern das jeweilige Datenpaket signiert hat. Die digitale Signatur übernimmt hierbei auch die Funktion einer eindeutig zu identifizierenden Unterschrift, so daß die signierten Datenpakete garantiert in einer bestimmten Weise überprüft und bearbeitet sind. So signiert der Validator den vom Wähler ausgefüllten und vom Pollster übermittelten Stimmzettel ohne von dessen Inhalt Kenntnis erlangen zu können. Die dann dem Datenpaket zugefügte Signatur des Validators garantiert dem Pollster somit, daß das zurück transferierte Datenpaket ordnungsgemäß weiter bearbeitet werden und damit an der Wahl teilnehmen kann. Der Wähler sieht in diesem Schritt, daß der Validator seine eigene Wahl angenommen, also signiert hat, er sieht weiterhin, daß es sich um seine eigene von ihm vorgenommene Wahl handelt, da er das signierte und ihm rückübersandte Datagramm im gegensatz zum signierenden Validator entschlüsseln und prüfen kann,, ob hieran unauthorisierte Veränderungen vorgenommen wurden.. Somit ist eine Übergabe eines durch den Validator und durch den jeweiligen Wähler geprüften und für korrekt befundenen Wahlscheins an den Psphor gesichert. Auch ist diese Übergabe anonym, da der Pollster die Kennung aus dem Datenpaket vorher entfernt ohne die Signatur zu beschädigen.
So schützt das erfindungsgemäße Telekommunikationsprotokoll in dieser Ausführungsform besonders wirksam vor einer unerwünschten Wahlmanipulation.
Zum Betrieb der vorstehend erläuterten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Telekommunikationsprotokolls dienen vorzugsweise
auch ein elektronischer Wahlleiter (Validator) der programmtechnisch so eingerichtet ist, daß er die Berechtigung eines eine elektronische Wahlstelle verwendenden Wählers zur Teilnahme an einer elektronischen Wahl prüft und im Falle der Feststellung der Berechtigung des die elektronische Wahlstelle verwendenden Wählers zur Teilnahme an der elektronischen Wahl einen elektronischen Wahlschein an die Wahlstelle sendet und der elektronische Wahlleiter einen an ihn von der elektronischen Wahlstelle zurückgesandten verschlüsselten elektronischen Wahlschein signiert und dann wieder so von ihm signiert an die elektronische Wahlstelle sendet, sowie
auch ein elektronischer Wahlrechner (Psephor, Urne) der programmtechnisch so eingerichtet ist, daß auf er nur solche elektronischen Wahlscheine sammelt und/oder auswertet, die auch von einem elektronischen Wahlleiter signiert sind.
Eine weitere Ausführungsform des Telekommunikationsprotokolls zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl ist dadurch gekennzeichnet, daß die dem Wähler zugeordnete Kennung eine den Wähler identifizierende Identifikation ist. Auch kann die dem Wähler zugeordnete Kennung diesem anonym zugeordnet sein und so keine Identifikation des Wählers darstellen. Vorzugsweise kann dies dadurch geschehen, daß schon in den ersten Schritten der elektronischen Wahl eine Eliminierung der wählerspezifischen Daten, etwa der Personaldaten stattffindet. Je früher eine solche direkte An- onymisierung des Wählers durchgeführt wird, um so sicherer ist der Wähler vor einer Identifikation seiner Person durch Unbefugte.
Eine weitere Ausführungsform des Telekommunikationsprotokolls zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl ist dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Wahlstelle den mit der Wahl versehenen und von dem elektronischen Wahlleiter signierten elektronischen Wahlschein wieder entschlüsselt, die dem Wähler zugeordnete Kennung entfernt und den elektronischen Wahlschein ohne die Kennung aber mit Signatur an den elektronischen Wahlrechner nur dann zur Sammlung und/oder Auswertung sendet, wenn die elektronische Wahlstelle die Authentizität des signierten elektronischen Wahlscheins derart feststellt, daß die dem Wähler zugeordnete Kennung nach Empfang vom elektronischen Wahlleiter der Kennung entspricht, wie sie von der elektronischen Wahlstelle an den elektronischen Wahlleiter gesendet wurde.
Eine andere Ausführungsform des Telekommunikationsprotokolls zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl ist dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Wahlstelle den mit der Wahl versehenen und von dem elektronischen Wahlleiter signierten elektronischen Wahlschein wieder entschlüsselt, die dem Wähler zugeordnete Kennung entfernt und den elektronischen Wahlschein ohne die Kennung aber mit Signatur an den elektronischen Wahlrechner nur dann zur Sammlung/ Auswertung sendet, wenn die elektronische Wahlstelle die Authentizität des signierten elektronischen Wahlscheins derart feststellt, daß die vom Wähler getroffene Wahl der Wahl entspricht, wie sie von der elektronischen Wahlstelle an den elektronischen Wahlleiter gesendet wurde.
Die vorgenannten Ausführungsformen beziehen sich dabei auf eine besonders sichere Art der Übermittlung eines bereits signierten elektronischen Wahlscheines von der elektroni- sehe Wahlstelle zum elektronischen Wahlrechner, die die Art der Überprüfung des Inhaltes des elektronischen Wahlscheines durch die elektronische Wahlstelle betreffen.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Telekommunikationsprotokolls ist dadurch gekennzeichnet, daß auf dem elektronischen Wahlrechner elektronische Wahlscheine nur gesammelt nicht jedoch ausgewertet werden. Vorzugsweise werden dabei die vom elektronischen Wahlrechner gesammelten elektronischen Wahlscheine an den elektronischen Wahlleiter zur Auswertung gesendet.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Telekommunikationsprotokolls zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl ist im weiteren dadurch gekennzeichnet, daß nur solche elektronischen Wahlscheine ausgewertet werden, die auch vom elektronischen Wahlleiter signiert sind. Diese Ausführungsform ist eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme, welche vorzugsweise am Ende der Wahl, etwa dem Psephor oder auch dem Validator einen weiteren Kontrollschritt ermöglicht.
Eine weitere Ausführungsform des Telekommunikationsprotokolls zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl ist dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung der elektronischen Wahlscheine in Form einer Zählung, vorzugsweise nach Wahlkategorien, der jeweils getroffenen Wahl also wie bei einer politischen Wahl oder Stimmabgabe i.d.R. üblich erfolgt.
Zum Betrieb des erfindungsgemäßen Telekommunikationsprotokolls kann mindestens eines der folgenden Verschlüsselungsverfahren Verwendung finden:
ein Blinding- Verfahren, und/oder
ein RSA- Verschlüsselungsverfahren, und oder
eine Hashfunktion, vorzugsweise eine Einweg-Hashfunktion.
Bei einem Blinding- Verfahren werden die Daten mit Hilfe einer nur dem Anwender bekannten Zahl so verschlüsselt, daß sie zur formellen Bearbeitung, etwa der Zählung, Archivierung und Kennzeichnung mit einer digitalen Signatur, zur Verfügung stehen, der eigent- liche Inhalt, etwa der Wahlstring aber nur dem Anwender bekannt ist. Hierbei ist besonders zu beachten, das eine Nachricht, welche geblindet und dann zur Signatur verschickt wurde nach ihrer Rückübertragung zusammen mit der Signatur von dem Ersteller der Blindung entblindet werden kann ohne die Signatur zu zerstören. Es können also Nachrichten oder Datenpakete für den jeweiligen Empfänger unlesbar, da sie geblindet wurden, nur zum Zwecke des Signaturerhaltes verschickt werden. Die so signierten Datenpakete können hiernach auch von ihrem ursprünglichen Ersteller entblindet und dann weiterbearbeitet werden. Die Signatur stellt nur sicher, daß die Datenpakete formal geprüft wurden.
In einer weiteren Ausführungsform werden die Daten über eine Hashfunktion gesichert. Die Sicherung der Daten über eine Hahfunktion oder sogar eine Einweghasfunktion ermöglicht es die Chronologie der Ereignisse des elektronischen Wahlverfahrens so zu verändern, daß sie nicht mehr rekonstruiert werden können und somit eine Rekonstruktion der Wahl auch während des laufenden Wahlvorganges von nicht authorisierten Stellen nicht möglich ist. Hierzu wird dem Datensatz ein für ihn signifikantes Datum zugeteilt, welches aber keinen Aufschluß über dem eigentlichen Datensatz zuläßt. Die Verwendung einer Hashfunktion anstelle der eigentlichen Nachricht kann zudem auch noch zu einer deutlichen Verringerung des Datenpaketgröße führen und damit die Übertragungszeit erheblich verringern.
Die zum Betrieb des erfindungsgemäßen Telekommunikationsverfahrens verwendete elektronische Wahlstelle (Pollster), vorzugsweise ein Client-Rechner-System, ist, vorzugsweise über ein Telekommunikationsnetzwerk, mit einem elektronischen Wahlleiter (Validator), vorzugsweise einem ersten Server-Rechner-System und einem elektronischen Wahlrechner (Psephor, Urne), vorzugsweise einem zweiten Server-Rechner-System, verbunden und dadurch gekennzeichnet, daß sie programmtechnisch so eingerichtet ist, daß sie ihren Kommunikationsverkehr zum elektronischem Wahlleiter und zum elektronischen Wahlrechner nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Telekommunikationsprotokolls abwickelt. Die elektronische Wahlstelle (Pollster) kann dabei eine Lesevorrichtung zum Lesen eines elektronisch lesbaren Datenträgers, vorzugsweise eines nicht wiederbeschreibbaren Datenträgers, besonders bevorzugterweise einer Chipkarte oder einer CD-ROM oder auch einer DVD, aufweisen, die zur Authentifizierung oder Identifikation des Wählers mittels des nicht wiederbeschreibbaren Datenträgers dient.
So kann die Authentifizierung/Identifikation des Wählers mit Hilfe einer elektronisch lesbaren Mediums durchgeführt werden. Diese Automatisierung der Authentifizierung bedeutet eine eindeutige Zeitersparnis und weniger Personal, da nicht jeder Wähler durch Augenschein identifiziert werden muß, sondern sich etwa mit Hilfe seiner Chipwahlkarte ausweist, welche heutzutage fälschungssicher erstellt werden können.
Auch kann die elektronische Wahlstelle (Pollster) eine Lesevorrichtung zur Durchführung einer biometrischen Identifikation, vorzugsweise einen Retina-Scanner oder ein Fingerabdrucklesegerät, besonders bevorzugterweise ein Sensorfeld, aufweisen, die zur Identifikation des Wählers dient. In dieser ganz besonderen Ausführungsform wird die Identifikation des Wählers mit Hilfe einer biometrischen Methode, etwa durch Scannen einer Handfläche, durchgeführt. Auch ist der Sicherheitsaspekt bestimmend, da biometrische Meßmethoden eine eindeutige Identifikation zulassen, so daß diese Identifikationsmethode zusammen mit einer sicheren Authentifikation eine Manipulation der Wahl am Pollster den Wähler betreffend nahezu ausschließen.
Weiterhin kann die elektronische Wahlstelle (Pollster) auch ein elektronisches Stimmabgabe-Panel (1) aufweisen, welches vorzugsweise auch eine Leseeinheit für die elektronisch lesbare Chipkarte aufweist und es so auch unerfahrenen Wählern - bei entsprechender Bedienerführung - ermöglicht, die Wahlstelle ohne fremde Hilfe zu benutzen, was ebenfalls der Gewährleistung der Anonymität dient.
Auch können die zum Betrieb der elektronischen Wahlstelle (des Pollsters) benötigten Software-Module auf nicht wiederbeschreibbarem Datenträger, vorzugsweise auf CD-ROM oder auf DVD vorliegen. Hierdurch wird eine Manipulation - etwa durch Trojaner - des Pollsters erschwert die Mobilität des Pollster aber erhöht, wodurch auch der Heim-PC als elektronische Wahlstelle in Frage kommt. Auch eine Kombination der CD-ROM als Träger der Betriebssoftware-Module und als Identifikationsausweis des Wählers kommt hierdurch in Frage.
Alle - insbesondere die vorstehend beschriebenen - Ausführungsformen des Telekommunikationsprotokolls nach der vorliegenden Erfindung wie auch die Verfahren zum Betrieb der einzelnen Systemkomponenten nach der vorliegenden Erfindung, also insbesondere von Validator, Pollster und Psephor eignen sich jeweils selbstverständlich als Computerprogrammprodukt, welches ein computerlesbares Medium mit Computerprogramm-Code- Mitteln aufweist oder als ein Computerprogramm auf einem elektronischen Trägersignal und bei dem jeweils nach Laden des Computerprogramms der jeweilige Computer durch das Programm zum Betrieb der hier beschriebenen jeweiligen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Telekommunikationsprotokolls oder des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb der einzelnen Systemkomponenten veranlaßt wird.
Im folgenden werden nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiele z.T. anhand der Zeichnung besprochen. In dieser zeigen:
Fig. 1 schematisch den Informationsfluß bei einer elektronischen Wahl,
Fig. 2 schematisch den Informationsfluß bei einer elektronischen Wahl in Form einer In- ternetkorrespondenszwahl,
Fig. 3 ein elektronisches Stimmeingabe-Panel,
Fig. 4 eine elektronische Wahlkabine, und
Fig. 5 eine Vorrichtung zur Identifikation und Authentisierung unter Verwendung digitalen Signaturen,
alles entsprechend der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 zeigt schematisch den Informationsfluß bei einer elektronischen Wahl in Form einer öffentlich kontrollierten Internetwahlkabinenwahl. Hierzu könnte folgendes Übertragungsprotokoll genutzt werden.
Für die folgenden Figuren gelten beispielhaft diese Nomenklaturvereinfachungen für die Verschlüsselungsverfahren, die Signaturen und die Statuskennzeichen:
W p, πv :privater Schlüssel des Wählers;
W p, ub :öffentlicher Schlüssel des Wählers;
V Ύ pπ •v? V τ pub :privater und öffentlicher Schlüssel des Validators
P pri •v' P-*- pub :privater und öffentlicher Schlüssel des Psephor; Urnenserver (*)
:privater und öffentlicher Schlüssel des Wahlvorstand, Wahl
-^ Apriv» -° A-pub :privater und öffentlicher Schlüssel der anonymen Identität des Wählers
Zufallszahlen: n,m :Blindingsfaktoren idw :Wahlberechtigungsnummer eines Wählers wtoken :Wahlscheinnummer für einen ausgegebenen Wahlschein
Validator
Der Wahlamtserver enthält als elektronisches Wählerverzeichnis die Datei „Wählerverzeichnis Wahlkreis XX" mit folgenden Feldern:
F_V_Wpub öffentlicher Schlüssel des Wählers
F__V_Wl Wahllokalnummer
F_V_WS Wahlstatus beim Validator
F_V_Wpriv_ Wkontrolle signierterWahlkontrollstring Wpriv(wkontrolle)
F_V_AV_WS_2 Anzahl der Wahlversuche bei F_V_WS=2
F V AV WS 3 Anzahl der Wahlversuche bei F V WS =3 F_V_AV _WS_6 Anzahl der Wahlversuche bei F_V_WS=6 F_V_AV_WS_7 Anzahl der Wahlversuche bei F_V_WS=7 F V AV WS 10 Anzahl der Wahlversuche bei F V WS= 10
Name : Nachname des Wählers
Vorname : Vorname
Straße : Straßenname + Hausnummer
PLZ : Postleitzahl
Ort : Ort
Geb_datum : Geburtsdatum
PAN : Personalausweisnummer
Für die Korrespondenzwahl wird eine Tokenliste(TL) geführt :
F_TL_wtoken : wtoken
F_TL_WS :Wahlstatus des wtoken ; 0 - nicht benutzt
W p, ub :öffentlicher Schlüssel des Wählers, an dem wtolken vergeben wurde; (wpub ist nur während des Wahlvorganges temporär gespeichert, bei erfolgreicher Wahl wird der Wert von 10 = gewählt überschrieben.
Die UrnenDatei WL hat folgende Struktur:
Wtoken :Wahlscheinkennung Epub(wahlschein(x)) :Mit dem öffentlichen Schlüssel des Wahlvorstandes verschlüsseltes Wählervotum
Die Urnenkontrolldatei enthält folgende Felder:
F_P_Apub : öffentlicher Schlüssel der anonymen Identität des Wählers (Apub)
F_P_Wtoken Wahlscheinkennung (wtoken)
F_P_WL Wahllokalnummer (Wl)
F_P_Apriv Feld der anonymen Identität signiertes Wählervotum und Wahlscheinkennung; (Apr;v(Epub(wahlschein(x), wtoken)
F_P_Vpriv :der vom Validator signierte Hashwert des Votum, der Wahl- scheinkennung Vpriv(hash(Epub(wahlschein(x)),wtoken) F_P_Apriv_wkontrolle :mit dem privaten Schlüssel der anonymen Identität signierte WahlkontroUstring Apriv(wkontrolle) oder Apriv(hash(wkontrolle)
F_P_WS Wahlstatus beim Psephor F_P_AV__WS_4 Anzahl der Wahlversuche bei F_P_WS=4 F_P _AV_WS_5 Anzahl der Wahlversuche bei F_P_WS=5 F_P _AV_WS_8 Anzahl der Wahlversuche bei F_P_WS=8 F P AV WS 9 Anzahl der Wahlversuche bei F P WS =9
WtokenListe
F_P_Wtoken : wtoken (Wahlscheinkennung) F P Status : 0 - nicht benutzt; (1 - ausgegeben)
Je nachdem, ob die Wahl von einem öffentlich kontrollierten Eingabestation (Wahlkabine, öffentliches Terminal) oder von einer privaten Eingabestation (PC o.a.) erfolgt, kann der Systemdurchlauf variiert werden. In Abhängigkeit von dem Wahlanlaß und Wahlkontext , können die Sicherheitsanforderungen verändert werden und das Protokoll variiert werden. Die elektronische Wahl findet in 11 Phasen statt:
Phase 0 Der Verbindungsaufbau Pollster/Validator
Das transferierte Datenpaket Nachricht 0 enthält Informationen zum Aufbau einer SSL- Verbindung zwischen Pollster und Validator
Phase 1 Übertragung eines Datenpaketes von Validator an Pollster:
1. Der Validator erzeugt einen zufälligen WahlkontroUstring, nämlich wkontrolle.
2. Es wird der hash-Wert des Wahlkontrollstrings errechnet, also hash(wkontrolle).
3. Der hash-Wert des Wahlkontrollstrings wkontrolle wird mit dem privaten Schlüssel des Wahlamtes Vpriv verschlüsselt und signiert, es ergibt sich Vpriv(hash(wkontrolle))
4. Der öffentliche Schlüssel des Wahlamtes Vpub, der WahlkontroUstring und der signierte hash-Wert werden als Nachricht 1 vom Validator zum Pollster übertragen. Das Datenpaket Nachricht 1 enthält : (Vpriv(hash(wkontrolle));wkontrolle;Vpub)
Phase 2 : Übertragung eines Datenpaketes von Pollster an Validator:
1. Der Pollster prüft die Identität des Validators.
2. Der Pollster überprüft mittels der hash-Funktion die Korrektheit der Übertragung.
3. Er signiert mit dem privaten Schlüssel des Wählers Wpriv den WahlkontroUstring wkontrolle.
4. Er verschlüsselt den signierten WahlkontroUstring und die Wahlberechtigungsnummer des Wählers idw der Wahlanmeldung w mit dem öffentlichen Schlüssel des Wahlamts.
Das Datenpaket Nachricht 2 enthält somit: Vpub(Wpriv(wkontrolle); Wpub)
Phase 3 : Übertragung eines Datenpaketes von Validator an Pollster:
1. Der Validator prüft die Identität und Wahlberechtigung des Wählers.
• Ist der Wähler nicht wahlberechtigt folgt: Fehlerroutine 1 (Nicht wahlberechtigt). Ist der Wähler wahlberechtigt folgt die Überprüfung der digitalen Signatur Wpriv(wkontrolle) durch den Validator.
• Schlägt die Authentifizierung fehl folgt : Fehlerroutine 2 (keine gültige Signatur).
Andernfalls überprüft der Validator den Wahlstatus (F_V_WS). Folgende Statuskennzeichen können vorliegen:
F_V_WS = 10: Nachricht „schon gewählt"
F_V_WS > 0 und < 10 : Der Wahlvorgang hat schon begonnen ist aber noch nicht beendet.
F_V_WS =0: Beginn des Wahlvorganges
2. Die Statuskennzahl wird auf Beginn des Wahlvorganges gesetzt: F_V_WS = 1 3. Es wird der hash-Wert der Wahlunterlagen Wahlschein (wahlschein), öffentlicher Schlüssels des Psephors (Ppub) und öffentlicher Schlüssel des Wahlvorstandes (Epub) gebildet: hash(wahlschein,Ppub,Epub)
4. Dieser hash-Wert wird vom Wahlamt mit Vpriv signiert Vpriv(hash(wahlschein,Ppub,Epub))
5. Der signierte hash-Wert und die Wahlunterlagen (wahlschein, Ppub, Epub) werden mit dem öffentlichen Schlüssel des Wählers verschlüsselt und als Nachricht vom Validator zum Pollster geschickt.
Das Datenpaket Nachricht 3 enthält somit: Wpub(Vpriv(hash(wahlschein, Ppub, Epub));wahlschein; Ppub; Epub)
Phase 4 : Übertragung eines Datenpaketes von Pollster an Psephor:
1. Der Pollster entschlüsselt die Nachricht und überprüft die Korrektheit.
2. Er überprüft die Identität von der Signaturen und Verschlüsselungen Ppu und Epub.
3. Der Pollster erzeugt ein zufälliges Schlüsselpaar als anonyme Identität (Apriv, Apub)
4. Er signiert den öffentlichen Schlüssel der anonymen Identität und den WahlkontroUstring mit dem privaten Schlüssel der anonymen Identität Apriv(wkontrolle, Apub).
5. Der signierte öffentlicher Schlüssel und der WahlkontroUstring und der öffentliche Schlüssel der anonymen Identität werden mit dem öffentlichen Schlüssel des Psephors verschlüsselt und als Nachricht vom Pollster zum Psephor gesandt.
Das Datenpaket Nachricht 4 enthält somit: Ppub (Apriv (wkontrolle, Apub); wkontrolle, Apub)
Phase 5 : Übertragung eines Datenpaketes von Pspehor an Pollster:
1. Der Psephor entschlüsselt die Nachricht 4 und überprüft diese auf Korrektheit. 2. Der Psephor vergibt für Apub ein eindeutiges k-stelliges Wahlscheinken- nung(wtoken). Es werden folgende Feldwerte gesetzt:
• F_P_ pub = Apub
• F_P_WS = 3 (Apub empfangen)
• F_P_wtoken = wtoken
• F_P_Apriv =Apriv(wkontrolle)
3. Er signiert die Wahlscheinkennung mit seinem privaten Schlüssel Ppriv(wtoken) und verschlüsselt diese Werte mit dem öffentlichen Schlüssel der anonymen Identität Apub. Der Psephor schickt diese Nachricht zum Pollster.
Das Datenpaket Nachricht 5 enthält somit: Apub(Ppriv(wtoken);wtoken;)
4. F_P_WS = 4 (Wahlscheinkennung versandt)
Phase 6 : Übertragung eines Datenpaketes von Pollster an Validator:
1. Der Pollster entschlüsselt die Nachricht 5 und überprüft die Korrektheit der Übertragung.
2. Der Wähler füllt den Wahlschein aus : wahlschein(x) ist der ausgefüllte Wahlschein.
3. Der ausgefüllte Wahlschein wahlschein(x) wird mit dem öffentlichen Schlüssel des Wahlvorstandes Epub verschlüsselt: Epub(wahlschein(x))
4. Der Pollster hasht die verschlüsselte Wahl zusammen mit dem wtoken: hash(Epub(wahlschein(x),wtoken)
5. Der Pollster blindet diesen hash-Wert von Epub(wahlschein(x)) und Wahlscheinnummer (wtoken): blind(m,hash (Epub (wahlschein (x)), wtoken))
6. Dieser geblindete Wert wird mit dem privaten Schlüssel des Wählers signiert: Wpriv(blind(m, hash(Epub(wahlschein(x)) ,wtoken)))
7. Der signierte geblindete und gehashte Wert des verschlüsselten Wahlvotums und der Wahlscheinnummer und der geblindete Wert selbst werden mit dem öffentlichen Schlüssel des Wahlamtes verschlüsselt und als Nachricht vom Pollster an den Validator gesandt.
Das Datenpaket Nachricht 6 enthält somit:
Vpub(Wpriv(blind (m, hash (Epub (wahlschein (x)), wtoken))); blind(m, hash (
Epub(wahlschein(x)), wtoken)))
Phase 7 : Übertragung eines Datenpaketes von Validator an Pollster:
1. Der Validator entschlüsselt die Nachricht 6 und prüft die Korrektheit .
2. Er signiert die geblindete,gehashte Wahlentscheidung und Wahlscheinkennung, und die Wahllokalnummer des Wählers (WL).
3. Die signierten gehashten geblindeten Werte, die geblindeten Werte und die Wahllokalnummer werden mit dem öffentlichen Schlüssel des Wählers zum Pollster zurückgesandt.
Das Datenpaket Nachricht 7 enthält somit:
Wpub(Vpriv(blind(m, hash(Epub(wahlschein(x)),wtoken)), WL); blind(m, hash(Epub (wahl- schein(x)), wtoken)); WL)
Phase 8 : Übertragung eines Datenpaketes von Pollster an Psephor:
1. Der Pollster entschlüsselt die Nachricht 7 und prüft die digitale Signatur und Korrektheit.
2. Er entblindet die signierte geblindete Wahlentscheidung und Wahlscheinnummer. Unblind (m, Vpriv (blind (m, hash (Epub (wahlschein(x)), wtoken)))) = Vpriv( hash (Epub (wahlschein(x)), wtoken))
3. Der Pollster bildet zur Wahlbestätigung durch den Psephor: blind(n, hash(Wpub(Apub))
4. Der Pollster signiert die verschlüsselte Wahlentscheidung, Wahlscheinnummer und Wahllokalnummer. Die vom Wahlamt und von der anonymen Identität signierten Werte werden mit dem öffentlichen Schlüssel des Psephors verschlüsselt und zum Psephor gesandt.
Das Datenpaket Nachricht 8 enthält somit: Ppub( Vpriv( hash(Epub(wahlschein(x)); wtoken), WL); Apriv(Epu (wahlschein(x) , wtoken, WL); wtoken)
Phase 9 : Übertragung eines Datenpaketes von Psephor an Pollster:
1. Der Psephor entschlüsselt die Nachricht 8.
2. Pspehor setzt F_P_WS = 8 (Wahlvotum empfangen)
3. Die Signatur des Wahlamtes wird mit Vpu , die Signatur der anonymen Identität wird mit Apub überprüft.
4. Durch Vergleich der resultierenden Werte wird die Korrektheit des empfangenen Votums gesichert.
5. Der Psephor legt die Epub(wahlschein(x) und die Wahlscheinnummer in die Urne WL
6. In der wtoken-Liste wird der Status auf 2 = „in Urne gelegt" gesetzt
7. In der Wahlkontrolldatei werden zu Kontrollzwecken gespeichert:
• F_P_WL = WL
• F_p_v Priv = Vpriv(Epub(wahlschein(x), wtoken, WL)
• F_P_Apriv = Apriv(Epub(wahlschein(x), wtoken, WL)
8. F_P_WS = 9 (Wahlschein in Urne)
9. Der Psephor erzeugt eine eindeutige Wahlkontrollzahl i
10. Dieser signierte Wahlbestätigung wird vom Psephor mit dem öffentlichen Schlüssel der anonymen Identität zum Pollster geschickt.
Das Datenpaket Nachricht 9 enthält somit: Apub (Ppriv(Wahlbestätigung); Wahlbestätigung) Phase 10 : Übertragung eines Datenpaketes von Pollster an Validator:
1. Der Pollster entschlüsselt und prüft die Korrektheit der Nachricht 9.
2. Die Wahlkontrollzahl i wird dem Wähler ausgegeben.
3. Der Pollster leitet diese Nachricht als Wahlbestätigung signiert und verschlüsselt an den Validator weiter
Das Datenpaket Nachricht 10 enthält somit: Vpub(Wpriv (Ppriv(wahlbestätigung); Wpub); Wahlbestätigung; Wpub)
Phase 11 : Übertragung eines Datenpaketes von Validator an Pollster
1. Der Validator entschlüsselt und prüft die Korrektheit der Nachricht 10.
2. Der Wahlstatus beim Validator wird auf „10 = gewählt" gesetzt.
3. Der Validator erzeugt eine Wahlkontrollzahl i
4. Der Validator schickt die Wahlbestätigung mit der Wahlkontrollzahl i
Das Datenpaket Nachricht 11 enthält somit : Wpub (Vpriv(Ppr;v(wahlbestätigung), i); wahlbe- stätigung; i)
5. Der Pollster prüft die Nachricht
6. Die Wahlbestätigung und die Wahlkontrollzahl i auf dem Eingabemonitor mitgeteilt und/oder ausgedruckt.
Fig. 2 zeigt schematisch den Informationsfluß der elektronischen Wahl in Form einer In- ternetkorrespondenszwahl. Bei dieser Form der Wahl entfallen die öffentlichen Wahlkabinen. Die Wahl kann an jedem mit dem Internet verbundenen Pc durchgeführt werden.
Vorphase: Der Psephor erzeugt vor der Wahl eine Liste von k-stelligen Wahltoken (Wahl- scheinkennungen) und schickt diese verschlüselt an den Validator. (Sie kann auch - auf ein Medium gespeichert - zum Validator gebracht werden.) Wobei TL die Tokenliste darstellt (jedes Wahltoken ist zusätzlich verschlüsselt). Das Datenpaket enthält folgende Informationen: Vpub(Ppriv(hash(TL)), TL)
Der Validator bestätigt hierauf den Erhalt der Liste mit dem Datenpaket: PPub(Vpriv(hash(TL)),TL)
Phase 0 : Verbindungsaufbau Pollster/Validator
Das Datenpaket Nachricht 0 enthält Informationen zum Aufbau einer SSL- Verbindung zwischen Pollster und Validator.
Phase 1 : Übertragung eines Datenpaketes von Validator an Pollster:
1. Der Validator erzeugt einen zufälligen WahlkontroUstring (wkontrolle)
2. Es wird der hash-Wert des Wahlkontrollstrings errechnet: hash (wkontrolle)
3. Der hash-Wert des Wahlkontrollstrings wkontrolle wird mit dem privaten Schlüssel des Wahlamtes Vpriv verschlüsselt und signiert:
4. Vpriv(hash(wkontrolle))
5. Der öffentliche Schlüssel des Wahlamtes Vpub, der WahlkontroUstring und der signierte hash-Wert werden als Nachricht 1 vom Validator zum Pollster übertragen
Das Datenpaket Nachricht 1 enthält somit : (Vpriv(hash (wkontrolle)) ;wkontrolle;Vpub)
Phase 2 : Übertragung eines Datenpaketes von Pollster an Validator:
1. Der Pollster prüft die Identität des Validators.
2. Der Pollster überprüft mittels der hash-Funktion die Korrektheit der Übertragung
3. Er signiert mit dem privaten Schlüssel des Wählers Wpriv den WahlkontroUstring wkontrolle. 4. Er verschlüsselt den signierten WahlkontroUstring und seinen öffentlichen Schlüssel mit dem öffentlichen Schlüssel des Wahlamts.
5. Diese Nachricht schickt der Pollster an den Validator.
Das Datenpaket Nachricht 2 enthält somit: Vpub(Wpr;v(wkontrolle); Wpub)
Phase 3 : Übertragung eines Datenpaketes von Validator an Pollster:
1. Der Validator prüft die Identität und Wahlberechtigung des Wählers
Ist Wähler nichtwahlberechtigt : Fehlerroutine 1 (Nicht wahlberechtigt) Schlägt die Authentifizierung fehl: Fehlerroutine 2 (keine gültige Signatur) Andernfalls : Überprüfung des Wahlstatus (F_V_WS)
• Falls F_V_WS = 10 : Nachricht „schon gewählt"
Falls F_V_WS > 0 und < 10 : Der Wahlvorgang hat schon begonnen ist aber noch nicht beendet.
• Falls F_V_WS = 0 : Beginn des Wahlvorganges
2. Die Wahlstatuskennzahl wird auf 1 gesetzt. Die Wahl beginnt; F_V_WS = 1
3. Es wird der hash-Wert der Wahlunterlagen( Wahlschein (wahlschein), öffentlicher Schlüssels des Psephors (Ppub) und öffentlicher Schlüssel des Wahlvorstandes (Epub) gebildet: hash(wahlschein,Ppub,Epub)
4. Dieser hash-Wert wird vom Wahlamt mit Npriv signiert; Vpriv (hash(wahlschein, wtoken, Ppub,Epub))
5. Der signierte hash-Wert und Wahlunterlagen (wahlschein, wtpken, Ppub, Epub) werden mit dem öffentlichen Schlüssel des Wählers verschlüsselt und als Nachricht vom Validator zum Pollster geschickt.
6. Beim Validator wird in die Liste TL das Statusfeld des wtokwn auf idw für die Dauer des Wahlvorganges gesetzt. Das Datenpaket Nachricht 3 enthält somit: Wpub(Vpriv (hash (wahlschein, wtoken, Ppub, E pUb)); wahlschein; wtoken, Ppub; Epub)
Phase 4 : Übertragung eines Datenpaketes von Pollster an Validator:
1. Der Pollster entschlüsselt die Nachricht und überprüft die Korrektheit der Übertragung.
2. Der Wähler füllt den Wahlschein aus : wahlschein(x) ist der ausgefüllte Wahlschein.
3. Der ausgefüllte Wahlschein wahlschein(x) wird mit dem öffentlichen Schlüssel des Wahlvorstandes Epub verschlüsselt: Epub(wahlschein(x))
4. Der Pollster hashed Epub(wahlschein(x)) und die Wahlscheinnummer wtoken und blinded sie mit einem zufälligen Blindingsfaktor m : blind(m, hash(Epub(wahlschein(x)), wtoken))
5. Dieser Wert wird mit dem privaten Schlüssel des Wählers signiert:
6. Wpriv(blind(m, hash(Epub(wahlschein(x)), wtoken))
7. Der signierte geblindete und gehashte Wert des verschlüsselten Wahlvotums und der Wahlscheinnummer und der geblindete Wert selbst werden mit dem öffentlichen Schlüssel des Wahlamtes verschlüsselt und als Nachricht vom Pollster an den Validator gesandt.
Das Datenpaket Nachricht 4 enthält somit: Vpub(Wpriv(blind(n, hash(Epub(wahlschein(x)), wtoken))); blind(n, hash(Epub(wahlschein(x)), wtoken)))
Phase 5 : Übertragung eines Datenpaketes von Validator an Pollster:
1. Der Validator entschlüsselt die Nachricht 4 und prüft die Korrektheit.
2. Er signiert die geblindete Wahlentscheidung und Wahlscheinkennung, und die Wahllokalnummer des Wählers (WL).
3. Die signierten geblindeten hash- Werte, der geblindeten hash- Werte und 4. die Wahllokalnummer werden mit dem öffentlichen Schlüssel des Wählers verschlüsselt zum Pollster zurückgesandt.
Das Datenpaket Nachricht 5 enthält somit: Wpub(Vpriv(blind(m, hash (Epub (wahlschein (x)), wtoken)), WL); blind(m, hash(Epub(wahlschein(x)), wtoken); WL))
Phase 6 : Übertragung eines Datenpaketes von Pollster an Psephor:
1. Der Pollster entschlüsselt die Nachricht und prüft die digitale Signatur und Korrektheit der Nachricht.
2. Er entblindet die signierte geblindete gehashte Wahlentscheidung und Wahlscheinnummer.
3. Der Pollster signiert die verschlüsselte Wahlentscheidung, Wahlscheinnummer, Wahlkreis-/Wahllokalnummer.
4. Die vom Wahlamt und von der anonymen Identität signierten Werte Vpriv (hash(Epu (wahlschein(x), wtoken), WL) und Apriv(Epub(wahlschein(x), wtoken, WL ) werden mit dem öffentlichen Schlüssel des Psephors verschlüsselt und zum Psephor gesandt. Diese Nachricht wird als Mail mit einer anonymisierten, u.U. fiktiven AbsenderIP versehen, die der Server über eine Firewall kontrollieren kann.
Das Datenpaket Nachricht 6 enthält somit: Ppub( Vpr;v(hash(Epub(wahlschein(x)),wtoken), WL); Apriv(Epub(wahlschein(x)); wtoken, WL);Apub)
Phase 7 : Übertragung eines Datenpaketes von Psephor an Validator
1. Der Psephor entschlüsselt die Nachricht.
2. Die Signatur des Wahlamtes wird mit Vpub überprüft, die Signatur der anonymen Identität wird mit Apub überprüft.
3. Pspehor setzt die Wahlstatuskennzahl auf F_P_WS = 8 (Wahlvotum empfangen). 4. Durch Vergleich der resultierenden Werte wird die Korrektheit des empfangenen Votums gesichert.
5. Es wird geprüft ,ob wtoken aus der Wahltokenliste TL stammt.
6. Der Psephor legt die Epub(wahlschein(x)) und die Wahlscheinnummer in die Urne WL.
7. In der wtoken-Liste wird der Status des wtoken auf 2 = „in Urne gelegt" gesetzt.
8. In der Wahlkontrolldatei werden zu Kontrollzwecken gespeichert:
• F_P_WL = WL
• F_p_v Priv = Vpriv(hash(Epub(wahlschein(x), , wtoken), WL)
• F_P_Apriv = Apriv(Epub(wahlschein(x), wtoken, WL)
(Die Felder F_P_wtoken = wtoken und F_P_Apub = Apub sind schon gespeichert)
9. Die Wahlstatuskennzahl F_P_WS wird auf 9 gesetzt. (Wahlschein in Urne)
10. Der Psephor signiert die Wahlbestätigung.
11. Diese Nachricht wird vom Psephor signiert mit dem öffentlichen Schlüssel des Va- lidators zum Validator geschickt.
Das Datenpaket Nachricht 7 enthält somit: Vpub (Ppriv(wtoken), Wahlbestätigung); wtoken; Wahlbestätigung)
Phase 8 : Übertragung eines Datenpaketes von Validator an Pollster
1. Der Validator entschlüsselt und prüft die Korrektheit der Nachricht 7.
2. Der Wahlstatus von wtoken (= idw) wird in der Liste der Wahltoken wird auf 2 (= „in Urne") gesetzt. Der Wahlstatus beim Validator wird auf „10 = gewählt" gesetzt.
3. Der Validator bildet eine Wahlkontrollzahl i und leitet die Wahlbestätigung und die Wahlkontrollzahl weiter an den Pollster weiter: • • Das Datenpaket Nachricht 8 enthält somit: Wpub (Vpriv (wahlbestätigung, i); Ppriv (wahlbe- stätigung, i);)
Phase 9 : Übertragung eines Datenpaketes von Psephor an den Validator
1. Nach Beendigung der Wahl und nach Konsistenzüberprüfungen wird die Urnendatei an den Validator übermittelt. Vpub(Ppriv(Urne_XX), Urne_XX)
2. Die Voten werden durch den Wahlvorstand mittels Epriv entschlüsselt und ausgezählt.
3. Nach der Auszählung werden die Stimmen bekannt gegeben und mittels Internet an die Wahlleiter übermittelt.
Fig. 3 zeigt ein elektronisches Stimmeingabe Panel 1. Dies ist ein vorzugsweise in der öffentliche Wahlkabine eingerichtetes Panel, welches mit Hilfe biometrischer Messung eine Eindeutige Identifikation des Benutzers zulässt. Auf dem Panel sind hierzu Sensorfelder 2 angebracht.
Fig. 4 zeigt eine elektronische Wahlkabine 3 mit dem elektronische Stimmeingabe-Panel 1. Diese elektronische Wahlkabine 3 ist direkt mit dem Wahlnetzwerk verbunden und ermöglicht so die direkte und einfache Abwicklung der Wahl.
Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung zur Identifikation und Authentisierung unter Verwendung digitalen Signaturen. Hierzu wird das Sensorfeld 2 zur Aufnahme der biometrischen Messung und eine Chipkarte 4, auf welcher Personal- und Verwaltungsdaten stehen benötigt.

Claims

Titel: Telekommunikationsprotokoll, -System und -Vorrichtungen zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen WahlPatentansprüche
1. Telekommunikationsprotokoll zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl, wobei
von einer elektronischen Wahlstelle ein elektronischer Wahlschein von einem elektronischen Wahlleiter angefordert wird,
der elektronische Wahlleiter die Berechtigung eines die elektronische Wahlstelle verwendenden Wählers zur Teilnahme an der elektronischen Wahl prüft und im Falle der Feststellung der Berechtigung des die elektronische Wahlstelle verwendenden Wählers zur Teilnahme an der elektronischen Wahl einen elektronischen Wahlschein an die Wahlstelle sendet,
die elektronische Wahlstelle den vom elektronischen Wahlleiter empfangenen elektronischen Wahlschein mit einer von einem Wähler elektronisch getroffenen Wahl versieht, und die elektronische Wahlstelle den mit der Wahl versehenen elektronischen Wahlschein an einen elektronischen Wahlrechner zur Sammlung und/oder Auswertung sendet,
dadurch gekennzeichnet, daß
die der Person des Wählers eindeutig zugeordneten Daten und die von dem Wähler getroffene elektronische Wahl in allen Phasen der Verarbeitung oder Übertragung entweder
voneinander getrennt oder verschlüsselt oder voneinander getrennt und verschlüsselt vorliegen.
2. Telekommunikationsprotokoll zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die elektronische Wahlstelle den elektronischen Wahlschein mit der getroffenen Wahl und mit einer dem Wähler zugeordneten Kennung versehen, verschlüsselt an den elektronischen Wahlleiter zurücksendet,
der elektronische Wahlleiter den an ihn zurückgesandten verschlüsselten elektronischen Wahlschein signiert und dann wieder so von ihm signiert an die elektronische Wahlstelle sendet,
die elektronische Wahlstelle den mit der Wahl versehenen und von dem elektronischen Wahlleiter signierten elektronischen Wahlschein wieder entschlüsselt, die dem Wähler zugeordnete Kennung entfernt und den elektronischen Wahlschein im Falle seiner Authentizität ohne die Kennung aber mit Signatur an den elektronischen Wahlrechner zur Sammlung und/oder Auswertung sendet.
3. Telekommunikationsprotokoll zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Wähler zugeordnete Kennung eine den Wähler identifizierende Identifikation ist.
4. Telekommunikationsprotokoll zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Wähler zugeordnete Kennung diesem anonym zugeordnet wird und so keine Identifikation des Wählers darstellt.
5. Telekommunikationsprotokoll zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl nach einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Wahlstelle den mit der Wahl versehenen und von dem elektronischen Wahlleiter signierten elektronischen Wahlschein wieder entschlüsselt, die dem Wähler zugeordnete Kennung entfernt und den elektronischen Wahlschein ohne die Kennung aber mit Signatur an den elektronischen Wahlrechner zur Sammlung und/oder Auswertung nur dann sendet, wenn die elektronische Wahlstelle die Authentizität des signierten elektronischen Wahlscheins derart feststellt, daß die dem Wähler zugeordnete Kennung nach Empfang vom elektronischen Wahlleiter der Kennung entspricht, wie sie von der elektronischen Wahlstelle an den elektronischen Wahlleiter gesendet wurde.
6. Telekommunikationsprotokoll zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl nach einem der Ansprüche 2 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Wahlstelle den mit der Wahl versehenen und von dem elektronischen Wahlleiter signierten elektronischen Wahlschein wieder entschlüsselt, die dem Wähler zugeordnete Kennung entfernt und den elektronischen Wahlschein ohne die Kennung aber mit Signatur an den elektronischen Wahlrechner zur Sammlung und/oder Auswertung nur dann sendet, wenn die elektronische Wahlstelle die Authentizität des signierten elektronischen Wahlscheins derart feststellt, daß die vom Wähler getroffene Wahl der Wahl entspricht, wie sie von der elektronischen Wahlstelle an den elektronischen Wahlleiter gesendet wurde.
7. Telekommunikationsprotokoll zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl nach einem der Ansprüche 2 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß auf dem elektronischen Wahlrechner elektronische Wahlscheine nur gesammelt nicht jedoch ausgewertet werden.
8. Telekommunikationsprotokoll zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die vom elektronischen Wahlrechner gesammelten elektronischen Wahlscheine an den elektronischen Wahlleiter zur Auswertung gesendet werden.
9. Telekommunikationsprotokoll zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl nach einem der Ansprüche 2 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß nur solche elektronischen Wahlscheine gesammelt und/oder ausgewertet werden, die auch vom elektronischen Wahlleiter signiert sind.
10. Telekommunikationsprotokoll zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl nach einem der Ansprüche 2 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung der elektronischen Wahlscheine in Form einer Zählung, vorzugsweise nach Wahlkategorien, der jeweils getroffenen Wahl erfolgt.
11. Telekommunikationsprotokoll zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der verwendeten Verschlüsselungsverfahren ein Blinding- Verfahren ist.
12. Telekommunikationsprotokoll zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der verwendeten Verschlüsselungsverfahren ein RSA- Verschlüsselungsverfahren ist.
13. Telekommunikationsprotokoll zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl nach einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß Daten über eine Hashfunktion gesichert übertragen werden.
14. Elektronisches Wahlsystem zur Durchführung einer elektronischen Wahl mit mindestens einem elektronischen Wahlleiter (Validator), vorzugsweise einem ersten Server- Rechner-System, mindestens einem elektronischen Wahlrechner (Psephor, Urne) vorzugsweise einem zweiten Server-Rechner-System, und mindestens einer elektronischen Wahlstelle (Pollster), vorzugsweise einem Client-Rechner-System, wobei die elektronische Wahlstelle mit dem elektronischen Walleiter und dem elektronischen Wahlrechner, vorzugsweise über ein Telekommunikationsnetzwerk, verbunden ist und das elektronische Wahlsystem programmtechnisch so eingerichtet ist, daß es nach dem Telekommunikationsprotokoll zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl nach einem der Ansprüche 1 bis 13 arbeitet.
15. Elektronisches Wahlsystem zur Durchführung einer elektronischen Wahl nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Wahlleiter und der elektronischer Wahlrechner auf dem gleichen Rechner-System, vorzugsweise einem Server- Rechner-System, vorliegen.
16. Elektronischer Wahlleiter (Validator), vorzugsweise ein Server-Rechner-System, welcher, vorzugsweise über ein Telekommunikationsnetzwerk, mit mindestens einer elektronischen Wahlstelle (Pollster), vorzugsweise einem Client-Rechner-System, verbunden ist, und der elektronische Wahlleiter programmtechnisch so eingerichtet ist, daß er die Berechtigung eines die elektronische Wahlstelle verwendenden Wählers zur Teilnahme an einer elektronischen Wahl prüft, dadurch gekennzeichnet, daß
die der Person des Wählers eindeutig zugeordneten Daten und die von dem Wähler getroffene elektronische Wahl in allen Phasen der Verarbeitung auf dem elektronischen Wahlleiter oder Übertragung zum oder vom elektronischen Wahlleiter entweder
voneinander getrennt oder verschlüsselt oder voneinander getrennt und verschlüsselt vorliegen.
17. Elektronischer Wahlleiter (Validator) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß dieser programmtechnisch so eingerichtet ist, daß er die Berechtigung eines eine elektronische Wahlstelle verwendenden Wählers zur Teilnahme an einer elektronischen Wahl prüft und im Falle der Feststellung der Berechtigung des die elektronische Wahlstelle verwendenden Wählers zur Teilnahme an der elektronischen Wahl einen elektronischen Wahlschein an die Wahlstelle sendet und der elektronische Wahlleiter einen an ihn von der elektronischen Wahlstelle zurückgesandten verschlüsselten elektronischen Wahlschein signiert und dann wieder so von ihm signiert an die elektronische Wahlstelle sendet.
18. Elektronischer Wahlrechner (Psephor, Urne), vorzugsweise ein Server-Rechner- System, welcher, vorzugsweise über ein Telekommunikationsnetzwerk, mit mindestens einer elektronischen Wahlstelle (Pollster), vorzugsweise einem Client-Rechner- System, verbunden ist, wobei der elektronische Wahlrechner programmtechnisch so eingerichtet ist, daß er eine Sammlung und/oder Auswertung der, an ihn von der elektronischen Wahlstelle gesendeten elektronischen Wahlscheine vornimmt, dadurch gekennzeichnet, daß
die der Person des Wählers eindeutig zugeordneten Daten und eine vom Wähler getroffene elektronische Wahl in allen Phasen der Verarbeitung auf dem elektronischen Wahlrechner oder Übertragung zum oder vom elektronischen Wahlleiter entweder
voneinander getrennt oder verschlüsselt oder voneinander getrennt und verschlüsselt vorliegen.
19. Elektronischer Wahlrechner (Psephor, Urne) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß dieser programmtechnisch so eingerichtet ist, daß auf er nur solche elektronischen Wahlscheine sammelt und/oder auswertet, die auch von einem elektronischen Wahlleiter signiert sind.
20. Elektronischer Wahlrechner (Psephor, Urne) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Wahlrechner die Auswertung in Form einer Zählung, vorzugsweise nach Wahlkategorien, der jeweils getroffenen Wahl vornimmt.
21. Elektronische Wahlstelle (Pollster), vorzugsweise ein Client-Rechner-System, welche, vorzugsweise über ein Telekommunikationsnetzwerk, mit einem elektronischen Wahlleiter (Validator), vorzugsweise einem ersten Server-Rechner-System und einem elektronischen Wahlrechner (Psephor, Urne), vorzugsweise einem zweiten Server- Rechner-System, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie programmtechnisch so eingerichtet ist, daß sie ihren Kommunikationsverkehr zum elektronischem Wahlleiter und zum elektronischen Wahlrechner nach dem Telekommunikationsprotokoll zur anonymen und authentischen Abwicklung einer elektronischen Wahl nach einem der Ansprüche 1 - 13 abwickelt.
22. Elektronische Wahlstelle (Pollster) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Wahlstelle eine Lesevorrichtung zum Lesen eines elektronisch lesbaren Datenträgers, vorzugsweise eines nicht wiederbeschreibbaren Datenträgers, besonders bevorzugterweise einer Chipkarte (4) oder einer CD-ROM oder auch einer DVD, aufweist, die zur Authentifizierung oder Identifikation des Wählers mittels des nicht wiederbeschreibbaren Datenträgers dient.
23. Elektronische Wahlstelle (Pollster) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Wahlstelle eine Lesevorrichtung zur Durchführung einer biometrischen Identifikation, vorzugsweise einen Retina-Scanner oder ein Fingerabdrucklesegerät, besonders bevorzugterweise ein Sensorfeld (2), aufweist, die zur Identifikation des Wählers dient.
24. Elektronische Wahlstelle (Pollster) nach Anspruch 21, 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Wahlstelle ein elektronisches Stimmabgabe-Panel (1) aufweist.
25. Elektronische Wahlstelle (Pollster) nach einem der Ansprüche 21, 22, 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Betrieb der elektronischen Wahlstelle benötigten Software-Module auf nicht wiederbeschreibbarem Datenträger, vorzugsweise auf CD- ROM oder auf DVD vorliegen.
26. Computerprogrammprodukt mit Computerprogramm-Code-Mittel zum Laden in den Speicher eines Computers, wobei die Computerprogramm-Code-Mittel nach ihrem Laden einen Computer zum Betrieb des Telekommunikationsprotokolls nach einem der Ansprüche 1 bis 13 veranlassen, während das Computerprogramm auf dem Computer abläuft.
27. Computerprogramm auf einem elektronischen Trägersignal zum Laden in den Speicher eines Computers, welches nach Laden des Computerprogramms in den jeweiligen Computer diesen zum Betrieb des Telekommunikationsprotokolls nach einem der Ansprüche 1 bis 13 veranlaßt, während das Computerprogramm auf dem Computer abläuft.
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