The New South Wales iVote System: Security Failures and Verification Flaws in a Live Online Election
在世界上有史以来规模最大的在线投票部署中，iVote互联网投票系统在2015年澳大利亚新南威尔士州的州选举中获得了28万张选票。在选举期间，我们对实时iVote系统的部分内容进行了独立的安全分析，发现了严重的漏洞，这些漏洞可能被用来操纵选票，侵犯选票隐私，并破坏验证机制。在我们披露这些漏洞之前，选举当局似乎没有发现这些漏洞，尽管选举前进行了安全审查，尽管该系统已经在州选举中运行了五天。其中一个漏洞是来自不安全的外部服务器的分析软件导致的，它使一些投票暴露在隐私和完整性的完全妥协中。至少有一个议会席位是由一个差额决定的，远远小于在制度脆弱时所获得的票数。我们还发现了协议缺陷，包括投票验证本身容易被操纵。这一事件凸显了在网上进行安全选举的困难，并为选民、选举官员和电子投票研究界提供了教训。
2015-06-05 cs.CR
Improving the Security of United States Elections with Robust Optimization
本文通过鲁棒优化方法首次提出具有严格安全保障的投票机测试选票设计，能以极低的额外成本检测选票互换错误，并已在密歇根州选举中成功试点应用。
2024-09-30 cs.CR math.OC
Cast-as-Intended Mechanism with Return Codes Based on PETs
我们提出了一种方法，提供铸造作为预期的验证远程电子投票。该方法是基于明文等价性测试（PET），用于匹配投票对预先生成的加密代码表。我们的解决方案提供了安全性和功能属性的有吸引力的平衡。它基于众所周知的加密构建块，并依赖于标准的加密假设，这允许相对简单的安全分析。我们的方案设计了一个内置的细粒度分布式信任机制的基础上阈值解密。最后，它只对投票平台施加很少的额外计算负担，这在选民使用移动电话等计算能力有限的设备时尤为重要。同时，服务器端的计算成本非常合理，并且随着选票大小的增加而扩展。
2017-07-12 cs.CR
Electric Democracy: Proof of Work to secure Elections
本文提出利用工作证明算法与其它安全机制构建零信任选举系统，以解决电子投票的安全问题，提升选举透明度与参与度。
2022-06-30 cs.CR
Security Survey and Analysis of Vote-by-Mail Systems
在美国，邮寄投票已经有几十年的历史，并在COVID-19疫情期间成为首选的投票方式。在本文中，我们研究了电子系统的安全性，在通过邮件投票的过程中，包括在线选民登记和在线选票跟踪系统。这些制度的目标是便利选民登记和提高公众对选举的信心，这是值得称赞的。它们无可争议地提供了一种关键的公共产品。正是由于这些原因，了解邮件投票过程的安全性和隐私状况至关重要。我们发现，一些州的在线选民登记系统存在漏洞，允许对手更改或有效阻止选民登记。我们还发现，选票跟踪系统提出了严重的隐私问题，周围的方便访问选民数据。虽然这里讨论的漏洞不太可能使对手修改选票，但有几个漏洞可能会剥夺选民的选举权，降低选民对美国选举基础设施的信心，从而破坏这些系统的目的。
2020-09-05 cs.CR cs.CY
Busting the Paper Ballot: Voting Meets Adversarial Machine Learning
University of Rhode Island（罗德岛大学）；University of Connecticut（康涅狄格大学）；Northeastern University（东北大学）；Stony Brook University（石溪大学）；University of Connecticut Voting Technology Center（康涅狄格大学选举技术中心）；Synchrony Chair in Cybersecurity University of Connecticut（康涅狄格大学网络安全荣誉教授职位）
该研究针对美国选举计票器中机器学习分类器的安全风险，构建新选票数据集并测试多类模型，发现梯度遮蔽导致传统白盒攻击失效，通过改进损失函数解决该问题后，证实物理场景下低成功率攻击也可能翻转选举结果。
2025-06-17 cs.CR cs.CV cs.LG
Voting by mail: a Markov chain model for managing the security risks of election systems
Morgan State University（摩根州立大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本文提出一个动态数学模型框架，用于评估邮寄投票过程的风险，通过马尔可夫链分析选举性能和风险，结合多层次网络方法考虑恶意与非恶意威胁及安全措施的相互作用。
2026-04-03 cs.CR math.PR
A Protocol for Cast-as-Intended Verifiability with a Second Device
本文针对互联网选举中第二设备审计选票的按意图投票可验证性问题，提出一种不增加卖票风险、信任假设更弱且可与多种投票协议结合的增强协议。
2023-04-19 cs.CR
They may look and look, yet not see: BMDs cannot be tested adequately
错误、配置错误和恶意软件可能会导致选票标记设备（BMD）打印错误的选票。已经提出了几种测试BMD的方法。在逻辑和准确性测试（LAT）和并行或实时测试中，审核员将已知的测试投票输入BMD并检查测试结果。被动测试监测"损坏" BMD的比率，其理论是如果BMD发生故障，比率将显著增加。我们表明，这些方法不能可靠地检测结果改变的问题，因为：（i）可能与BMD的相互作用的数量是巨大的，所以测试相互作用均匀随机是没有希望的。(ii)要智能地探测互动空间，需要一个准确的选民行为模型，但由于互动空间如此之大，建立一个准确的模型需要在每次选举中观察每个司法管辖区的大量选民-比大多数司法管辖区的选民都多。(iii)即使有一个完美的选民行为模型，在大多数司法管辖区，所需的测试数量也超过了选民的数量。(iv)攻击者可以针对测试成本高的交互，例如，因为它们涉及缓慢的投票;或者不太可能注意到篡改的交互，例如，因为投票者使用音频接口。(v)无论BMDs是否行为不端，损坏选票的分布是未知的，并且因选举而异，可能因选票风格而异：历史数据没有多大帮助。因此，没有办法校准用于被动测试的阈值，例如，以保证至少95%的机会注意到5%的选票被修改，最多5%的误报率。(vi)即使知道坏选票的分布是泊松分布，绝大多数司法管辖区也没有足够的选民进行被动测试，以有很大的机会发现问题，但只有很小的机会出现假警报。
2022-07-25 cs.CR cs.CY stat.AP
Coordinated Electromagnetic Side-Channel Attacks for Voter--Ballot Linking: A Case Study of the Brazilian E-Polling System
Federal University of Technology -- Paraná (UTFPR)（巴拉那联邦技术大学）；Federal University of Goiás (UFG)（戈亚斯联邦大学）；Fraunhofer Portugal AICOS（弗劳恩霍费尔葡萄牙AICOS）
本研究展示两名攻击者通过协调电磁侧信道攻击，重建电子投票机显示选票并关联特定选民，实验验证了穿墙选票重建的可行性，为电子投票安全提供建议。
2026-09-29 cs.CR cs.CY eess.SP
Are Voters Willing to Collectively Secure Elections? Unraveling a Practical Blockchain Voting System
本文提出集体安全投票概念，设计并实现基于区块链的投票系统，结合阈值密码学与智能合约，用户测试显示选民参与意愿高，系统可行。
2025-10-09 cs.CR cs.DC
Inference Attacks on Encrypted Online Voting via Traffic Analysis
本文研究通过加密网络流量元数据对在线投票系统发起推理攻击，结合规则与机器学习方法在两类平台上实现高达99.5%的准确率，揭示投票者隐私漏洞并提出载荷填充与时间戳均衡等缓解对策。
2025-09-19 cs.CR
UC Modelling and Security Analysis of the Estonian IVXV Internet Voting System
自2005年以来，爱沙尼亚在全国范围的选举中使用互联网投票。然而，该系统最初是以启发式方式设计的，几乎没有经过验证的安全保证。爱沙尼亚互联网投票系统多年来一直在不断发展，最新版本（代号IVXV）于2018年实施。然而，迄今为止，尚未对该系统进行正式的安全分析。在这项工作中，第一次，我们提供了一个严格的安全建模爱沙尼亚IVXV系统作为一个仪式，试图捕捉到的效果，实际的人类行为对选举可验证性的通用可组合性（UC）框架。基于从爱沙尼亚的三个实际选举事件收集的选民行为统计数据，我们表明，IVXV实现端到端的可验证性在实践中，尽管只有$4\%$（平均）的爱沙尼亚选民审计他们的选票。
2021-09-05 cs.CR cs.DC cs.FL
AI-Protected Blockchain-based IoT environments: Harnessing the Future of Network Security and Privacy
本研究探讨人工智能与区块链在物联网中的协同作用，通过AI分析数据检测威胁、区块链确保防篡改，以增强网络安全与隐私保护。
2024-05-22 cs.CR
A transparent referendum protocol with immutable proceedings and verifiable outcome for trustless networks
在选举和全民投票中，选民的高投票率是非常可取的，以确保一个强大的民主。安全电子投票是选举和全民投票未来的愿景。这一制度可以抵消阻碍选民踊跃投票的因素，如要求在有限的时间内亲自到投票站投票。然而，这一愿景带来了透明度和保密性要求，使设计此类解决方案具有挑战性。具体而言，计票必须以可重复的方式进行，个人选民的选票必须保密。在本文中，我们提出并评估了一个公投协议，确保透明度，机密性和完整性，在不信任的网络。该协议通过结合安全多方计算（SMPC）和分布式账本或区块链技术构建。协议通信的持久性和不变性允许在客户端验证公投结果。因此，选民不需要信任第三方。我们提供正式的描述，并对我们的建议进行彻底的安全评估。
2019-09-13 cs.CR
Blockchain-Based Secure Online Voting Platform Ensuring Voter Anonymity, Integrity, and End-to-End Verifiability
本研究针对在线投票的隐私与安全顾虑，提出结合私有链存加密选票、公链锚定哈希及盲签名令牌保匿名的混合区块链投票模型，实现了原型并验证其可行性与实用性。
2025-09-30 cs.CR
National Treasure: The Call for e-Democracy and US Election Security
针对美国选举系统公信力不足、投票流程复杂等问题，提出基于PKI的智能卡国民身份证方案，以提升选举安全、推动普选制，同时为DHS与DOD协作保护选举基础设施提供思路。
2024-09-13 cs.CR cs.CY
Publicly auditable privacy-preserving electoral rolls
针对公开选民名册导致选民画像与操纵的问题，本文提出可公开审计且保护隐私的选民名册协议，支持选民核验与统计审计，并防范选票填塞及拒绝投票。
2024-06-02 cs.CR cs.CY
