JP3313654B2 - 電子投票システム、方法、及び記録媒体 - Google Patents
電子投票システム、方法、及び記録媒体Info
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Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子的な投票およ
びサーベイを実施する電子投票システムに関し、より詳
しくは、投票者のプライバシを保護しつつ、二重投票防
止や集計値などの確認が行える電子投票システムに関す
る。
びサーベイを実施する電子投票システムに関し、より詳
しくは、投票者のプライバシを保護しつつ、二重投票防
止や集計値などの確認が行える電子投票システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】多くの電子投票に関する暗号化技術が、
投票者のプライバシの保護、二重投票などの不正防止、
及び正当性の確認などのいくつかの問題を解決すること
を目的に提案されてきた。
投票者のプライバシの保護、二重投票などの不正防止、
及び正当性の確認などのいくつかの問題を解決すること
を目的に提案されてきた。
【０００３】特によく知られている方法は、ブラインド
署名を利用する方法である。ブラインド署名は、プライ
バシ保護のため、各投票者の投票内容を秘密にする、す
なわち「追跡不能性」を実現するために、D.Chaumによ
って提案された技法である。この方法は、信頼できる第
三者に投票内容（「平文」）の内容を秘密にしつつ署名
をつけてもらうことにより、実現され、詳細は、菊池豊
彦著、「インターネット世紀のコンピュータネットワー
ク暗号システム」 ＮＥＣクリエイティブ、１３７、１
３８ページに記載されている。また、この技法を利用し
た投票装置が、特開平１０−０７４１８２「電子無記名
投票装置」、及び特開平０６−０６８１１７「電子投票
装置」に開示されている。
署名を利用する方法である。ブラインド署名は、プライ
バシ保護のため、各投票者の投票内容を秘密にする、す
なわち「追跡不能性」を実現するために、D.Chaumによ
って提案された技法である。この方法は、信頼できる第
三者に投票内容（「平文」）の内容を秘密にしつつ署名
をつけてもらうことにより、実現され、詳細は、菊池豊
彦著、「インターネット世紀のコンピュータネットワー
ク暗号システム」 ＮＥＣクリエイティブ、１３７、１
３８ページに記載されている。また、この技法を利用し
た投票装置が、特開平１０−０７４１８２「電子無記名
投票装置」、及び特開平０６−０６８１１７「電子投票
装置」に開示されている。
【０００４】電子投票に関して用いられ、ブラインド署
名とともによく知られているものは、準同型性暗号を利
用した方法である。この技法は、ブラインド署名の問題
点を解決するものであり、詳細は、岡本龍明・太田和夫
編、「暗号、ゼロ知識証明、数論」、 共立出版、５７
〜５９ページに記載されている。
名とともによく知られているものは、準同型性暗号を利
用した方法である。この技法は、ブラインド署名の問題
点を解決するものであり、詳細は、岡本龍明・太田和夫
編、「暗号、ゼロ知識証明、数論」、 共立出版、５７
〜５９ページに記載されている。
【０００５】ブラインド署名を利用する方法は、ブライ
ンド署名によって一旦有効な投票用紙を払い出し、有効
な投票用紙に記入された投票を有効な投票とみなすもの
で、以下の２点の問題がある。
ンド署名によって一旦有効な投票用紙を払い出し、有効
な投票用紙に記入された投票を有効な投票とみなすもの
で、以下の２点の問題がある。
【０００６】１．投票自体を匿名で行う仕組みが必要と
なる。すなわち、投票用紙には無記名であるが、投票を
行う通信経路自体も無記名である必要がある。この様な
匿名通信路を実現すること自体が技術的困難性を伴う。
なる。すなわち、投票用紙には無記名であるが、投票を
行う通信経路自体も無記名である必要がある。この様な
匿名通信路を実現すること自体が技術的困難性を伴う。
【０００７】２．事前に投票用紙を払い出す手続きが必
要であり、手続が複雑になる。また、電子サーベイを考
えた場合、投票用紙の払い出し数と投票数が異なった場
合に、だれが投票しなかったのか分からない。
要であり、手続が複雑になる。また、電子サーベイを考
えた場合、投票用紙の払い出し数と投票数が異なった場
合に、だれが投票しなかったのか分からない。
【０００８】ここで、電子サーベイとは、例えば、イン
ターネットを経由してｗｅｂ上で人気投票を行うような
アンケート等を指す。また、電子投票とは、紙などに記
入を行った後に所定の投票箱にその紙を投入するような
従来の投票方法とは異なり、例えばネットワーク等を経
由して電子的に行う投票のことをいう。
ターネットを経由してｗｅｂ上で人気投票を行うような
アンケート等を指す。また、電子投票とは、紙などに記
入を行った後に所定の投票箱にその紙を投入するような
従来の投票方法とは異なり、例えばネットワーク等を経
由して電子的に行う投票のことをいう。
【０００９】準同型性暗号を利用する方式は、上記の問
題点を解決する。すなわち、自分の名前を明かして投票
しても、その投票内容を他人に知られることがない。こ
れは、準同型性暗号が、暗号を解読することなく集計す
ることができるという特徴を持つからである。また、名
前を明かして投票するので、電子サーベイなどでもだれ
が投票したかを確認することができる。
題点を解決する。すなわち、自分の名前を明かして投票
しても、その投票内容を他人に知られることがない。こ
れは、準同型性暗号が、暗号を解読することなく集計す
ることができるという特徴を持つからである。また、名
前を明かして投票するので、電子サーベイなどでもだれ
が投票したかを確認することができる。
【００１０】ただし、準同型性暗号を利用した場合で
も、開票者から見れば投票内容が簡単にわかってしまう
という問題があった。
も、開票者から見れば投票内容が簡単にわかってしまう
という問題があった。
【００１１】そこで、この問題を解決するために、Veri
fiable Secret Sharing(ＶＳＳ)が良く利用される。こ
れは、複数の開票者に一人の投票者の投票内容を分割し
て送付し、何人かの開票者の開票結果がまとまるとはじ
めて正しく開票できるというものであり、詳細は、岡本
龍明・太田和夫編、「暗号、ゼロ知識証明、数論」、共
立出版、 61-63ページに記載されている。
fiable Secret Sharing(ＶＳＳ)が良く利用される。こ
れは、複数の開票者に一人の投票者の投票内容を分割し
て送付し、何人かの開票者の開票結果がまとまるとはじ
めて正しく開票できるというものであり、詳細は、岡本
龍明・太田和夫編、「暗号、ゼロ知識証明、数論」、共
立出版、 61-63ページに記載されている。
【００１２】しかし、この方式にも、投票結果を複数に
分割して計算し、送付する必要があるため、計算量及び
送付に必要な通信量が開票者の数に依存して増大すると
いう問題点がある。
分割して計算し、送付する必要があるため、計算量及び
送付に必要な通信量が開票者の数に依存して増大すると
いう問題点がある。
【００１３】この問題を解決するために、threshold en
cryptionという方式が提案されている（詳細は、R.Cram
er、Rosario Gennaro、及びB.Schoenmakers、「A Secur
e and Optimally Efficient Multi-Authority Election
Scheme」、EUROCRYPT '97Proceedings参照）。
cryptionという方式が提案されている（詳細は、R.Cram
er、Rosario Gennaro、及びB.Schoenmakers、「A Secur
e and Optimally Efficient Multi-Authority Election
Scheme」、EUROCRYPT '97Proceedings参照）。
【００１４】この方式では、投票者は一つの暗号鍵で投
票結果を暗号化し、それを公開ボードに登録する。更
に、この暗号鍵に対応する開票用の鍵が複数の開票者に
分割されており、開票者が各自の開票鍵を用いて部分的
に開票していくと、あるところまで達すると正しい開票
結果を得ることができる。
票結果を暗号化し、それを公開ボードに登録する。更
に、この暗号鍵に対応する開票用の鍵が複数の開票者に
分割されており、開票者が各自の開票鍵を用いて部分的
に開票していくと、あるところまで達すると正しい開票
結果を得ることができる。
【００１５】この方法の問題は、開票用の鍵を生成する
手順と、それを関係する開票者に相互に鍵の内容を知る
ことなく配布する手順が複雑であることにある。たとえ
ば、開票用の鍵を生成する人自身が生成された全ての鍵
の内容を知ってはならない。
手順と、それを関係する開票者に相互に鍵の内容を知る
ことなく配布する手順が複雑であることにある。たとえ
ば、開票用の鍵を生成する人自身が生成された全ての鍵
の内容を知ってはならない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、threshold encryption方式における最後の
問題点を解決することである。すなわち、電子投票、サ
ーベイのセキュリティの向上を、より現実的、かつ単純
な手順で実現することである。特に、電子サーベイにお
けるセキュリティでは、サーベイ依頼者はサーベイ結果
を知ることができるが、サーベイ実施者あるいは、集計
者は結果を知ってはならないという性質を満足する必要
がある。サーベイ実施者とは、例えばインターネットの
プロバイダで、その利用者に対して依頼されたサーベイ
を実施し、結果を集計してサーベイ依頼者に返却する者
を言う。本発明の方式を利用すれば、容易にこの性質を
満足する電子サーベイシステムを構築することができ
る。
する課題は、threshold encryption方式における最後の
問題点を解決することである。すなわち、電子投票、サ
ーベイのセキュリティの向上を、より現実的、かつ単純
な手順で実現することである。特に、電子サーベイにお
けるセキュリティでは、サーベイ依頼者はサーベイ結果
を知ることができるが、サーベイ実施者あるいは、集計
者は結果を知ってはならないという性質を満足する必要
がある。サーベイ実施者とは、例えばインターネットの
プロバイダで、その利用者に対して依頼されたサーベイ
を実施し、結果を集計してサーベイ依頼者に返却する者
を言う。本発明の方式を利用すれば、容易にこの性質を
満足する電子サーベイシステムを構築することができ
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明の複数の投票者による電子投票を扱う電子
投票システムの一実施形態は、投票に関する情報を記憶
する公開ボードと、前記投票者による電子投票の内容を
暗号化して公開ボードに登録する複数の投票手段と、前
記投票内容を前記公開ボードから所定の暗号系を使用し
て取得し、集計する少なくとも１つの集計手段と、前記
集計結果を前記公開ボードから前記集計手段と異なる所
定の暗号系を使用して取得し、開票する少なくとも１つ
の開票手段とを有し、前記集計手段が、投票内容を知る
ことなく投票内容を集計し、かつその集計結果を知るこ
とができないように、前記開票手段が、投票内容を知る
ことなく集計結果の開票をすることができるように、そ
れぞれ暗号系を選択し、このように選択された暗号系の
両方を、前記投票手段における暗号化に用いるように構
成される。
めに、本発明の複数の投票者による電子投票を扱う電子
投票システムの一実施形態は、投票に関する情報を記憶
する公開ボードと、前記投票者による電子投票の内容を
暗号化して公開ボードに登録する複数の投票手段と、前
記投票内容を前記公開ボードから所定の暗号系を使用し
て取得し、集計する少なくとも１つの集計手段と、前記
集計結果を前記公開ボードから前記集計手段と異なる所
定の暗号系を使用して取得し、開票する少なくとも１つ
の開票手段とを有し、前記集計手段が、投票内容を知る
ことなく投票内容を集計し、かつその集計結果を知るこ
とができないように、前記開票手段が、投票内容を知る
ことなく集計結果の開票をすることができるように、そ
れぞれ暗号系を選択し、このように選択された暗号系の
両方を、前記投票手段における暗号化に用いるように構
成される。
【００１８】このことによって、集計者は投票者の投票
内容を知ることなく集計し、さらに集計結果を知ること
もできない一方で、開票者はやはり投票者の投票内容を
知ることはできないが、集計結果の開票は可能となる。
内容を知ることなく集計し、さらに集計結果を知ること
もできない一方で、開票者はやはり投票者の投票内容を
知ることはできないが、集計結果の開票は可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
電子投票システムの一実施形態を説明する。
電子投票システムの一実施形態を説明する。
【００２０】図１は、本発明の一実施形態に係る電子投
票システムのブロック構成図を示す。
票システムのブロック構成図を示す。
【００２１】図１の電子投票システムは、投票者１１
０、集計者１２０、開票者１３０、公開ボード１４０、
及び有権者データベース１５０を含んでいる。投票者１
１０、集計者１２０、及び開票者１３０はそれぞれ、例
えばパーソナル・コンピュータのようなコンピュータ・
システムであり、公衆回線等を含むネットワークを介し
て公開ボード１４０にアクセス可能である。公開ボード
１４０もまた、パーソナル・コンピュータ等の記憶装置
内に記憶されている。有権者データベース１５０は、集
計者１２０からアクセスすることができ、集計者１２０
のコンピュータ内に記憶され、又はネットワークを介し
て接続される別のコンピュータ内に記憶される。
０、集計者１２０、開票者１３０、公開ボード１４０、
及び有権者データベース１５０を含んでいる。投票者１
１０、集計者１２０、及び開票者１３０はそれぞれ、例
えばパーソナル・コンピュータのようなコンピュータ・
システムであり、公衆回線等を含むネットワークを介し
て公開ボード１４０にアクセス可能である。公開ボード
１４０もまた、パーソナル・コンピュータ等の記憶装置
内に記憶されている。有権者データベース１５０は、集
計者１２０からアクセスすることができ、集計者１２０
のコンピュータ内に記憶され、又はネットワークを介し
て接続される別のコンピュータ内に記憶される。
【００２２】投票者１１０、集計者１２０、及び開票者
１３０は、以降ではコンピュータ・システムとして記載
するが、その動作を指示し、表示又は記憶結果を利用す
るのは、それぞれ、投票者、集計者、及び開票者として
の立場の人間である。
１３０は、以降ではコンピュータ・システムとして記載
するが、その動作を指示し、表示又は記憶結果を利用す
るのは、それぞれ、投票者、集計者、及び開票者として
の立場の人間である。
【００２３】本発明の電子投票システムでは、複数の投
票者１１０によって投票あるいはサーベイが行われる。
一つあるいは複数の集計者１２０が、その投票結果を集
計し、一つあるいは複数の開票者１３０が、集計者１２
０による集計結果を開票する。
票者１１０によって投票あるいはサーベイが行われる。
一つあるいは複数の集計者１２０が、その投票結果を集
計し、一つあるいは複数の開票者１３０が、集計者１２
０による集計結果を開票する。
【００２４】投票者１１０は、投票内容を暗号化する投
票内容暗号化手段１１１と、その暗号システム確認手段
１１２を備えている。暗号システム確認手段１１２は後
述する開票者１３０の開票手段１３１と協同して機能す
るもので、ここでは、投票者１１０内に配置されている
が、これ以外の任意のコンピュータに、例えば単独で配
置されていても良い。
票内容暗号化手段１１１と、その暗号システム確認手段
１１２を備えている。暗号システム確認手段１１２は後
述する開票者１３０の開票手段１３１と協同して機能す
るもので、ここでは、投票者１１０内に配置されている
が、これ以外の任意のコンピュータに、例えば単独で配
置されていても良い。
【００２５】集計者１２０は、投票内容を公開すること
なく内容を確認する投票内容確認手段１２１と、有権者
データベース１５０を用いて投票者の妥当性確認や二重
投票の防止を行う投票内容受付手段１２２と、投票内容
を開票することなく集計する集計手段１２３と、開票し
た結果を確認する開票確認手段１２４を備えている。開
票した結果を確認する開票確認手段１２４は、ここでは
集計者１２０内にあるが、必ずしも集計者によって実施
される必要はなく、開票者１３０以外の任意の者が行う
ことができる。
なく内容を確認する投票内容確認手段１２１と、有権者
データベース１５０を用いて投票者の妥当性確認や二重
投票の防止を行う投票内容受付手段１２２と、投票内容
を開票することなく集計する集計手段１２３と、開票し
た結果を確認する開票確認手段１２４を備えている。開
票した結果を確認する開票確認手段１２４は、ここでは
集計者１２０内にあるが、必ずしも集計者によって実施
される必要はなく、開票者１３０以外の任意の者が行う
ことができる。
【００２６】更に、開票者１３０は、集計結果を開票す
る開票手段１３１を備えている。
る開票手段１３１を備えている。
【００２７】投票者１１０、集計者１２０、及び開票者
１３０のそれぞれは、以上のような複数の手段を備える
ものであるが、これらの複数の手段をいくつかのコンピ
ュータに分散させて、全体的に上記機能を達成するよう
に構成することもできる。
１３０のそれぞれは、以上のような複数の手段を備える
ものであるが、これらの複数の手段をいくつかのコンピ
ュータに分散させて、全体的に上記機能を達成するよう
に構成することもできる。
【００２８】次に、本発明の一実施態様による電子投票
システムの処理内容を説明する。
システムの処理内容を説明する。
【００２９】まず、集計者１２０と開票者１３０におい
て、利用する暗号システムが以下の様に定められる。 ・集計者１２０：ＲＳＡ暗号系 秘密鍵＝ｄ1、ｐ1、ｑ1 公開鍵＝ｅ1、Ｎ1 ・開票者１３０：高次剰余暗号系 秘密鍵＝ｐ2、ｑ2 公開鍵＝Ｎ2、ｙ、ｒ 。
て、利用する暗号システムが以下の様に定められる。 ・集計者１２０：ＲＳＡ暗号系 秘密鍵＝ｄ1、ｐ1、ｑ1 公開鍵＝ｅ1、Ｎ1 ・開票者１３０：高次剰余暗号系 秘密鍵＝ｐ2、ｑ2 公開鍵＝Ｎ2、ｙ、ｒ 。
【００３０】また、投票者１１０は、集計者１２０と開
票者１３０の暗号系が何かを知っておく必要があり、そ
のために、投票者１１０の投票内容暗号化手段１１１
は、事前に、集計者１２０及び開票者１３０の暗号系及
び公開鍵を、公開ボード１４０等を経由して把握する。
票者１３０の暗号系が何かを知っておく必要があり、そ
のために、投票者１１０の投票内容暗号化手段１１１
は、事前に、集計者１２０及び開票者１３０の暗号系及
び公開鍵を、公開ボード１４０等を経由して把握する。
【００３１】また、投票者の投票前に、暗号システム確
認手段１１２は、開票者１３０の開票手段１３１と協同
して、開票者１３０の暗号系（高次剰余暗号系）が正し
く集計可能なことを証明し、公開ボード１４０の高次剰
余暗号系確認結果１４５に確認が正しく行われたこと
（例えば、当該欄に「ＯＫ」を記憶させることによっ
て）を公表する。開票者１３０の暗号系が正しいこと
は、暗号システム確認手段１１２からのランダムな投票
に対して、実際に何度か開票者１３０によって開票を行
うことにより確認される。
認手段１１２は、開票者１３０の開票手段１３１と協同
して、開票者１３０の暗号系（高次剰余暗号系）が正し
く集計可能なことを証明し、公開ボード１４０の高次剰
余暗号系確認結果１４５に確認が正しく行われたこと
（例えば、当該欄に「ＯＫ」を記憶させることによっ
て）を公表する。開票者１３０の暗号系が正しいこと
は、暗号システム確認手段１１２からのランダムな投票
に対して、実際に何度か開票者１３０によって開票を行
うことにより確認される。
【００３２】次に、図２を参照して、投票者１１０にお
ける処理フローを説明する。この処理フローは、実質的
に投票内容暗号化手段１１１によって実現されるもので
ある。投票者１１０は、最初に、実際の投票に際して、
ステップＳ１０２で、自分の投票結果ｍから、投票内容
暗号化手段１１１を用いて高次剰余暗号系でＺiを求め
る。次に、ステップＳ１０４で、Ｚiを用いてＲＳＡ暗
号系で暗号化を行い、暗号化された投票内容Ｃiを求め
る。
ける処理フローを説明する。この処理フローは、実質的
に投票内容暗号化手段１１１によって実現されるもので
ある。投票者１１０は、最初に、実際の投票に際して、
ステップＳ１０２で、自分の投票結果ｍから、投票内容
暗号化手段１１１を用いて高次剰余暗号系でＺiを求め
る。次に、ステップＳ１０４で、Ｚiを用いてＲＳＡ暗
号系で暗号化を行い、暗号化された投票内容Ｃiを求め
る。
【００３３】Ｚi及びＣiを求める式は、以下に示す通り
である。 Ｚi＝ｙmｘr mod Ｎ2 Ｃi＝Ｚi e1 mod Ｎ1 ただし、ｘは投票者１１０によって作成される乱数であ
る。
である。 Ｚi＝ｙmｘr mod Ｎ2 Ｃi＝Ｚi e1 mod Ｎ1 ただし、ｘは投票者１１０によって作成される乱数であ
る。
【００３４】最後に、投票者１１０は、ステップＳ１０
６で、暗号化された投票内容Ｃiを、その投票者１１０
に割り当てられた投票者ＩＤとともに、投票内容として
公開ボード１４０に登録する。
６で、暗号化された投票内容Ｃiを、その投票者１１０
に割り当てられた投票者ＩＤとともに、投票内容として
公開ボード１４０に登録する。
【００３５】図３には、公開ボード１４０のレイアウト
とデータ内容の例が示されている。公開ボード１４０
は、投票者ＩＤ１４１、投票内容１４２、集計結果１４
３、開票結果１４４、高次剰余暗号系確認結果１４５、
及びＸr１４６を含んでいる。上記投票者ＩＤは、投票
者間でユニークであり、公開データベース１４０の投票
者ＩＤ１４１に記憶される。上記暗号化された投票内容
Ｃiは、投票者ＩＤに対応する投票内容１４２に格納さ
れる。
とデータ内容の例が示されている。公開ボード１４０
は、投票者ＩＤ１４１、投票内容１４２、集計結果１４
３、開票結果１４４、高次剰余暗号系確認結果１４５、
及びＸr１４６を含んでいる。上記投票者ＩＤは、投票
者間でユニークであり、公開データベース１４０の投票
者ＩＤ１４１に記憶される。上記暗号化された投票内容
Ｃiは、投票者ＩＤに対応する投票内容１４２に格納さ
れる。
【００３６】なお、公開ボード１４０は、（１）追加の
み可能で変更できない、（２）許された人間だけが書き
込める、（３）だれでも参照できるという特徴を有する
ものとする。これらの性質は、一般的に良く知られてい
るＲＳＡなどの認証方式を利用することで容易に実現で
きる。ＲＳＡの認証方式については、菊池豊彦著、「イ
ンターネット世紀のコンピュータネットワーク暗号シス
テム」、ＮＥＣクリエイティブ、１３０、１３１ページ
を参照のこと。
み可能で変更できない、（２）許された人間だけが書き
込める、（３）だれでも参照できるという特徴を有する
ものとする。これらの性質は、一般的に良く知られてい
るＲＳＡなどの認証方式を利用することで容易に実現で
きる。ＲＳＡの認証方式については、菊池豊彦著、「イ
ンターネット世紀のコンピュータネットワーク暗号シス
テム」、ＮＥＣクリエイティブ、１３０、１３１ページ
を参照のこと。
【００３７】次に、図４を用いて、集計者１２０の処理
フローを説明する。
フローを説明する。
【００３８】集計者１２０の投票内容確認手段１２１
は、各投票者１１０によって公開ボード１４０に登録さ
れた投票内容１４２が、正しい投票結果を反映している
かどうかを確認する。この確認には、やはりよく知られ
ているゼロ知識対話証明を利用することで実現できる。
ゼロ知識対話証明による証明方式については、岡本龍明
・太田和夫編、「暗号、ゼロ知識証明、数論」、共立出
版、６０、６１ページを参照のこと。尚、投票内容確認
手段１２１は、一般的には確認者（たとえば集計者１２
０）と証明者（この場合投票者１１０）間で対話のため
の通信が発生するが、投票者１１０側にこの手段をプロ
グラムとしてダウンロードし、対話にかかる通信コスト
を削減することも可能である。
は、各投票者１１０によって公開ボード１４０に登録さ
れた投票内容１４２が、正しい投票結果を反映している
かどうかを確認する。この確認には、やはりよく知られ
ているゼロ知識対話証明を利用することで実現できる。
ゼロ知識対話証明による証明方式については、岡本龍明
・太田和夫編、「暗号、ゼロ知識証明、数論」、共立出
版、６０、６１ページを参照のこと。尚、投票内容確認
手段１２１は、一般的には確認者（たとえば集計者１２
０）と証明者（この場合投票者１１０）間で対話のため
の通信が発生するが、投票者１１０側にこの手段をプロ
グラムとしてダウンロードし、対話にかかる通信コスト
を削減することも可能である。
【００３９】集計者１２０の処理は、投票の締め切り時
間の経過等、所定の条件を満たすことになった時点で開
始される。
間の経過等、所定の条件を満たすことになった時点で開
始される。
【００４０】集計者１２０は、最初に、投票内容確認手
段１２１を用いて公開ボード１４０内の全ての投票内容
１４１をチェックする。このために、まず投票内容確認
手段１２１がステップＳ２０２で、１つの投票者ＩＤ１
４１を公開ボード１４０から取得する。次に、投票内容
受付手段１２２は、ステップＳ２０４で、公開ボード１
４０から取得した投票者ＩＤ１４１と同一のＩＤが、有
権者データベース１５０内の投票者ＩＤ１５１に存在す
るかどうか判定する。存在する場合、ステップＳ２０６
で、その投票者ＩＤ１５１に対応する公開鍵１５２を入
手する。存在しない場合、処理はステップＳ２１４に進
み、その投票内容は無視されることになる。
段１２１を用いて公開ボード１４０内の全ての投票内容
１４１をチェックする。このために、まず投票内容確認
手段１２１がステップＳ２０２で、１つの投票者ＩＤ１
４１を公開ボード１４０から取得する。次に、投票内容
受付手段１２２は、ステップＳ２０４で、公開ボード１
４０から取得した投票者ＩＤ１４１と同一のＩＤが、有
権者データベース１５０内の投票者ＩＤ１５１に存在す
るかどうか判定する。存在する場合、ステップＳ２０６
で、その投票者ＩＤ１５１に対応する公開鍵１５２を入
手する。存在しない場合、処理はステップＳ２１４に進
み、その投票内容は無視されることになる。
【００４１】有権者データベース１５０のレイアウト及
びデータ内容が、図５に示されている。図から分かるよ
うに、有権者データベース１５０は、必要な投票者ＩＤ
１５１と、その投票者の公開鍵１５２を全て記憶してい
る。
びデータ内容が、図５に示されている。図から分かるよ
うに、有権者データベース１５０は、必要な投票者ＩＤ
１５１と、その投票者の公開鍵１５２を全て記憶してい
る。
【００４２】ステップＳ２０８で、その投票者ＩＤ１５
１に対応する公開鍵１５２を用いて、公開ボード１４０
の投票内容Ｃiを認証する。この処理には、投票者ＩＤ
が正しいものであるかどうかの認証も含まれ、これは任
意の認証方法で行われる。正しく認証が行われなかった
場合は、処理がステップＳ２１４に進み、その投票内容
は無視される。
１に対応する公開鍵１５２を用いて、公開ボード１４０
の投票内容Ｃiを認証する。この処理には、投票者ＩＤ
が正しいものであるかどうかの認証も含まれ、これは任
意の認証方法で行われる。正しく認証が行われなかった
場合は、処理がステップＳ２１４に進み、その投票内容
は無視される。
【００４３】次に、ステップＳ２１２で、投票内容Ｃi
が集計手段１２３に渡され、集計手段１２３が、集計者
１２０の暗号系、即ちＲＳＡ暗号系で投票内容Ｃiを解
読し、Ｚiを求める。この処理は、既知の方法で行わ
れ、Ｚi＝Ｃi d1 mod Ｎ1で求められる。
が集計手段１２３に渡され、集計手段１２３が、集計者
１２０の暗号系、即ちＲＳＡ暗号系で投票内容Ｃiを解
読し、Ｚiを求める。この処理は、既知の方法で行わ
れ、Ｚi＝Ｃi d1 mod Ｎ1で求められる。
【００４４】これらの処理が、全ての有効な投票者ＩＤ
に対して行われたかが、ステップＳ２１４で判断され、
達していなければ、ステップＳ２１６に進んで次の投票
者ＩＤを公開ボード１４０から取得し、ステップＳ２０
４に戻って前記処理を繰り返す。全ての投票者ＩＤを処
理していれば、ステップＳ２１８に進む。
に対して行われたかが、ステップＳ２１４で判断され、
達していなければ、ステップＳ２１６に進んで次の投票
者ＩＤを公開ボード１４０から取得し、ステップＳ２０
４に戻って前記処理を繰り返す。全ての投票者ＩＤを処
理していれば、ステップＳ２１８に進む。
【００４５】ステップＳ２１８では、集計手段１２３
が、ステップＳ２１２で求められた各Ｚiから、集計結
果Ｚcを求めるために、以下の計算を行う。
が、ステップＳ２１２で求められた各Ｚiから、集計結
果Ｚcを求めるために、以下の計算を行う。
【００４６】
【数１】 ここで、ｈは全ての有効な投票数である。集計結果Ｚc
は、ステップＳ２２０で、公開ボード１４０に登録され
る。
は、ステップＳ２２０で、公開ボード１４０に登録され
る。
【００４７】次に、図６を参照して、開票者１３０の処
理フローを説明する。
理フローを説明する。
【００４８】ステップＳ３０２で、開票者１３０は、開
票手段１３１によって開票を行い、開票結果Ｍを求め
る。開票には、岡本龍明・太田和夫編「暗号、ゼロ知識
証明、数論」、共立出版、５８、５９ページに記載され
ている方式を利用することができる。次に、開票手段１
３１は、ステップＳ３０４で、その開票結果Ｍを公開ボ
ード１４０に公開する。
票手段１３１によって開票を行い、開票結果Ｍを求め
る。開票には、岡本龍明・太田和夫編「暗号、ゼロ知識
証明、数論」、共立出版、５８、５９ページに記載され
ている方式を利用することができる。次に、開票手段１
３１は、ステップＳ３０４で、その開票結果Ｍを公開ボ
ード１４０に公開する。
【００４９】開票確認手段１２４は、前述のとおり、集
計者１２０として実施する必要はない。処理フローは省
略するが、開票確認手段１２４は、開票結果が正しいこ
とを次の様に確認する。
計者１２０として実施する必要はない。処理フローは省
略するが、開票確認手段１２４は、開票結果が正しいこ
とを次の様に確認する。
【００５０】開票者１３０は、公開ボード１４０に公開
されている開票結果Ｍ、及びＸrを使用して以下のよう
にＺcを求める。
されている開票結果Ｍ、及びＸrを使用して以下のよう
にＺcを求める。
【００５１】
【数２】 ただし、ここで
【００５２】
【数３】 求められたＺcを、公開ボード１４０にある、集計者１
２０が求めた集計結果Ｚcと比較し、両者が一致すれ
ば、開票結果が正しいことが確認される。
２０が求めた集計結果Ｚcと比較し、両者が一致すれ
ば、開票結果が正しいことが確認される。
【００５３】図７は、投票者１１０，集計者１２０、開
票者１３０，及び公開ボード１４０の機能を実現するた
めに使用されるコンピュータ４００の構成例である。有
権者データベース１５０は、前述のように、集計者１２
０の１つのコンピュータ内、又は全く独立したコンピュ
ータ４００として構成することができる。
票者１３０，及び公開ボード１４０の機能を実現するた
めに使用されるコンピュータ４００の構成例である。有
権者データベース１５０は、前述のように、集計者１２
０の１つのコンピュータ内、又は全く独立したコンピュ
ータ４００として構成することができる。
【００５４】コンピュータ４００は、ＣＰＵ４１０、メ
モリ４２０、記憶装置４３０、入力装置４４０、記録媒
体読取装置４５０、表示装置４６０、ネットワーク・イ
ンタフェース４７０、及びバス４８０を含んでいる。
モリ４２０、記憶装置４３０、入力装置４４０、記録媒
体読取装置４５０、表示装置４６０、ネットワーク・イ
ンタフェース４７０、及びバス４８０を含んでいる。
【００５５】ＣＰＵ４１０は、投票者１１０等の各手段
を実行し、他のコンピュータとの通信等を制御する。メ
モリ４２０には、前記各手段を実施するための各種プロ
グラムがロードされ、そのプログラムに必要なデータが
一時的に格納される。
を実行し、他のコンピュータとの通信等を制御する。メ
モリ４２０には、前記各手段を実施するための各種プロ
グラムがロードされ、そのプログラムに必要なデータが
一時的に格納される。
【００５６】記憶装置４３０には、前記プログラム及び
必要なデータが記憶されている。特に、公開ボード１４
０又は有権者データベース１５０を構成するコンピュー
タにおいては、記憶装置４３０内に、公開ボード１４０
又は有権者データベース１５０を構成するデータ群が格
納される。記憶装置４３０の代表的な例はハードディス
クである。
必要なデータが記憶されている。特に、公開ボード１４
０又は有権者データベース１５０を構成するコンピュー
タにおいては、記憶装置４３０内に、公開ボード１４０
又は有権者データベース１５０を構成するデータ群が格
納される。記憶装置４３０の代表的な例はハードディス
クである。
【００５７】入力装置４４０は、コンピュータを利用す
るユーザが、投票、集計、又は開票の際に、その指示等
をコンピュータに伝えるためのキーボード、マウス等の
入力装置である。指示等は、後で説明する表示装置４６
０上に表示された指示画面を用いてＧＵＩにより行われ
るのが普通である。
るユーザが、投票、集計、又は開票の際に、その指示等
をコンピュータに伝えるためのキーボード、マウス等の
入力装置である。指示等は、後で説明する表示装置４６
０上に表示された指示画面を用いてＧＵＩにより行われ
るのが普通である。
【００５８】記録媒体読取装置４５０は、フロッピー
（登録商標）ディスクやＣＤ−ＲＯＭといった、記録媒
体に記録されているデータを読み取る。これらのデータ
には、本発明の各機能を実現するプログラムとその関連
データが含まれうる。当該プログラムが、記録媒体読取
装置４５０により読みとられると、直接、あるいは一旦
記憶装置４３０に格納された後でメモリにロードされ、
その後ＣＰＵによって実行される。
（登録商標）ディスクやＣＤ−ＲＯＭといった、記録媒
体に記録されているデータを読み取る。これらのデータ
には、本発明の各機能を実現するプログラムとその関連
データが含まれうる。当該プログラムが、記録媒体読取
装置４５０により読みとられると、直接、あるいは一旦
記憶装置４３０に格納された後でメモリにロードされ、
その後ＣＰＵによって実行される。
【００５９】表示装置４６０は、ユーザによる指示を案
内するための画面等を表示するための装置であり、代表
的にはＣＲＴディスプレイである。
内するための画面等を表示するための装置であり、代表
的にはＣＲＴディスプレイである。
【００６０】ネットワーク・インタフェース４７０は、
外部ネットワークとの接続を可能にする。このネットワ
ークを介して、各コンピュータは、他のコンピュータ内
のプログラムと情報の送受信を行い、他のコンピュータ
内のデータにアクセスする。
外部ネットワークとの接続を可能にする。このネットワ
ークを介して、各コンピュータは、他のコンピュータ内
のプログラムと情報の送受信を行い、他のコンピュータ
内のデータにアクセスする。
【００６１】バス４８０は、上記コンピュータ４００内
の各構成要素を互いに接続し、それらの間でデータの送
受信をする伝送路である。
の各構成要素を互いに接続し、それらの間でデータの送
受信をする伝送路である。
【００６２】以上、本発明の一実施態様を説明したきた
が、これらは、例示のためのものに過ぎず、当業者に
は、本発明の原理に包含される多くの変更を加えること
ができる。
が、これらは、例示のためのものに過ぎず、当業者に
は、本発明の原理に包含される多くの変更を加えること
ができる。
【００６３】更に、これまでは、集計者１２０及び開票
者１３０が１つずつ存在するパターンについて説明して
きたが、これらを複数設置し、その各々に、ある投票者
のグループを割り当てて、並列的に集計又は開票処理を
行うことができる。これによって、投票者数が増大した
場合であっても、システムの負荷を平準化することがで
きる。
者１３０が１つずつ存在するパターンについて説明して
きたが、これらを複数設置し、その各々に、ある投票者
のグループを割り当てて、並列的に集計又は開票処理を
行うことができる。これによって、投票者数が増大した
場合であっても、システムの負荷を平準化することがで
きる。
【００６４】更に、集計者１２０、開票者１３０を二重
化し、それぞれの集計結果及び開票結果を同時に求め、
二重にチェックすることで、集計者、開票者間で結託し
て不正を行うこと防止することもできる。
化し、それぞれの集計結果及び開票結果を同時に求め、
二重にチェックすることで、集計者、開票者間で結託し
て不正を行うこと防止することもできる。
【００６５】また、ここでは本発明を、電子投票、又は
電子サーベイを行うための装置として説明してきたが、
本発明が提供する機能が有効に利用される限り、別の用
途に応用することも可能である。
電子サーベイを行うための装置として説明してきたが、
本発明が提供する機能が有効に利用される限り、別の用
途に応用することも可能である。
【００６６】
【発明の効果】本発明の電子投票システムによって、投
票者のプライバシを保護しつつ、二重投票防止や、集計
値などの確認が行える電子投票、サーベイシステムを容
易に構築することができる。
票者のプライバシを保護しつつ、二重投票防止や、集計
値などの確認が行える電子投票、サーベイシステムを容
易に構築することができる。
【００６７】電子サーベイの観点からは、開票者が開票
結果を秘匿すれば、サーベイの結果を集計者に全く漏ら
すことなく、サーベイ依頼者が結果だけを受け取ること
が可能となる。
結果を秘匿すれば、サーベイの結果を集計者に全く漏ら
すことなく、サーベイ依頼者が結果だけを受け取ること
が可能となる。
【図１】本発明の一実施形態に係る電子投票システムの
ブロック構成図である。
ブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る投票者の処理フロー
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る公開ボードのレイア
ウト及びデータ内容の例を示す図である。
ウト及びデータ内容の例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る集計者の処理フロー
を示す図である。
を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る有権者データベース
のレイアウト及びデータ内容の例を示す図である。
のレイアウト及びデータ内容の例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る開票者の処理フロー
を示す図である。
を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る電子投票システムの
各構成要素を実行するコンピュータの構成例を示す図で
ある。
各構成要素を実行するコンピュータの構成例を示す図で
ある。
１００ 電子投票システム １１０ 投票者 １１１ 投票内容暗号化手段 １１２ 暗号システム確認手段 １２０ 集計者 １２１ 投票内容確認手段 １２２ 投票内容受付手段 １２３ 集計手段 １２４ 開票確認手段 １３０ 開票者 １３１ 開票手段 １４０ 公開ボード １４１ 投票者ＩＤ １４２ 投票内容 １４３ 集計結果 １４４ 開票結果 １４５ 高次剰余暗号系確認結果 １４６ Ｘr １５０ 有権者データベース １５１ 投票者ＩＤ １５２ 公開鍵 ４００ コンピュータ ４１０ ＣＰＵ ４２０ メモリ ４３０ 記憶装置 ４４０ 入力装置 ４５０ 記録媒体読取装置 ４６０ 表示装置 ４７０ ネットワーク・インタフェース ４８０ バス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−74182（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−283420（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−289282（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 17/60 G09C 1/00 H04L 9/32 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (8)
- 【請求項１】 複数の投票者による電子投票を扱う電
子投票システムにおいて、 投票に関する情報を記憶する公開ボードと、 第１の暗号を使用する少なくとも１つの集計手段と、 第２の暗号を使用する少なくとも１つの開票手段と、 前記投票者による電子投票の内容を、前記第１の暗号の
公開鍵、及び前記第２の暗号の公開鍵を用いて暗号化し
て前記公開ボードに登録する複数の投票手段とを有し、 前記集計手段が、前記暗号化された投票内容を前記公開
ボードから取得し、前記第１の暗号の秘密鍵で復号した
後、前記第２の暗号の公開鍵で暗号化されたまま集計す
ることによって、個別の投票内容を知ることなく集計結
果を求め、前記集計結果を前記公開ボードに登録し、 前記開票手段が、前記集計結果を前記公開ボードから取
得し、前記第２の暗号の秘密鍵で復号することによっ
て、個別の投票内容を知ることなく開票結果を求め、 前記第１の暗号が、公開鍵暗号であり、第２の暗号が、
暗号を復号することなく集計することができる公開鍵暗
号であることを特徴とする電子投票システム。 - 【請求項２】 請求項１に記載の電子投票システムに
おいて、 前記第２の暗号による暗号化において用いられた他の情
報と、前記開票結果を用いて集計結果を求め、前記集計
手段によって求められた集計結果と一致しているかどう
かを判定することによって、開票が正しく行われたこと
を確認する開票確認手段を有することを特徴とする電子
投票システム。 - 【請求項３】 請求項２に記載の電子投票システムに
おいて、 前記開票確認手段が、任意の第三者によって実施される
ことを特徴とする電子投票システム。 - 【請求項４】 請求項１に記載の電子投票システムに
おいて、 前記集計手段が、 投票内容の妥当性を確認する投票内容確認手段と、 投票者の妥当性確認を行う投票受付手段と、 投票内容を集計する集計手段とを有すること、 を特徴とする電子投票システム。 - 【請求項５】 請求項１に記載の電子投票システムに
おいて、 前記第１の暗号が、ＲＳＡ暗号であり、 前記第２の暗号が、高次剰余暗号であること、 を特徴とする電子投票システム。 - 【請求項６】 複数の投票者による電子投票を扱う電
子投票システムを用いた電子投票方法であって、 前記電子投票システムが、公開ボードと、集計手段と、
開票手段と、複数の投票手段とを有し、 前記電子投票方法は、前記複数の投票手段によって 前記
投票者による電子投票の内容を、第１の暗号の公開鍵、
及び第２の暗号の公開鍵を用いて暗号化して前記公開ボ
ードに登録するステップと、前記集計手段によって、 前記暗号化された投票内容を前
記公開ボードから取得し、前記第１の暗号の秘密鍵で復
号した後、前記第２の暗号の公開鍵で暗号化されたまま
集計することによって、個別の投票内容を知ることなく
集計結果を求め、前記集計結果を前記公開ボードに登録
するステップと、前記開票手段によって、 前記集計結果を前記公開ボード
から取得し、前記第２の暗号の秘密鍵で復号することに
よって、個別の投票内容を知ることなく開票結果を求め
るステップとを有し、 前記第１の暗号が、公開鍵暗号であり、第２の暗号が、
暗号を復号することなく集計することができる公開鍵暗
号であることを特徴とする電子投票方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の電子投票方法におい
て、 前記第１の暗号が、ＲＳＡ暗号であり、 前記第２の暗号が、高次剰余暗号であること、 を特徴とする電子投票方法。 - 【請求項８】 複数の投票者による電子投票を扱う電
子投票方法を実現させるプログラムを記録したコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体であって、前記プログラム
は、公開ボードと、集計手段と、開票手段と、複数の投票手
段とを有した電子投票システムにおいて、 前記複数の投票手段によって、 前記投票者による電子投
票の内容を、第１の暗号の公開鍵、及び第２の暗号の公
開鍵を用いて暗号化して前記公開ボードに登録するステ
ップと、前記集計手段によって、 前記暗号化された投票内容を前
記公開ボードから取得し、前記第１の暗号の秘密鍵で復
号した後、前記第２の暗号の公開鍵で暗号化されたまま
集計することによって、個別の投票内容を知ることなく
集計結果を求め、前記集計結果を前記公開ボードに登録
するステップと、前記開票手段によって、 前記集計結果を前記公開ボード
から取得し、前記第２の暗号の秘密鍵で復号することに
よって、個別の投票内容を知ることなく開票結果を求め
るステップとを有し、 前記第１の暗号が、公開鍵暗号であり、第２の暗号が、
暗号を復号することなく集計することができる公開鍵暗
号であることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な
記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32927998A JP3313654B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 電子投票システム、方法、及び記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32927998A JP3313654B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 電子投票システム、方法、及び記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000155789A JP2000155789A (ja) | 2000-06-06 |
| JP3313654B2 true JP3313654B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=18219687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32927998A Expired - Fee Related JP3313654B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 電子投票システム、方法、及び記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3313654B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005098795A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 整数を加算するコンピュータシステム |
| JP4588009B2 (ja) * | 2006-10-11 | 2010-11-24 | 株式会社藤商事 | 遊技機の開発企画の支援システム |
| WO2008131787A1 (en) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Nec Europe Ltd. | Method for aggregating data in a network |
| JP2014197726A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 株式会社東芝 | 計測装置、情報処理装置、鍵管理装置および使用量計算システム |
| KR102277389B1 (ko) * | 2020-10-28 | 2021-07-14 | 에스지에이비엘씨 주식회사 | 블록 체인을 이용한 투명성이 보장되는 투표 관리 및 집계 방법, 장치 및 컴퓨터-판독가능 기록매체 |
-
1998
- 1998-11-19 JP JP32927998A patent/JP3313654B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000155789A (ja) | 2000-06-06 |
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