JP2006201839A - Electronic voting system using cellular phone equipped with camera - Google Patents

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JP2006201839A JP2005010081A JP2005010081A JP2006201839A JP 2006201839 A JP2006201839 A JP 2006201839A JP 2005010081 A JP2005010081 A JP 2005010081A JP 2005010081 A JP2005010081 A JP 2005010081A JP 2006201839 A JP2006201839 A JP 2006201839A
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Ryoichi Sasaki
良一 佐々木
Kenichi Katsuragawa
健一 桂川
Hiroshi Motosugi
洋 本杉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a voting system which eliminates the possibility of voting against a voter's will by corruption and intimidation, and allows for voting from home, an office, a business trip destination, etc. , thereby increasing the voter turnout and enabling efficient and accurate vote-counting work. <P>SOLUTION: When a voter V throws a vote using a voting device VT, an authentication device CT gives an instruction to make a gesture to the voting device VT. The voter V transmits a moving picture of his or her voting condition which has been taken with a camera of his or her cellular phone, and which incorporates the gesture made according to the instruction, together with the contents of his or her vote. The authentication device CT authenticates the validity of the vote only when there is no one other than the voter him/herself taken in the moving picture, and also the gesture according to the instruction of the authentication device CT is incorporated in the moving picture. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、買収や脅迫による投票者本人の意志に反した投票を排除し、自宅、職場、出張先等での投票を可能とするカメラ付き携帯電話を利用した電子投票システムに関する。   The present invention relates to an electronic voting system using a mobile phone with a camera that eliminates voting against the will of the voter due to acquisition or intimidation, and enables voting at home, work, business trip destinations, and the like.

従来の選挙投票は、選挙人名簿に登録された所定の投票者が指定された投票所で立会い人の監視のもと投票用紙を用いて、無記名で投票するものであって、投票の3要件とされる、(1)投票者が投票権を有する正当な投票者であること。(2)秘匿性が確保されていること。(3)投票結果の正当性が保証されていることのすべてが満たされたものではあるが、集計に時間が掛かり、判定ミスの起こる可能性もある。そこで、投票内容を電子化し、効率がよく正確な集計を可能とし、投票率の向上を図ることも期待されている。   A conventional election ballot is a balloted ballot using a ballot paper under the supervision of a witness at a designated polling place registered in the electoral list. (1) The voter is a valid voter with the right to vote. (2) Confidentiality is ensured. (3) Although all of the facts that the validity of the voting results is guaranteed are satisfied, it takes time to count and there is a possibility that a judgment error occurs. Therefore, it is expected that the contents of voting will be digitized, enabling efficient and accurate counting and improving the voting rate.

下記特許文献1には、投票者が、パソコンや携帯電話を使用し、または投票所の電子投票端末を使用して、市区町村選挙管理事務所に投票内容を送信し、その後、個人認証サーバが投票者の認証を行った上、集計サーバが投票内容を集計して都道府県選挙管理事務所に集計データを送信し、続いて、都道府県選挙管理事務所の集計サーバが各集計データを集計し二次集計データを国の選挙管理事務所に送信する。そして、国の選挙管理事務所の集計サーバが各二次集計データを集計すると共に、選挙速報サーバが、選挙速報コンテンツを作成するものであって、投票者の認証が容易で、ミスのない投票管理と、効率のよい集計を可能とし、また選挙の投票率を上げることも期待でき、集計データからリアルタイムに選挙速報コンテンツを作成し、公衆に提供できるという効果を奏するものが示されている。   In Patent Document 1 below, a voter sends a vote to a municipal election management office using a personal computer, a mobile phone, or an electronic voting terminal at a polling place. After the voter authenticates, the aggregation server aggregates the contents of the vote and sends the aggregated data to the prefectural election management office, and then the aggregation server of the prefectural election management office aggregates each aggregated data The secondary data is sent to the national election management office. Then, the aggregation server of the national election management office aggregates each secondary aggregation data, and the election bulletin server creates the bulletin bulletin content, voting is easy to authenticate the voter, and there is no mistake It has been shown that management and efficient tabulation are possible, and that it can be expected that the voter turnout of the election will be increased, and that it is possible to create an announcement bulletin content in real time from the tabulation data and provide it to the public.

また、下記特許文献2には、投票者装置にて投票内容を***者公開鍵で暗号化し、投票者秘密鍵で投票者の電子署名を付与し、管理者公開鍵で暗号化し管理者の秘密鍵で管理者の電子署名を付与して送信し、管理者装置にて管理者の秘密鍵で復号化し、投票者公開鍵により電子署名を検証することで投票権の有無および多重投票を判定する。そして時限管理装置にて、***時間までデータの参照ができない状態で保持しておき、***時間になってから***装置に送信し、***装置にて***者の秘密鍵で復号化し、管理者公開鍵で管理者の電子署名を検証し、***者の秘密鍵で投票内容を復号化し、集計すると共に、この際一意な番号と投票内容のハッシュ値を公開装置に送信し、公開するものであって、***者は投票内容を参照できるが、投票者の情報がないため投票者と関連づけできず、投票者の匿名性を確実に実現でき、管理者においては、投票者の公開鍵を保持し、投票者の確認後に投票者の公開鍵を破棄することにより同じ投票者の秘密鍵で電子署名を付与した投票内容に対し電子署名の検証ができず、電子署名の検証ができない場合は無効票とするため多重投票が防止され、さらに投票者においては、投票内容を***者の公開鍵で暗号化するため、***者の秘密鍵を持つ***者以外のものは投票内容を参照できないため、投票内容の秘密が確保され、***者は***時間になるまで投票内容の参照ができず、投票者は管理者から発行された一意な番号を元に、集計される際の投票内容と投票者が投票した投票内容とを比較検証することが可能なため、投票内容の改竄やすり替えの検証と排除が容易にできるという効果を奏するものが示されている。
特開2002−163413号公報 特開2003−067532号公報
In Patent Document 2 below, the voter device encrypts the contents of the vote with the voter public key, gives the voter's electronic signature with the voter private key, encrypts it with the administrator public key, and encrypts the administrator's secret. The administrator's electronic signature is sent with a key, sent, decrypted with the administrator's private key, and the electronic signature is verified with the voter's public key to determine the presence of voting rights and multiple votes. . The time management device keeps the data in a state where data cannot be referenced until the vote counting time. After the vote counting time, the data is sent to the vote counting device, decrypted by the voter's secret key, and released to the administrator. The digital signature of the administrator is verified with the key, and the contents of the vote are decrypted and counted with the secret key of the voter, and at this time, the unique number and the hash value of the vote contents are transmitted to the public device and made public. The voter can refer to the contents of the vote, but since there is no voter information, it cannot be associated with the voter, and the anonymity of the voter can be reliably realized. The administrator holds the public key of the voter. When the voter's public key is discarded after the voter's confirmation, the electronic signature cannot be verified for the contents of the vote that has been given an electronic signature with the same voter's private key. To prevent multiple voting Furthermore, since the voter encrypts the contents of the vote with the voter's public key, only the voter who has the secret key of the voter can refer to the vote contents, so the secret of the vote contents is secured and The voter can not refer to the contents of the vote until the vote-off time, and the voter compares and verifies the vote contents when being counted and the vote contents voted by the voter based on the unique number issued by the administrator Therefore, it is shown that there is an effect that it is easy to verify and eliminate falsification and replacement of voting contents.
JP 2002-163413 A JP 2003-067532 A

しかしながら、上記特許文献1、2に記載されている発明はいずれも、所定の投票所で、投票用紙により複数の監視人による監視のもとに投票する従来の投票と異なり、買収や脅迫による投票者本人の意志に反する投票がなされる恐れが多分にあるが、これを排除することができず、電子投票の実現の困難性を解消することができるものではない。   However, the inventions described in Patent Documents 1 and 2 are different from conventional voting in a predetermined polling place under the supervision of a plurality of observers by voting paper, and voting by acquisition or intimidation. There is a possibility that a vote against the will of the person himself / herself will be made, but this cannot be eliminated and the difficulty of realizing electronic voting cannot be eliminated.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、買収や脅迫による投票者本人の意志に反して投票される恐れを排除し、自宅、職場、出張先等における投票を可能とし、ひいては投票率を向上し、効率的で正確な***作業を実現できる投票システムを提供することにある。   The present invention was made in view of such problems, eliminates the fear of being voted against the will of the voter himself due to acquisitions and threats, enables voting at home, work, business trip destinations, etc. As a result, it is to provide a voting system capable of improving the voting rate and realizing efficient and accurate voting work.

上記の課題を解決する第1の発明は、投票者が投票に使用するカメラ付き携帯電話で構成される投票装置と、投票者が投票権を有する正当な投票者であることを検証し、前記投票装置から送信される投票の有効性を検証する認証装置と、該認証装置から送信される投票データを集計する集計装置と、が電気通信回線で接続された電子投票システムであって、前記投票者自身が、自分自身の投票状況を前記投票装置を構成する携帯電話のカメラで撮影し、その映像と投票内容とを同時に前記投票装置から前記認証装置に送信し、該認証装置は前記投票装置から送信された映像の中に投票者自身以外のものが写っている場合には、その投票を無効票とすることを特徴とする電子投票システムである。   The first invention for solving the above-mentioned problem is to verify that the voting device is composed of a camera-equipped mobile phone used by a voter for voting, and that the voter is a valid voter having a voting right. An electronic voting system in which an authentication device that verifies the validity of a vote transmitted from a voting device and a counting device that counts voting data transmitted from the authentication device are connected by an electric communication line, The person himself / herself takes a picture of his / her voting situation with the camera of the mobile phone that constitutes the voting device, and simultaneously transmits the video and voting content from the voting device to the authentication device. This is an electronic voting system characterized in that when a video other than the voter is reflected in the video transmitted from, the vote is regarded as an invalid vote.

第2の発明は、投票者が投票に使用するカメラ付き携帯電話で構成される投票装置と、投票者が投票権を有する正当な投票者であることを検証し、前記投票装置から送信される投票の有効性を検証する認証装置と、該認証装置から送信される投票内容をシャッフルする1以上のシャッフル装置と、該シャッフル装置から送信される投票データを集計する集計装置と、が電気通信回線で接続された電子投票システムであって、前記投票者自身が、自分自身の投票状況を前記投票装置を構成する携帯電話のカメラで撮影し、その映像と投票内容とを同時に前記投票装置から前記認証装置に送信し、該認証装置は前記投票装置から送信された映像の中に投票者自身以外のものが写っている場合には、その投票を無効票とすることを特徴とする電子投票システムである。   The second invention verifies that the voter is composed of a camera-equipped mobile phone that the voter uses for voting, and that the voter is a valid voter who has the voting right, and is transmitted from the voter. An authentication device that verifies the validity of voting, one or more shuffle devices that shuffle voting content transmitted from the authentication device, and a totaling device that totals voting data transmitted from the shuffle device. In the electronic voting system connected with the voting device, the voter himself takes a picture of his / her voting situation with a mobile phone camera constituting the voting device, and the video and voting content are simultaneously transmitted from the voting device to the voting device. The electronic device is characterized in that, when the video transmitted from the voting device includes an image other than the voter itself, the voting device uses the vote as an invalid vote. It is a system.

第3の発明は、第1または第2の発明において、前記投票者が、前記投票装置を使用して投票する前に、前記認証装置が前記投票装置に対して上記映像がリアルタイムのものであることを証明するためのジェスチャ指示を行い、前記投票者は前記携帯電話のカメラで前記認証装置から指示されたジェスチャを織込んだ自分自身の投票状況を撮影した動画を投票内容と同時に前記投票装置から前記認証装置に送信し、前記認証装置は、前記投票装置から送信された動画の中に投票者以外のものが写っておらず、かつ認証装置が指示したジェスチャが組込まれている場合にのみ、その投票を有効票とすることを特徴とする電子投票システムである。   According to a third invention, in the first or second invention, before the voter uses the voting device to vote, the authentication device has the real-time video for the voting device. The voting device performs a gesture instruction for proving that the voting device captures a video of the voting situation of the player who incorporates the gesture instructed by the authentication device with the camera of the mobile phone and the voting device at the same time. To the authentication device, and the authentication device is only when the video transmitted from the voting device does not show anything other than the voter and the gesture instructed by the authentication device is incorporated. The electronic voting system is characterized in that the vote is a valid vote.

第4の発明は、第3の発明において、前記ジェスチャが、前記認証装置が生成する乱数をジェスチャとして要求するものであって、片手による手数字を順番に表したものであることを特徴とする電子投票システムである。   According to a fourth invention, in the third invention, the gesture requests a random number generated by the authentication device as a gesture, and sequentially represents one-handed numerals. An electronic voting system.

第5の発明は、第1乃至第4の発明において、前記投票内容が、投票後に前記投票装置から消去されることを特徴とする電子投票システムである。   A fifth invention is the electronic voting system according to any one of the first to fourth inventions, wherein the voting content is deleted from the voting device after voting.

第6の発明は、第1乃至第5の発明において、前記投票装置から投票内容が前記認証装置に送信される前に、前記投票装置によって生成され前記認証装置に送信された乱数が、前記認証装置から前記投票装置に返信され、前記投票装置が前記認証装置に送信した乱数と、前記認証装置から返信された乱数とが前記投票装置によって比較検証されることにより、該認証装置が正当な認証装置であることが検証されることを特徴とする電子投票システムである。   According to a sixth invention, in the first to fifth inventions, the random number generated by the voting device and transmitted to the authentication device before the voting content is transmitted from the voting device to the authentication device is A valid random number is sent back from the device to the voting device, and the voting device compares and verifies the random number sent from the voting device to the authentication device and the random number sent back from the authentication device. It is an electronic voting system characterized by being verified as a device.

第1の発明は、投票者が投票に使用するカメラ付き携帯電話で構成される投票装置と、投票者が投票権を有する正当な投票者であることを検証し、前記投票装置から送信される投票の有効性を検証する認証装置と、該認証装置から送信される投票データを集計する集計装置とが電気通信回線で接続された電子投票システムであって、前記投票者自身が、自分自身の投票状況を前記投票装置を構成する携帯電話のカメラで撮影し、その映像と投票内容とを同時に前記投票装置から前記認証装置に送信し、該認証装置は前記投票装置から送信された映像の中に投票者以外のものが写っている場合には、その投票を無効票とすることを特徴とする電子投票システムであるから、(1)脅迫や買収のない個々の投票者の意志による投票者自身の投票であることが確保され、(2)2重投票がなく、(3)秘匿性が確保されて、(4)投票結果の正当性が保証され、(4)効率の良い正確な集計を可能とし、かつ投票率の向上を図ることも期待できるという効果を有する。   The first invention verifies that the voter is composed of a camera-equipped mobile phone that the voter uses for voting, and verifies that the voter is a valid voter with voting rights, and is transmitted from the voter. An electronic voting system in which an authentication device for verifying the effectiveness of voting and a counting device for counting voting data transmitted from the authentication device are connected by an electric communication line, and the voter himself The voting situation is photographed by the camera of the mobile phone that constitutes the voting device, and the video and the content of the vote are simultaneously transmitted from the voting device to the authentication device, and the authentication device is included in the video transmitted from the voting device. If an object other than the voter is shown in the e-voting system, the vote is deemed invalid. (1) Individual voter willingness without threat or acquisition It is my own vote (2) No double voting, (3) Confidentiality, (4) Validity of voting results, (4) Efficient and accurate counting, and It also has the effect that it can be expected to improve the voter turnout.

第2の発明は、第1の発明において、認証装置の次に該認証装置から送信される投票内容をシャッフルする1以上のシャッフル装置を追加したものであり、複数のシャッフル装置を追加することによって、投票内容の匿名性をより高めるという効果を有する。   According to a second invention, in the first invention, after the authentication device, one or more shuffle devices for shuffling the voting contents transmitted from the authentication device are added. By adding a plurality of shuffle devices, , It has the effect of increasing the anonymity of the content of the vote.

第3の発明は、第1または第2の発明において、投票が投票者単独で行なわれていることを動画によって確認し、しかもその動画が事前に撮影したものが使用されることによって、脅迫や買収を防止するための単独投票を崩されないように動画にランダムなジェスチャを織込み、かつその動画がリアルタイムであることを検証するものであるから脅迫や買収をより確実に排除することができ、投票の秘密も確実に確保されるという効果がある。   According to the third invention, in the first or second invention, it is confirmed that a vote is being performed by a voter alone by using a video, and the video taken in advance is used for threatening or Incorporating random gestures into the video to ensure that the video is real-time so as not to break the single vote to prevent acquisitions, and verifying that the video is real-time, can more reliably eliminate threats and acquisitions The secret is also ensured.

第4の発明は、第3の発明において、前記ジェスチャが、前記認証装置が生成する乱数をジェスチャとして要求するものであって、片手による手数字を順番に表したものであることを特徴とする電子投票システムであるから、簡単にジェスチャの指示と表示ができ実質上無限種のジェスチャとすることができるという効果がある。   According to a fourth invention, in the third invention, the gesture requests a random number generated by the authentication device as a gesture, and sequentially represents one-handed numerals. Since it is an electronic voting system, it is possible to easily instruct and display gestures, so that there is an effect that a virtually infinite variety of gestures can be obtained.

第5の発明は、第1乃至第4の発明において、前記投票内容が、投票後に前記投票装置から消去されることを特徴とする電子投票システムであるから、投票内容を証拠とする脅迫や買収の行なわれる可能性がなくなるという効果がある。   A fifth invention is an electronic voting system according to any one of the first to fourth inventions, wherein the voting content is erased from the voting device after voting. There is an effect that there is no possibility of being performed.

第6の発明は、第1乃至第5の発明において、投票装置によって生成された乱数を認証装置と投票装置の間で送受信し、投票装置から認証装置へ送信した乱数と認証装置から返信された乱数を比較検証することを特徴とする電子投票システムであるから、認証装置が正当な認証装置であることが容易に検証でき、不正行為を行なうなりすましの認証装置が排除されるという効果がある。   According to a sixth invention, in the first to fifth inventions, the random number generated by the voting device is transmitted and received between the authentication device and the voting device, and the random number transmitted from the voting device to the authentication device is returned from the authentication device. Since the electronic voting system is characterized by comparing and verifying random numbers, it is possible to easily verify that the authentication device is a legitimate authentication device, and there is an effect that an authentication device impersonating an illegal act is eliminated.

図1は本発明の実施の形態に係る電子投票のブロック図であり、システムの構成を示すと共にその流れを示している。   FIG. 1 is a block diagram of electronic voting according to an embodiment of the present invention, showing a system configuration and its flow.

以下図1を参照しながら電子投票のシステム及びその流れを説明する。   The electronic voting system and its flow will be described below with reference to FIG.

本発明の実施の形態に係る電子投票システムは、投票者とその投票装置、認証センタとその認証装置、シャッフルセンタとそのシャフル装置、集計センタとその集計装置およびそれらを結ぶインターネットから構成されている。図1において、Vは投票者、VTは各投票者のカメラ付き携帯電話からなる投票装置であり、投票者Vは住民票コード、電子署名および認証装置によって生成される乱数を活用して、投票権を有する正当な投票者本人であることが検証された上で、投票装置を使用した投票が可能とされる。   An electronic voting system according to an embodiment of the present invention includes a voter and its voting device, an authentication center and its authentication device, a shuffle center and its shuffle device, an aggregation center and its aggregation device, and the Internet connecting them. . In FIG. 1, V is a voter, and VT is a voting device consisting of each voter's camera-equipped mobile phone. The voter V uses a resident card code, an electronic signature, and a random number generated by an authentication device to vote. Voting using a voting device is enabled after it is verified that the person is an authorized voter.

また、投票者Vは脅迫や買収を防止するため認証装置から指示されたジェスチャを織込んだ自分自身の投票状況の動画を投票装置であるカメラ付き携帯電話で撮影して投票内容Mと同時に投票装置から認証装置に送信し、その投票状況を後述の通り認証装置で監視し、その動画の中に投票者以外の者が写っていないときはその投票は有効とされ、投票者以外の者が写っていた場合には、その者は脅迫者等の不正者とみなしその投票は無効とされる。   In addition, the voter V takes a video of his own voting situation incorporating a gesture instructed by the authentication device to prevent threats and acquisitions, and then votes at the same time as the voting content M. The device sends it to the authentication device, and the voting status is monitored by the authentication device as will be described later. If no person other than the voter is shown in the video, the vote is valid. If it is, the person is regarded as an improper person such as a threatening person, and the vote is invalid.

この場合、認証装置から投票者Vへジェスチャを指示し、投票者Vは指示されたジェスチャを織込んだ自分自身の投票状況の動画を投票装置を構成する携帯電話のカメラで撮影して認証装置に送信することによって、その動画が予め用意したものではなく、リアルタイムのものであることを証明する。   In this case, the authentication device instructs the voter V to make a gesture, and the voter V photographs the video of his own voting situation incorporating the instructed gesture with the camera of the mobile phone constituting the voting device. By transmitting to, it is proved that the moving image is not prepared in advance but is real-time.

また投票者Vは投票装置により、後述のシャフル装置により公開されるハッシュ値と投票者Vが投票時に控えたハッシュ値を比較することにより、自己の投票内容の改竄やすり替えがなく有効に投票されていることを検証することができる。   In addition, the voter V is effectively voted by the voting device by comparing the hash value disclosed by the shuffle device, which will be described later, with the hash value that the voter V refrains from voting without altering or changing the content of the vote. Can be verified.

Cは認証センタ、CTは複数のパソコンからなる認証装置であり、認証装置CTは、(1)投票者Vの住民票コード、電子署名の検証および認証装置CTによって生成された乱数Rと投票装置から返信された乱数とを比較検証することにより、投票者Vが投票権を有する、正当な投票者Vであることを検証し、(2)脅迫や買収を排除するため、上述の通り投票装置に対するジェスチャを指示し、その指示したジェスチャと投票装置から送信されたジェスチャを照合し、投票がリアルタイムでなされたものであることおよび動画の中に投票者以外の第3者のいないことを確認した上で、投票内容Mを認証装置CTによりシャッフルセンタのシャッフル装置JTに送信する。 C is an authentication center, and CT is an authentication device composed of a plurality of personal computers. The authentication device CT (1) verifies the resident card code of the voter V, the electronic signature, and the random number RC generated by the authentication device CT and votes. By comparing and verifying the random number returned from the device, it is verified that the voter V is a legitimate voter V having the right to vote, and (2) in order to eliminate threats and takeovers, as described above. Instruct a gesture to the device, check the gesture that was instructed against the gesture transmitted from the voting device, and confirm that the vote was made in real time and that there is no third party other than the voter in the video After that, the vote contents M are transmitted to the shuffle device JT of the shuffle center by the authentication device CT.

また、認証装置CTは2重投票を防止するため、投票者Vの住民票コードを取り出してリストに記録し、投票者Vの住民票コードが既にリストに記録されているときにはその投票は無効票として扱う。また投票装置VTによって生成される乱数Rを活用して、認証センタCが正当なものであることが検証される。 Further, in order to prevent double voting, the authentication apparatus CT takes out the resident card code of the voter V and records it in the list. If the resident card code of the voter V is already recorded in the list, the vote is invalid. Treat as. Also by utilizing a random number R V generated by the voting device VT, it is verified the authentication center C is valid.

Jはシャッフルセンタ、JTは複数のパソコンからなる複数のシャッフル装置であり、シャッフル装置JTは投票データの匿名性を確保するためシャッフル(順番の入れ替え)を行い、また投票の正当性を確保するためシャッフルを行なう前後のハッシュ値を公開する。ミックスネット方式による匿名の効果をより高めるためシャッフル装置JTは複数設けられている。   J is a shuffle center, JT is a plurality of shuffle devices composed of a plurality of personal computers, and the shuffle device JT performs shuffle (order change) to ensure anonymity of voting data, and also to ensure the validity of voting. Publish hash values before and after shuffling. A plurality of shuffle devices JT are provided in order to further enhance the anonymous effect by the mixed net method.

Yは集計センタ、YTは複数のパソコンからなる集計装置であり、集計装置YTは投票時間終了後にシャッフル装置JTから送信されてくる投票結果を集計する。   Y is a counting center and YT is a counting device composed of a plurality of personal computers. The counting device YT counts the voting results transmitted from the shuffle device JT after the voting time is over.

また、上記の投票装置VT,認証装置CT,シャッフル装置JT、集計装置YTを接続するインターネット上の安全性を確保するために各装置間において暗号が使用されている。   In addition, encryption is used between the devices to ensure the safety on the Internet connecting the voting device VT, the authentication device CT, the shuffle device JT, and the counting device YT.

次に投票の流れについて説明する。   Next, the flow of voting will be described.

まず、投票者Vは投票に先立って公的個人認証サービス等のPKI(Public Key Infrastracture)によって投票者本人であることの認証を受け、電子署名を獲得した上でカメラ付き携帯電話で構成される投票装置VTから認証センタCの認証装置CTに投票要求をする。この際携帯電話のプログラムにより乱数Rが生成され、投票者Vの住民票コードと投票装置によって生成される乱数Rが認証センタCの公開鍵Pで暗号化され認証装置CTに送信される(ステップ(1))。 First, prior to voting, the voter V is authenticated by a PKI (Public Key Infrastracture) such as a public personal identification service, and is composed of a camera-equipped mobile phone after obtaining an electronic signature. A voting request is issued from the voting device VT to the authentication device CT of the authentication center C. In this case the random number R V is generated by the mobile phone program, a random number R V generated by the voting system and resident registration code voter V is encrypted with the public key P C of the authentication center C is transmitted to the authentication device CT (Step (1)).

送信データ(1):P(R,住民票コード)
次に、認証装置CTでは投票装置VTから送られた送信データ(1)を秘密鍵Sで復号化し乱数R、住民票コードを引き出して、その住民票コードから投票者Vを特定し、乱数Rを生成し、投票装置に指示するジェスチャを決定する。そして、候補者氏名、ジェスチャ、乱数R、Rを投票者Vの公開鍵Pで暗号化して投票装置VTに返信する(ステップ(2))。
Transmission data (1): P C (R V, resident's card code)
Next, decodes transmission data transmitted from the authentication device CT in the voting machine VT of (1) with the private key S C random number R V, pull the residence code, to identify the voter V from the resident registration code, A random number RC is generated, and a gesture to be instructed to the voting device is determined. Then, the candidate name, gesture, and random numbers R C and R V are encrypted with the public key P V of the voter V and returned to the voting apparatus VT (step (2)).

返信データ(2):P(R、R、ジェスチャ、候補者氏名)
次に、投票者Vは投票装置VTにより、認証装置CTから送られた返信データ(2)を自己の秘密鍵Sで復号化し、送られてきた乱数Rがステップ(1)で送った乱数Rと同一であるか否かを比較し、正当な認証装置CTであることを検証の上、指示されたジェスチャを織込んだ自分自身の投票状況の動画を投票装置を構成する携帯電話のカメラで投票者自身が撮影し、決定した投票内容Mと同時に認証装置CTに送信する。また、投票内容Mは集計センタYの公開鍵PとシャッフルセンタJの公開鍵PJX(X=1、2…N)で多重に暗号化し、それをデータDataとする.そのData、動画D、乱数RCに電子署名SigVを付し、ハイブリッド型の暗号化を行い認証装置CTに送信する。また多重暗号化する際、正当性検証のために投票内容Mを暗号化する毎にそのハッシュ値を控えておく(ステップ(3))。
Reply data (2): P V (R V , R C , gesture, candidate name)
Next, the voter V voting device VT, the reply data sent from the authentication device CT (2) decrypts with its private key S V, the random number R V sent is sent in step (1) compared whether or not the same as the random number R V, legitimate authentication device on the verification that it is a CT, a mobile phone that make up the voting device video of the vote situation of their own incorporating the indicated gesture The voter himself takes a picture with the camera and transmits it to the authentication device CT at the same time as the determined vote content M. Further, the voting content M is multiplexed with the public key P Y of the aggregation center Y and the public key P JX (X = 1, 2,... N) of the shuffle center J, and is used as data Data. Its Data, video D, given the digital signature SigV the random number R C, and transmits to the authentication device CT performs hybrid encryption. In addition, when multiple encryption is performed, the hash value is saved every time the vote content M is encrypted for validity verification (step (3)).

なお、投票後の買収を防止するため、投票内容Mは投票後、投票装置VTを構成する携帯電話の中から自動的に消去される。   In order to prevent acquisition after voting, the voting content M is automatically deleted from the mobile phone constituting the voting device VT after voting.

送信データ(3):P(K)、K( SigV、D、RC、Data)
投票データ:Data=PJ1(PJ2(PJN(PY(M))))
電子署名:SigV=Sv(H(D、RC、Data))
次に、認証装置CTは投票装置VTから送られてきた動画を確認し投票者本人以外の者が写っている場合や、指示したジェスチャが写っていない場合はその投票を無効票とする。なお動画に写っていない範囲に脅迫者や買収者がいたとしても、投票画面は投票者Vしか見えないので秘密投票であることが確保される。動画中に投票者以外のものが写っているか否かの判定は自動化することにより省力化することができる。
Transmitting data (3): P C (K ), K (SigV, D, R C, Data)
Voting data: Data = P J1 (P J2 (P JN (P Y (M))))
Electronic signature: SigV = Sv (H (D, RC, Data))
Next, the authentication device CT confirms the video sent from the voting device VT, and if the person other than the voter is shown, or if the designated gesture is not shown, the authentication device CT sets the vote as invalid. It should be noted that even if there are intimidators or acquirers in the range not shown in the moving image, since only the voter V can be seen on the voting screen, it is ensured that it is a secret vote. It is possible to save labor by automating the determination of whether or not anything other than the voter is shown in the video.

また、認証装置CTは乱数RCがステップ(1)で送った乱数RCと同一であるか否かを比較検証し、さらに電子署名SigVが正当なものか否かを検証した上で、動画Dと投票データを区分し、住民票コードと投票データDataを投票時間が終了するまで控えておき、投票時間が終了し後、多数の投票装置から送られてきた投票データDataのみを集めてリストにする。そしてそのリストを複数設けられているシャッフル装置JTの最初のシャッフル装置JTに送信する。(ステップ(4))。 Further, on the authentication device CT is the random number R C is step (1) with the random number R C and identically or sent whether compares validate further electronic signature SigV has verified whether legitimate, videos D and voting data are divided, and the resident card code and voting data Data are recorded until the voting time ends, and after the voting time ends, only the voting data Data sent from many voting devices is collected and listed. To. The list is transmitted to the first shuffle device JT 1 of the plurality of shuffle devices JT. (Step (4)).

最初のシャッフル装置JTは投票データのリストを自分の秘密鍵SJ1で復号化した後、シャッフル(順番の入れ替え)を行い、その後投票データは複数設けられているシャッフル装置の次のシャッフル装置JTに順次渡されそこでも復号とシャッフルが行なわれる。そして最後のシャッフル装置JTから集計装置YTに送信される。また、投票の正当化の情報に供するために復号とシャッフルを行う前後でハッシュ値がシャッフル装置JTによって公開される(ステップ(5))。 The first shuffle device JT 1 decrypts the list of voting data with its own secret key S J1 and then shuffles (changes the order), and then the shutting device JT is the next shuffle device JT that is provided with a plurality of voting data. Sequentially passed to X where decryption and shuffling are performed. And transmitted to the aggregation device YT from the last shuffling apparatus JT N. In addition, the hash value is disclosed by the shuffle device JT before and after performing decryption and shuffle to provide information for voting justification (step (5)).

そして、投票者Vはシャッフル装置JTで公開されたハッシュ値とステップ(3)で控えたハッシュ値とを比較し、自分の控えているハッシュ値が公開されたハッシュ値の中に入っていることを確認することで、自分の投票データが届いたことおよび投票内容の改竄やすり替えのない正当な投票が行なわれたことを検証できる(ステップ(6))。   Then, the voter V compares the hash value disclosed in the shuffle device JT with the hash value recorded in step (3), and the hash value stored by himself / herself is included in the disclosed hash value. By confirming the above, it is possible to verify that the voting data has arrived and that the voting has been performed without falsification or replacement of the voting content (step (6)).

最後に、集計装置YTは、複数設けられた最後のシャッフル装置JTから送られてきた投票データのリストを集計センタYの秘密鍵Sで復号化し、投票内容Mのすべてを取り出し集計する(ステップ(7))。 Finally, totaling device YT is decrypted with the private key S Y aggregate a list of voting data sent from the last shuffling apparatus JT N which is plurality centers Y, aggregates remove all vote content M ( Step (7)).

本実施の形態に係るジェスチャは、動画が事前に撮影されたものにすり替えられて、単独投票の条件が崩されないようにするために動画にランダムなジェスチャを入れ、リアルタイムに投票が行なわれていることを保証するものであるから、ジェスチャの種類を多くすることが必要である。そこで認証装置CTから投票装置に乱数をジェスチャとして要求し、投票者Vは片手で数を表した手数字を順番に表示することで実質上無限通りの表現が可能となる。図2はジェスチャの例を示したものであり、片手で6通りの数を表すことができ、認証装置CTは「13205」など0から5までの数で表した数を投票装置VTへ送り、投票者Vは投票装置VTによりその数を手数字で1桁ずつ順に表示する。この6通りのジェスチャにより充分単独投票であることが確保される。   The gesture according to the present embodiment is replaced with a video that has been taken in advance, and a random gesture is added to the video so that the conditions for single voting are not destroyed, and voting is performed in real time. Therefore, it is necessary to increase the types of gestures. Therefore, the authentication device CT requests a random number from the voting device as a gesture, and the voter V can display a number representing the number with one hand in order, thereby allowing virtually unlimited expression. FIG. 2 shows an example of a gesture, which can represent six numbers with one hand, and the authentication device CT sends a number represented by a number from 0 to 5 such as “13205” to the voting device VT. The voter V displays the numbers one by one in order by hand using the voting device VT. These six gestures ensure that the ballot is sufficient.

また、本発明の実施の形態に係る電子投票システムでは、投票者Vが投票者本人であることが公的個人認証サービス等のPKI(Public Key Infrastracture)により証明され、確度の高い個人認証がなされる。   Further, in the electronic voting system according to the embodiment of the present invention, it is proved that the voter V is the voter himself / herself by a public key authentication (PKI) such as a public personal authentication service, and personal authentication with high accuracy is performed. The

また、投票者Vの個人情報は認証装置CTで投票データと区分し、投票データをミックスネット方式による入れ替えを行っているので従来の無記名投票と同様の匿名性が得られている。   Further, the personal information of the voter V is classified from the voting data by the authentication device CT, and the voting data is exchanged by the mixed net method, so that anonymity similar to that of the conventional anonymous voting is obtained.

また、投票内容Mは、投票装置VTにおいて集計センタY、シャッフルセンタJ、集計センタYのそれぞれの公開鍵で多重に暗号化しているため第3者が投票内容Mを盗み見るためには、全部の秘密鍵が必要となり秘密鍵を厳重に管理さえすれば秘密性が充分に確保される、また携帯電話の画面自体を横から盗み見る行為に対してはカメラで監視することによって防止されている。そのため,カメラは広角に写るようになることを前提とする。   In addition, since the voting content M is multiplexly encrypted with the public keys of the totaling center Y, the shuffle center J, and the totaling center Y in the voting device VT, a third party cannot view all the voting content M in order to see it. If a secret key is required and the secret key is strictly managed, the secrecy is sufficiently secured, and the act of stealing the screen of the mobile phone from the side is prevented by monitoring with a camera. Therefore, it is assumed that the camera will come out at a wide angle.

また、認証装置CTにおいて、投票装置VTから送られてくる投票要求のデータの中から住民票コードを取り出し、その住民票コードをリストに記録しているので、さらに同一人が投票要求する場合には、送信データ中の住民票コードが住民票コードのリストに存在することになり、2重投票であることが検知され2重投票は排除される。   In the authentication device CT, the resident card code is extracted from the voting request data sent from the voting device VT, and the resident card code is recorded in the list. The resident card code in the transmission data exists in the list of resident card codes, and it is detected that the vote is a double vote, and the double vote is excluded.

また、第3者が、不正の投票プログラムを作成しまたは手に入れて認証センタCになりすます不正行為がなされると、投票者Vがその不正な第3者に投票データを送る恐れがあるため、投票者Vが投票要求する際、乱数RVを生成して認証装置CTの公開鍵PCで暗号化して送信し、認証装置CTによってその乱数RVが投票要求に対する返信の中に入れられるので、投票装置VTが認証装置CTからの返信の中に入っている乱数RVを投票要求時に送ったものと同じであるか否かを比較検証することによって、不正行為を行なうなりすましの認証センタCを排除できる。 In addition, if a third party creates or obtains an illegal voting program and impersonates the authentication center C, the voter V may send voting data to the unauthorized third party. when the voter V to vote request, generates a random number R V sends encrypted with the public key P C of the authentication apparatus CT, the random number R V is placed in a reply to request for voting by the authentication device CT Therefore, by comparing and verifying whether or not the random number R V contained in the reply from the authentication device CT is the same as that sent at the time of voting by the voting device VT, an authentication center for impersonation that performs fraud C can be eliminated.

また、携帯電話の画面、メモリ内に誰に投票したかを示す投票内容Mが残っていると、投票者Vがそれを買収者へ見せることで投票内容Mを証拠とする買収が行なわれる可能性があるが、投票内容Mは投票後、携帯電話の中から自動的に消去され、投票後は投票者Vの手元には投票内容Mは存在しないので買収の可能性はなくなる。   In addition, if there is a voting content M indicating who voted in the screen or memory of the mobile phone, an acquisition based on the voting content M can be performed by the voter V showing it to the acquirer. However, the voting content M is automatically deleted from the mobile phone after voting. After the voting, the voting content M does not exist at the hand of the voter V, so the possibility of acquisition is eliminated.

なお、電子投票にパソコンを使用すると、第3者がリモート操作ツールを使用し離れた場所から操作して、投票者Vになりすまして投票する可能性があり、またデスクトップ上の操作を動画として録画するツールを使い、投票する際の状況を録画し、その動画を使用して、投票後の買収がされる可能性があるが、本実施の形態においては、カメラ付き携帯電話を用いているためその発生の確率は極めて低い。   If a PC is used for electronic voting, there is a possibility that a third party may operate from a remote location using a remote operation tool and pretend to be the voter V, and also record the operation on the desktop as a video. , The situation when voting is recorded, and the video may be used for acquisition after voting. However, in this embodiment, a camera-equipped mobile phone is used. The probability of its occurrence is very low.

なお、本発明の実施の形態においては、投票装置VT、認証装置CT、シャッフル装置JT、集計装置YTは市町村の選挙を想定した横直列に設けた投票システムとしたが、国政選挙の場合は、市町村の投票システムの上段に都道府県や国の集計装置YTを階層状に複数設けた投票システムとすればよい。   In the embodiment of the present invention, the voting device VT, the authentication device CT, the shuffle device JT, and the counting device YT are voting systems provided in a horizontal series assuming a municipal election, but in the case of a national election, What is necessary is just to make it the voting system which provided the count device YT of the prefectures and countries in the upper stage of the voting system of the municipalities.

本発明の実施の形態に係る電子投票のブロック図権フローチャートである。It is a block diagram right flowchart of electronic voting concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係るジェスチャの説明図である。It is explanatory drawing of the gesture which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

V・・投票者
VT・・投票装置(カメラ付き携帯電話)
C・・認証センタ
CT・・認証装置
J・・シャフルセンタ
JT、JT・・シャッフル装置(X=1、2…N)
Y・・集計センタ
YT・・集計装置
M・・投票内容
K・・共通鍵
・・投票者の公開鍵
・・投票者の秘密鍵
SigV・・投票者の電子署名
・・認証センタの公開鍵
・・認証センタの秘密鍵
JX・・シャフルセンタの公開鍵(X=1、2…N)
JX・・シャフルセンタの秘密鍵(X=1、2…N)
・・集計センタの公開鍵
・・集計センタの秘密鍵
K(M)・・共通鍵で暗号化した投票内容
(K)・・投票者の公開鍵により暗号化した共通鍵
H・・ハッシュ
V ... Voter VT ... Voting device (mobile phone with camera)
C ・ ・ Authentication Center CT ・ ・ Authentication Device J ・ ・ Shuffle Center JT, JT X・ ・ Shuffle Device (X = 1, 2, ... N)
Y ·· tabulation center YT ·· collection apparatus M ·· vote content K ·· common key P V ·· voter public key S V ·· voter private key of
SigV ·· voters of electronic signature P C ·· authentication center public key S C ·· authentication center secret key P JX ·· shuffle center public key of the (X = 1,2 ... N)
S JX・ ・ Shuffle Center's secret key (X = 1,2, ... N)
Common key encrypted by P Y ·· tabulation center public key S Y ·· tabulation center secret key K (M) ·· common key in an encrypted vote content P V (K) ·· voter public key of the
H. Hash

Claims (6)

投票者が投票に使用するカメラ付き携帯電話で構成される投票装置と、
投票者が投票権を有する正当な投票者であることを検証し、前記投票装置から送信される投票の有効性を検証する認証装置と、
該認証装置から送信される投票内容を集計する集計装置と、が電気通信回線で接続された電子投票システムであって、
前記投票者自身が、自分自身の投票状況を前記投票装置を構成する携帯電話のカメラで撮影し、その映像と投票内容とを同時に前記投票装置から前記認証装置に送信し、該認証装置は前記投票装置から送信された映像の中に投票者以外のものが写っている場合には、その投票を無効票とすることを特徴とする電子投票システム。
A voting device consisting of a camera-equipped mobile phone that the voter uses for voting;
An authentication device for verifying that a voter is a legitimate voter having a voting right and verifying the validity of a vote transmitted from the voting device;
An aggregation device for aggregating voting contents transmitted from the authentication device, and an electronic voting system connected by a telecommunication line,
The voter himself takes a picture of his / her voting situation with a camera of a mobile phone that constitutes the voting device, and transmits the video and voting contents from the voting device to the authentication device at the same time. An electronic voting system characterized in that when a video other than the voter is shown in the video transmitted from the voting device, the vote is set as an invalid vote.
投票者が投票に使用するカメラ付き携帯電話で構成される投票装置と、
投票者が投票権を有する正当な投票者であることを検証し、前記投票装置から送信される投票の有効性を検証する認証装置と、
該認証装置から送信される投票データをシャッフルする1以上のシャッフル装置と、
該シャッフル装置から送信される投票内容を集計する集計装置と、が電気通信回線で接続された電子投票システムであって、
前記投票者自身が、自分自身の投票状況を前記投票装置を構成する携帯電話のカメラで撮影し、その映像と投票内容とを同時に前記投票装置から前記認証装置に送信し、該認証装置は前記投票装置から送信された映像の中に投票者以外のものが写っている場合には、その投票を無効票とすることを特徴とする電子投票システム。
A voting device consisting of a camera-equipped mobile phone that the voter uses for voting;
An authentication device for verifying that a voter is a legitimate voter having a voting right and verifying the validity of a vote transmitted from the voting device;
One or more shuffle devices that shuffle voting data transmitted from the authentication device;
An electronic voting system in which a counting device that counts voting contents transmitted from the shuffle device is connected by a telecommunication line,
The voter himself takes a picture of his / her voting situation with a camera of a mobile phone that constitutes the voting device, and transmits the video and voting contents from the voting device to the authentication device at the same time. An electronic voting system characterized in that when a video other than the voter is shown in the video transmitted from the voting device, the vote is set as an invalid vote.
前記投票者が、前記投票装置を使用して投票する前に、前記認証装置が前記投票装置に対して上記映像がリアルタイムのものであることを証明するためのジェスチャ指示を行い、前記投票者は前記携帯電話のカメラで前記認証装置から指示されたジェスチャを織込んだ自分自身の投票状況を撮影した動画を投票内容と同時に前記投票装置から前記認証装置に送信し、前記認証装置は、前記投票装置から送信された動画の中に投票者以外のものが写っておらず、かつ認証装置が指示したジェスチャが織込まれている場合にのみ、その投票を有効票とすることを特徴とする請求項1または2に記載の電子投票システム。   Before the voter votes using the voting device, the authentication device gives the voting device a gesture instruction to prove that the video is real-time, and the voter A moving image in which a gesture instructed by the authentication device is incorporated with the camera of the mobile phone is photographed from the voting device to the authentication device at the same time as the content of the vote, and the authentication device The vote is determined to be a valid vote only when no video other than the voter is shown in the video transmitted from the device and the gesture instructed by the authentication device is incorporated. Item 3. The electronic voting system according to item 1 or 2. 前記ジェスチャが、前記認証装置が生成する乱数をジェスチャとして要求するものであって、片手による手数字を順番に表したものであることを特徴とする請求項3に記載の電子投票システム。   The electronic voting system according to claim 3, wherein the gesture is a request for a random number generated by the authentication device as a gesture, and represents a one-handed hand digit in order. 前記投票内容が、投票後に前記投票装置から消去されることを特徴とする請求項1乃至4に記載の電子投票システム。   5. The electronic voting system according to claim 1, wherein the voting content is deleted from the voting device after voting. 前記投票装置から投票内容が前記認証装置に送信される前に、前記投票装置によって生成され前記認証装置に送信された乱数が、前記認証装置から前記投票装置に返信され、前記投票装置が前記認証装置に送信した乱数と、前記認証装置から返信された乱数とが前記投票装置によって比較されることにより、該認証装置が正当な認証装置であることが検証されることを特徴とする請求項1乃至5に記載の電子投票システム。
Before the voting device transmits the voting content to the authentication device, a random number generated by the voting device and transmitted to the authentication device is returned from the authentication device to the voting device, and the voting device performs the authentication. The random number transmitted to the device and the random number returned from the authentication device are compared by the voting device to verify that the authentication device is a valid authentication device. The electronic voting system as described in thru | or 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018508876A (en) * 2015-01-21 2018-03-29 セサル・ラモン・フアン・コルレア・パルケルCesar Ramon Juan CORREA PARKER Electronic voting method and system implemented in portable device

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Title
JPN6010028911, 本杉洋,他2名, "カメラ付き携帯電話を利用した電子投票システムの提案", 電子情報通信学会技術研究報告, 20040714, Vol.104,No.20, 181〜185ページ, JP, 社団法人電子情報通信学会 *

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