Nghiên cứu và thử nghiệm mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận tại Đại học Quốc gia Hà Nội

Luận văn thạc sĩ phân tích vnu uet nghiên cứu và thử nghiệm mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận 04, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp khả thi cho thực tiễn.

• Tác giả: Vũ Thị Quyên
• Người hướng dẫn: TS. Lê Phê Đô
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghệ
• Chuyên ngành: Công nghệ Thông tin
• Đề tài: Nghiên cứu và thử nghiệm mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• LỜI CAM ĐOAN
• MỤC LỤC
• DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
• DANH SÁCH BẢNG BIỂU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỎ PHIẾU ĐIỆN TỬ Ở MỘT SỐ NƢỚC TRÊN THẾ GIỚI
• 1.1. Lịch sử máy bầu cử trên thế giới
• 1.2. Đục lỗ thẻ
• 1.3. Hệ thống quét quang học
• 1.4. Thiết bị điện tử ghi nhận trực tiếp (DRE – Direct-recording Electronic)
• 1.5. Bỏ phiếu điện tử
• 1.6. Hệ thống bầu cử điện tử Estonia
• 1.6.1. Giới thiệu

Tóm tắt

I. Tổng quan về mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận tại VNU UET

Mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận tại VNU UET là một nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực nghiên cứu xã hội và công nghệ thông tin. Mô hình này không chỉ giúp đánh giá ý kiến của sinh viên mà còn cung cấp cái nhìn tổng quan về hành vi bỏ phiếu trong môi trường học thuật. Việc áp dụng công nghệ vào mô hình này giúp nâng cao tính chính xác và hiệu quả trong việc thu thập dữ liệu.

1.1. Định nghĩa mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận

Mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận là một phương pháp thu thập ý kiến từ một nhóm người nhằm đánh giá xu hướng và quan điểm của họ về một vấn đề cụ thể. Tại VNU UET, mô hình này được áp dụng để khảo sát ý kiến sinh viên về các vấn đề xã hội và chính trị.

1.2. Lợi ích của mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận

Mô hình này mang lại nhiều lợi ích, bao gồm việc cung cấp thông tin chính xác về ý kiến của sinh viên, giúp các nhà quản lý đưa ra quyết định đúng đắn hơn. Ngoài ra, nó còn tạo cơ hội cho sinh viên thể hiện quan điểm của mình một cách công khai và minh bạch.

II. Vấn đề và thách thức trong mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận

Mặc dù mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận tại VNU UET mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng gặp phải không ít thách thức. Các vấn đề như an ninh thông tin, độ tin cậy của dữ liệu và hành vi bỏ phiếu của sinh viên cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. An ninh thông tin trong mô hình bỏ phiếu

An ninh thông tin là một trong những vấn đề quan trọng nhất trong mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận. Việc bảo vệ dữ liệu cá nhân của sinh viên và đảm bảo rằng không có sự can thiệp từ bên ngoài là rất cần thiết để duy trì tính chính xác của kết quả.

2.2. Độ tin cậy của dữ liệu thu thập được

Độ tin cậy của dữ liệu là yếu tố quyết định đến chất lượng của mô hình. Cần có các phương pháp kiểm tra và xác thực để đảm bảo rằng dữ liệu thu thập được phản ánh đúng ý kiến của sinh viên.

III. Phương pháp nghiên cứu mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận

Để nghiên cứu mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận, các phương pháp như phân tích dữ liệu, khảo sát trực tuyến và phỏng vấn sâu được áp dụng. Những phương pháp này giúp thu thập thông tin một cách hiệu quả và chính xác.

3.1. Phân tích dữ liệu trong mô hình bỏ phiếu

Phân tích dữ liệu là bước quan trọng trong nghiên cứu mô hình bỏ phiếu. Các công cụ phân tích dữ liệu hiện đại giúp xử lý và phân tích thông tin một cách nhanh chóng và chính xác, từ đó đưa ra những kết luận có giá trị.

3.2. Khảo sát trực tuyến và phỏng vấn sâu

Khảo sát trực tuyến là phương pháp phổ biến để thu thập ý kiến từ sinh viên. Bên cạnh đó, phỏng vấn sâu cũng được thực hiện để có cái nhìn sâu sắc hơn về quan điểm của sinh viên đối với các vấn đề xã hội.

IV. Ứng dụng thực tiễn của mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận

Mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận tại VNU UET không chỉ dừng lại ở việc thu thập ý kiến mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn. Nó có thể được sử dụng để tổ chức các cuộc thăm dò ý kiến trước các sự kiện lớn hoặc trong các cuộc bầu cử sinh viên.

4.1. Tổ chức thăm dò ý kiến trước sự kiện

Mô hình này có thể được áp dụng để tổ chức các cuộc thăm dò ý kiến trước các sự kiện lớn như hội thảo, hội nghị hoặc các hoạt động ngoại khóa, từ đó giúp ban tổ chức có cái nhìn tổng quan về mong muốn của sinh viên.

4.2. Ứng dụng trong bầu cử sinh viên

Mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận cũng có thể được sử dụng trong các cuộc bầu cử sinh viên, giúp đảm bảo rằng mọi ý kiến đều được lắng nghe và phản ánh trong quá trình bầu cử.

V. Kết luận và tương lai của mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận

Mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận tại VNU UET đã chứng minh được giá trị của nó trong việc thu thập ý kiến và phản ánh quan điểm của sinh viên. Tương lai của mô hình này hứa hẹn sẽ còn phát triển hơn nữa với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin.

5.1. Tương lai của mô hình bỏ phiếu

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận sẽ ngày càng hoàn thiện hơn, giúp thu thập dữ liệu một cách nhanh chóng và chính xác hơn.

5.2. Khuyến nghị cho nghiên cứu tiếp theo

Cần có những nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến hành vi bỏ phiếu của sinh viên, từ đó đưa ra những khuyến nghị phù hợp cho việc cải thiện mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Sự phát triển mạnh mẽ của mạng Internet và công nghệ số đã mở ra những bước đột phá trong công tác quản trị và lấy ý kiến cộng đồng. Các phương pháp bỏ phiếu truyền thống bằng giấy hoặc hệ thống đục lỗ cơ học bộc lộ nhiều hạn chế về chi phí vận chuyển, thời gian kiểm đếm thủ công kéo dài và nguy cơ sai sót số liệu. Thống kê từ các cuộc khảo sát ý kiến cho thấy phương thức thăm dò trực tuyến đạt tỷ lệ phản hồi khoảng 30%, vượt trội hơn hẳn so với mức dưới 10% của các cuộc điều tra qua điện thoại bàn truyền thống. Tuy nhiên, việc ứng dụng công nghệ vào các kỳ bầu cử và trưng cầu dân ý quy mô lớn luôn đối mặt với thách thức an ninh dữ liệu nghiêm trọng. Điển hình như tại Estonia, quốc gia tiên phong triển khai bỏ phiếu điện tử từ năm 2005, cuộc bầu cử năm 2013 đã ghi nhận 133.808 phiếu bầu qua mạng (chiếm 21,2% tổng số cử tri), nhưng hệ thống vẫn bộc lộ nhiều lỗ hổng quản trị máy chủ khi bị các chuyên gia an ninh mạng độc lập phân tích.

Mục tiêu trọng tâm của nghiên cứu này là phân tích toàn diện các mô hình bỏ phiếu điện tử trên thế giới, từ đó thiết kế và thử nghiệm thành công mô hình bỏ phiếu thăm dò dư luận trực tuyến an toàn, bảo mật cao. Nghiên cứu tập trung giải quyết bài toán tối ưu hóa thuật toán mã hóa, khắc phục nhược điểm về chiều dài khóa cồng kềnh và tốc độ tính toán chậm của các hệ mật khóa công khai truyền thống như RSA hay ElGamal cổ điển. Phạm vi nghiên cứu được triển khai thực nghiệm trong môi trường giáo dục tại một trường trung học phổ thông và trường đại học trong giai đoạn 2014 - 2015. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc nâng cao tính minh bạch, giảm thiểu 80% chi phí in ấn và hậu cần, đồng thời rút ngắn thời gian xử lý và công bố kết quả thăm dò từ nhiều ngày xuống chỉ còn vài phút với độ chính xác đạt mức tuyệt đối.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng lý thuyết mật mã học hiện đại và toán học rời rạc, bao gồm:

• Lý thuyết đường cong Elliptic trên trường hữu hạn $F_p$: Cung cấp cấu trúc nhóm đại số vững chắc cho các phép toán cộng điểm và nhân đôi điểm. Hệ mật mã đường cong Elliptic (ECC) cho phép tạo ra độ an toàn tương đương với hệ mật RSA nhưng với độ dài khóa ngắn hơn đáng kể; ví dụ, khóa EC-ElGamal độ dài 160 bit cung cấp độ an toàn tương đương với khóa RSA 1024 bit.
• Hệ mã hóa đồng cấu EC-ElGamal: Cho phép thực hiện các phép tính cộng trực tiếp trên các bản mã của lá phiếu mà không cần giải mã từng bản rõ riêng lẻ, bảo đảm tính ẩn danh tuyệt đối cho người tham gia.
• Giao thức chia sẻ bí mật Shamir $(t, m)$: Đề xuất năm 1979 dựa trên đa thức nội suy Lagrange, cho phép phân chia khóa bí mật thành $m$ mảnh khóa và phân phối cho $m$ thành viên trong ban kiểm phiếu; khóa gốc chỉ có thể khôi phục khi có đủ $t$ thành viên hợp tác ($t \le m$).
• Lý thuyết chữ ký mù RSA và chữ ký vòng: Cơ chế bảo đảm tính xác thực của thông điệp mà người ký không nhìn thấy nội dung bản rõ, ngăn chặn hành vi truy nguyên danh tính cử tri.
• Hàm băm một chiều an toàn: Sử dụng các chuẩn băm như SHA-1, SHA-2 với đầu ra 160 bit theo tiêu chuẩn NIST ban hành năm 1993, đảm bảo tính kháng va chạm và tính toàn vẹn dữ liệu.

Các khái niệm cơ sở được định nghĩa chuẩn xác gồm: Bản rõ (Plaintext), Bản mã (Ciphertext), Khóa công khai (Public Key), Khóa bí mật (Secret Key) và Bài toán Logarit rời rạc (Discrete Logarithm Problem).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp phương pháp phân tích lý thuyết mật mã với phương pháp thực nghiệm mô phỏng hệ thống phân tán:

• Nguồn dữ liệu và cỡ mẫu: Dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ quá trình mô phỏng cuộc bỏ phiếu nội bộ với cơ sở dữ liệu gồm 100 cử tri giả lập, 3 máy chủ chức năng và hội đồng kiểm phiếu gồm 3 thành viên nắm giữ các mảnh khóa bí mật.
• Phương pháp chọn mẫu: Sử dụng phương pháp chọn mẫu phân tầng có chủ đích để thiết lập các nhóm thực nghiệm đại diện cho cử tri, ban lưu trữ khóa (Key Storage Server) và ban kiểm phiếu (Vote Counting Server). Cách tiếp cận này đảm bảo kiểm tra đầy đủ mọi kịch bản đăng nhập, xác thực danh tính, mã hóa dữ liệu và ghép mảnh khóa.
• Phương pháp phân tích và lý do lựa chọn: Áp dụng phương pháp phân tích định lượng dựa trên việc đo lường thời gian thực thi thuật toán giải mã, tốc độ sinh khóa và tài nguyên tính toán. Lý do lựa chọn thuật toán Baby-step Giant-step của Shank với độ phức tạp $O(\sqrt{p}\log p)$ và thuật toán Pohlig-Hellman là nhằm đánh giá chính xác ngưỡng an toàn trước các cuộc tấn công giải mã cưỡng bức.
• Timeline nghiên cứu: Quá trình nghiên cứu lý thuyết, thiết kế hệ thống và chạy thử nghiệm chương trình được thực hiện liên tục trong khoảng thời gian từ tháng 6 năm 2014 đến tháng 7 năm 2015.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình nghiên cứu và thử nghiệm đã mang lại 4 phát hiện khoa học quan trọng:

1. Hiệu năng vượt trội của hệ mật EC-ElGamal: Việc ứng dụng đường cong Elliptic giúp giảm kích thước khóa lưu trữ từ 1024 bit (đối với RSA) xuống còn 160 bit, giúp giảm tải khoảng 70% dung lượng bộ nhớ máy chủ và rút ngắn hơn 60% thời gian truyền tải gói tin qua giao thức mạng.
2. Độ an toàn tuyệt đối từ cơ chế chia sẻ bí mật Shamir: Triển khai sơ đồ ngưỡng $A(2, 3)$ thành công trong việc ngăn chặn 100% rủi ro gian lận đơn phương từ một cá nhân quản trị hệ thống; khóa giải mã chỉ được tái tạo khi có ít nhất 2 trong 3 thành viên ban kiểm phiếu cùng đăng nhập và gửi mảnh khóa xác thực.
3. Hiệu quả ngăn chặn bỏ phiếu tự động và bỏ phiếu lặp lại: Hệ thống thử nghiệm loại bỏ hoàn toàn 100% các cuộc tấn công bỏ phiếu tự động bằng phần mềm bot thông qua việc tích hợp mã CAPTCHA quang học chống nhận dạng ký tự OCR kết hợp với kiểm soát phiên đăng nhập ID cử tri duy nhất.
4. Hạn chế cố hữu của các mô hình thực tế quốc tế: Phân tích hệ thống bầu cử Estonia năm 2013 (với 133.808 phiếu trực tuyến, trong đó 9% qua Mobile-ID) và mô hình RFID tại Israel năm 2007 cho thấy việc thiếu cơ chế phân tách máy chủ chuyển tiếp (VFS) và máy kiểm phiếu (VCS) làm gia tăng nguy cơ rò rỉ khóa bí mật lên tới hơn 40% nếu máy chủ bị xâm nhập trực tiếp.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính tạo nên thành công của mô hình là nhờ tính chất đồng cấu cộng của thuật toán EC-ElGamal. Khi cử tri gửi lá phiếu, hệ thống mã hóa lựa chọn của cử tri thành một điểm trên đường cong Elliptic. Máy chủ kiểm phiếu chỉ cần thực hiện phép cộng điểm đại số trên các bản mã mà không cần giải mã từng phiếu riêng rẽ. Kết quả tổng hợp chỉ được giải mã một lần duy nhất ở giai đoạn cuối cùng sau khi hội đồng kiểm phiếu thực hiện ghép đủ 2 mảnh khóa hợp lệ.

So với các mô hình bỏ phiếu nội bộ đang áp dụng tại Việt Nam như chương trình CPC eVote của Tổng công ty Điện lực miền Trung (EVNCPC triển khai từ tháng 6/2014 với quy định chốt phiếu trước 20 phút) hay giải pháp EzGSM phục vụ đại hội đồng cổ đông của Công ty Cổ phần Chứng khoán FPT (FPTS), mô hình đề xuất có tính bảo mật vượt trội hơn nhờ không lưu trữ bản rõ của phiếu bầu trên máy chủ trung tâm.

Dữ liệu thử nghiệm có thể được biểu diễn trực quan qua Bảng thống kê lá phiếu mã hóa và Biểu đồ thời gian xử lý phép tính cộng điểm. Khi số lượng cử tri tăng từ 50 lên 1.000 phiếu, thời gian tổng hợp kết quả chỉ tăng theo hàm tuyến tính bậc nhất, chứng minh tính khả thi cao khi ứng dụng vào thực tế diện rộng mà không gây nghẽn hệ thống.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả thử nghiệm mô hình, 4 giải pháp cụ thể được đề xuất nhằm hoàn thiện và ứng dụng công nghệ bỏ phiếu điện tử:

1. Chuẩn hóa kiến trúc mật mã hóa đồng cấu: Nâng cấp độ dài khóa đường cong Elliptic lên chuẩn 256 bit nhằm tăng cường độ an toàn trước các kỹ thuật tấn công giải mã trong tương lai, bảo đảm thời gian bảo mật dữ liệu trên 10 năm. Chủ thể thực hiện: Đội ngũ kỹ sư an toàn thông tin và phát triển phần mềm; thời gian hoàn thành trong vòng 6 tháng tới.
2. Hoàn thiện quy trình kiểm soát đa vùng bằng cơ chế phân tán khóa: Triển khai bắt buộc sơ đồ chia sẻ bí mật Shamir với ngưỡng $A(3, 5)$ tại tất cả các hội đồng kiểm phiếu, nâng tỷ lệ sẵn sàng của hệ thống lên mức 99,9% và loại trừ hoàn toàn nguy cơ thao túng kết quả từ nội bộ. Chủ thể thực hiện: Ban tổ chức bầu cử và đơn vị giám sát độc lập; áp dụng ngay từ quý tiếp theo.
3. Xây dựng lớp bảo vệ đa tầng chống bỏ phiếu tự động: Kết hợp kỹ thuật khóa địa chỉ IP động, mã hóa Cookies có thời hạn hiệu lực và hình ảnh CAPTCHA chất lượng cao có độ nhiễu màu nhằm ngăn chặn 99,5% các công cụ thu thập dữ liệu tự động. Chủ thể thực hiện: Bộ phận quản trị mạng và bảo mật máy chủ; timeline triển khai trong vòng 3 tháng.
4. Thiết lập kênh xác thực cử tri độc lập: Cung cấp ứng dụng di động cho phép cử tri quét mã QR để kiểm tra trạng thái lá phiếu trong vòng 30 phút sau khi bỏ phiếu, nâng cao mức độ tin cậy của cộng đồng lên trên 95%. Chủ thể thực hiện: Cơ quan chủ quản hệ thống trưng cầu dân ý; thử nghiệm diện rộng trong vòng 12 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị học thuật và ứng dụng chuyên sâu cho 4 nhóm đối tượng chính:

1. Học viên cao học và nhà nghiên cứu chuyên ngành Hệ thống Thông tin: Tài liệu cung cấp cơ sở toán học chặt chẽ về trường hữu hạn, bài toán logarit rời rạc, các thuật toán giải mã nâng cao và mô hình chữ ký số ứng dụng trong an toàn thông tin.
2. Kỹ sư phát triển phần mềm và kiến trúc sư hệ thống an ninh mạng: Bản thiết kế chi tiết về mô hình phân tán Client-Server gồm máy chủ chuyển tiếp (VFS), máy chủ lưu trữ (VSS) và máy kiểm phiếu (VCS) là tài liệu tham khảo giá trị để xây dựng các cổng thông tin khảo sát trực tuyến an toàn cho trên 10.000 người dùng.
3. Ban lãnh đạo doanh nghiệp và tổ chức tài chính: Luận văn cung cấp giải pháp công nghệ phục vụ tổ chức Đại hội đồng cổ đông trực tuyến hoặc bỏ phiếu thi đua khen thưởng nội bộ, giúp doanh nghiệp tiết kiệm khoảng 75% chi phí tổ chức sự kiện trực tiếp.
4. Các trường đại học và cơ quan quản lý giáo dục: Áp dụng mô hình thử nghiệm của luận văn để tổ chức các cuộc thăm dò ý kiến sinh viên, đánh giá môn học hoặc bầu ban chấp hành đoàn thể với quy trình minh bạch, bảo mật và chính xác 100%.

Câu hỏi thường gặp

Hệ mật EC-ElGamal có ưu điểm gì vượt trội so với RSA truyền thống trong bỏ phiếu điện tử? Hệ mật EC-ElGamal sử dụng các điểm trên đường cong Elliptic, cho phép đạt mức độ an toàn tương đương RSA nhưng với độ dài khóa ngắn hơn khoảng 84% (khóa 160 bit của ECC tương đương 1024 bit của RSA). Điều này giúp giảm thiểu độ trễ mạng và tăng tốc độ xử lý mã hóa đồng cấu lên gấp nhiều lần.

Cơ chế chia sẻ bí mật Shamir ngăn chặn gian lận kiểm phiếu như thế nào? Giao thức Shamir chia khóa giải mã thành nhiều mảnh độc lập dựa trên đa thức bậc $t-1$. Nếu số lượng thành viên tham gia ít hơn ngưỡng $t$ (ví dụ chỉ có 1 thành viên trong mô hình ngưỡng 2 trong 3), về mặt toán học không thể khôi phục lại khóa bí mật, ngăn chặn hoàn toàn việc tự ý mở hòm phiếu trước thời hạn.

Hệ thống làm thế nào để ngăn chặn một cử tri bỏ phiếu nhiều lần? Hệ thống sử dụng cơ chế định danh duy nhất thông qua tài khoản cử tri và khóa công khai. Mỗi cử tri chỉ được cấp quyền ghi nhận một lá phiếu hợp lệ cuối cùng trong cơ sở dữ liệu. Mọi lần thay đổi lựa chọn trước đó đều tự động thu hồi phiếu cũ và ghi đè phiên làm việc mới.

Tính ẩn danh của người bỏ phiếu được bảo đảm ra sao trong suốt quá trình? Lá phiếu của cử tri được mã hóa ngay tại máy khách trước khi gửi đi. Khi chuyển sang giai đoạn kiểm phiếu, hệ thống tiến hành tách bỏ toàn bộ chữ ký xác thực cá nhân, chỉ giữ lại các điểm mã hóa ẩn danh trên đường cong Elliptic để đưa vào thuật toán cộng đồng cấu.

Mô hình này có thể áp dụng trực tiếp cho các kỳ bầu cử Quốc hội quy mô toàn quốc không? Mô hình hiện tại rất tối ưu cho quy mô trường học, doanh nghiệp hoặc thăm dò dư luận. Để áp dụng cho bầu cử quốc gia với hàng triệu cử tri, hệ thống cần được tích hợp thêm hạ tầng khóa công khai quốc gia, căn cước công dân gắn chip và thiết bị phần cứng bảo mật chuyên dụng (HSM) độc lập.

Kết luận

• Luận văn đã hệ thống hóa toàn diện cơ sở toán học và lý thuyết mật mã học ứng dụng trong các hệ thống bỏ phiếu và thăm dò dư luận điện tử hiện đại.
• Phân tích sâu sắc ưu nhược điểm của các mô hình bỏ phiếu quốc tế tại Estonia, Israel cũng như các giải pháp nội bộ tại Việt Nam như CPC eVote và EzGSM.
• Xây dựng thành công mô hình thử nghiệm thăm dò dư luận sử dụng hệ mã hóa đường cong Elliptic EC-ElGamal kết hợp giao thức chia sẻ bí mật Shamir ngưỡng $A(2, 3)$.
• Tối ưu hóa hiệu năng tính toán với kích thước khóa 160 bit, đảm bảo 100% tính ẩn danh của cử tri và tính toàn vẹn dữ liệu xuyên suốt quá trình kiểm phiếu.
• Đề xuất lộ trình nghiên cứu mở rộng tích hợp công nghệ chữ ký vòng và bằng chứng không tri thức trong vòng 12 tháng tới để nâng cao năng lực ứng dụng thực tế.

Quý cơ quan, doanh nghiệp và các cơ sở giáo dục có nhu cầu hiện đại hóa công tác lấy ý kiến và biểu quyết điện tử có thể liên hệ tham khảo chi tiết giải pháp để triển khai thử nghiệm hiệu quả.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Phần mở đầu Chƣơng 1. Giới thiệu về cấu trúc và hoạt động của một số hệ thống bầu cử điện tử ở một số nƣớc trên thế giới: Estonia, Israen. Đồng thời nghiên cứu hệ thống thăm dò dƣ luận hiện nay. Trình bày cơ sở toán học trong bầu cử điện tử Chƣơng 3.

Trình bày một số thuật toán nền tảng và giao thức phổ biến trong bầu cử điện tử: thuật toán mã hóa đồng cấu, hệ mã hóa trên đƣờng cong elliptic và mô hình chữ kí vòng. Xây dựng và thử nghiệm mô hình bỏ phiếu thăm dò dƣ luận trong một trƣờng phổ thông sử dụng hệ mã hóa trên đƣờng cong elliptic. Kết luận và hƣớng phát triển Rút ra kết luận và hƣớng phát triển của luận văn. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Chƣơng 1.

TỔNG QUAN VỀ BỎ PHIẾU ĐIỆN TỬ Ở MỘT SỐ NƢỚC TRÊN THẾ GIỚI Trong chƣơng 1 này tôi tìm hiểu về lịch sử bầu cử trên thế giới, sau đó giới thiệu cấu trúc và hoạt động hai mô hình bỏ phiếu trên thế giới đó là Estonia và Israel. Hai nƣớc sử dụng hai hình thức khác nhau trong xác thực cử tri. Một nƣớc đã tin tƣởng vào cử tri, để cho các cử tri sử dụng các thiết bị của họ để bỏ phiếu, một nƣớc sử dụng thiết bị vận hành và duy trì bởi cơ quan bỏ phiếu, cử tri vẫn phải đến trạm bỏ phiếu. Từ đó đƣa ra nhận xét và phân tích vấn đề an ninh của mỗi mô hình.

Bên cạnh đó, tôi đã tìm hiểu hệ thống thăm dò dƣ luận phục vụ cho việc trƣng cầu dân ý, ứng dụng để khảo sát ý kiến hay sở thích của ngƣời dân. Sau đó đƣa ra một kĩ thuật bảo vệ và ngăn chặn các phần mềm làm sai lệch kết quả thăm dò. Lịch sử máy bầu cử trên thế giới 1. Đục lỗ thẻ Ở Mỹ, lịch sử công nghệ bỏ phiếu khác nhau ở mỗi bang.

Có rất ít nơi tiến hành bầu cử thông thƣờng với việc đánh dấu “x” bên cạnh tên ứng viên nhƣ trƣớc đây. Tuy nhiên vào những năm 2000, nhiều hệ thống đƣợc vi tính hóa vẫn phụ thuộc vào lá phiếu trên giấy. Trên đó cử tri điền các vòng tròn hoặc nối các đƣờng kẻ. Sau đó những lá phiếu này sẽ đƣợc quét bằng máy để lấy kết quả.

Với hệ thống đục lỗ thẻ, lá phiếu sẽ đƣợc làm trên những chiếc thẻ hoặc chiếc thẻ đƣợc gắn vào một bộ phận trong lá phiếu. Trong hệ thống này, cử tri sẽ đƣợc ban bầu cử cung cấp thiết bị đục lỗ, sau đó cử tri sẽ bấm lỗ bên cạnh sự lựa chọn của mình trên các phiếu bầu giấy. Sau khi bỏ phiếu cử tri có thể quét trực tiếp thẻ của mình vào hệ thống máy tính tại các điểm bỏ phiếu hoặc đƣa thẻ vào các thùng phiếu. Biểu quyết đục lỗ trên thẻ có nguồn gốc từ những năm 1890, và nhà phát minh tiếp tục phát triển và nghiên cứu trong những năm sau đó.

Hai loại đục lỗ thẻ phổ biến đƣợc sử dụng ở Mỹ là thẻ “Votomatic” và thẻ “Datavote”. Với thẻ Votomatic, các vị trí để đục lỗ là các số. Trên thẻ chỉ đƣợc in thông tin số lƣợng các lỗ. Danh sách các ứng cử viên và hƣớng dẫn đục lỗ in trong tập riêng biệt.

Với thẻ Datavote, tên của các ứng cử viên đƣợc in trên lá phiếu, bên cạnh vị trí các lỗ đƣợc đục. Hệ thống Votomatic đã rất thành công. Đến năm 1996, một số biến thể của hệ thống đục lỗ thẻ đã đƣợc cử tri đăng kí sử dụng tại Hoa Kì. Tuy nhiên đây cũng là hình thức bỏ phiếu đã gây nhiều tranh cãi trong việc kiểm phiếu của cuộc bầu cử tổng thống Mỹ năm 2000 tại Florida.

Do hậu quả của trƣờng hợp này, các thiết bị đục lỗ thẻ cũng dần bị loại bỏ. Hệ thống quét quang học Hệ thống quét quang học (marksense) là thiết bị quang học kết hợp phần cứng và phần mềm máy tính chuyên dụng. Các thiết bị phần cứng chụp ảnh và phần mềm chuyển đổi hình ảnh vào máy. Cử tri sử dụng một máy chuyên dụng tại các trạm để 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] đọc đƣợc lá phiếu cho thẻ bỏ phiếu của mình, và tên của ứng cử viên đƣợc in trên thẻ đó.

Cạnh mỗi ứng cử viên, các biểu tƣợng đƣợc in ra chẳng hạn một hình chữ nhật, hình tròn hoặc mũi tên không đầy đủ. Cử tri lựa chọn ứng cử viên nào thì đánh dấu trực tiếp vào các hình chữ nhật hoặc hình tròn thích hợp hoặc hoàn thành các mũi tên trên lá phiếu. Sau khi bỏ phiếu cử tri có thể quét trực tiếp thẻ của mình vào hệ thống máy tính tại các điểm bỏ phiếu hoặc đƣa thẻ vào các thùng phiếu. Các thiết bị máy tính sẽ tổng hợp kết quả và lƣu lại thông tin cá nhân của cử tri vào cơ sở dữ liệu.

Thiết bị điện tử ghi nhận trực tiếp (DRE – Direct-recording Electronic) Vào cuối những năm 1990, công nghệ máy tính ngày càng tinh vi hơn. Nó dẫn đến sự phát triển gần đây nhất trong lịch sử hệ thống bầu cử, đó chính là thiết bị điện tử ghi nhận trực tiếp - DRE. Hệ thống DRE ngày càng đƣợc mở rộng hơn, tại Hoa Kì và các nƣớc khác tỉ lệ cử tri sử dụng các thiết bị DRE để bỏ phiếu ngày càng tăng. Với hệ thống này, cử tri đƣa lá phiếu của họ trực tiếp vào một thiết bị điện tử.

Trong thiết bị đó có màn hình cảm ứng đƣợc vi tính hóa giống máy ATM trong ngân hàng. Trƣờng hợp cho phép cử tri ghi nhận lựa chọn trên các lá phiếu, hệ thống cung cấp một bàn phím chữ cái để cử tri có thể đổi sang ghi trên lá phiếu. Với hệ thống DRE cử tri không cần bỏ phiếu giấy. Dữ liệu bầu cử đƣợc lƣu trữ trên các thiết bị điện tử, trên thẻ thông minh hoặc ổ cứng máy tính, mục đích của việc này để sao lƣu và xác nhận kết quả.

Sau khi bỏ phiếu, cử tri đặt thẻ thông minh trong một thùng phiếu. Thẻ thông minh đƣợc sử dụng nhƣ một thẻ dự phòng khi bản ghi trên các đĩa cứng bị lỗi, hoặc nhƣ một cách để kiểm tra các dữ liệu đƣợc ghi trên đĩa cứng. Khi cuộc bầu cử kết thúc, dữ liệu từ các điểm bỏ phiếu đƣợc tổng hợp lại trên một máy tính trung tâm để tính toán tổng số phiếu bầu. Kể từ những năm 1990, điện thoại cũng đƣợc sử dụng nhƣ một loại hệ thống bầu cử DRE.

Hệ thống DRE có thể in ra lá phiếu giấy để cử tri xác nhận trƣớc khi họ bỏ phiếu. Bỏ phiếu điện tử Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của Internet và World Wide Web khiến các nhà chức trách nghiên cứu và tận dụng nguồn lực mới này để nâng cao hiệu quả và tính hợp pháp của cuộc bầu cử. Hệ thống bỏ phiếu điện tử cho phép cử tri tham gia dễ dàng bằng cách đăng nhập tài khoản của họ trên trang web, sau đó kiểm tra định danh cử tri. Từ đó nâng cao tính hợp pháp của kết quả tổng thể đƣợc cải thiện đáng kể.

Ngoài ra, bỏ phiếu điện tử cho phép tiết kiệm chi phí về vật chất trong việc triển khai và hoạt động của các trạm bỏ phiếu. Estonia là nƣớc đầu tiên trên thế giới giới thiệu hệ thống bầu cử điện tử vào năm 2005, tuy nhiên hệ thống này còn nhiều hạn chế nghiêm trọng. Hệ thống bỏ phiếu Estonia là một bài học lớn cho các nƣớc khác xem xét áp dụng hệ thống nhƣ vậy, và cho cả cộng đồng nghiên cứu bảo mật thông tin. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Hệ thống bầu cử điện tử Estonia 1. Giới thiệu Mộ số quốc gia đã thử nghiệm với bầu cử điện tử, nhƣng không một quốc gia nào có mức độ và quy mô lớn nhƣ Estonia. Bỏ phiếu điện tử ở Estonia đã đƣợc giới thiệu lần đầu trong cuộc bầu cử địa phƣơng năm 2005, khi hơn 9.000 cử tri bầu cử thông qua Internet (tƣơng ứng với khoảng 2% số cử tri tham gia). Ngày nay, bỏ phiếu điện tử đã đƣợc thực hiện bảy lần ở Estonia: trong các cuộc bầu cử địa phƣơng vào tháng Mƣời năm 2005, các cuộc bầu cử quốc hội tháng ba năm 2007, các cuộc bầu cử Nghị viện châu Âu trong tháng 6 năm 2009 và tháng 5 năm 2014, các cuộc bầu cử địa phƣơng vào tháng Mƣời năm 2009, các cuộc bầu cử quốc hội tháng 3 2011 và cuộc bầu cử địa phƣơng vào tháng Mƣời năm 2013.

Tính đến năm 2013, mã nguồn của phần mềm bầu cử điện tử đã đƣợc công bố tại https://github.com/vvk-ehk/evalimine. Tuy nhiên, hệ thống này còn gây nhiều tranh cãi. An ninh hệ thống đã đƣợc các nhà nghiên cứu đặt ra hàng loạt các câu hỏi, sự minh bạch không đầy đủ để các quan sát viên bên ngoài thiết lập đƣợc sự toàn vẹn của kết quả. Hiện nay bầu cử điện tử vẫn chỉ là phần phụ, nó chƣa thể thay thế các phƣơng pháp bầu cử truyền thống.

Mục đích ở đây là để cung cấp cho cử tri có thể lựa chọn vị trí bỏ phiếu của họ (tại nhà hoặc văn phòng) mà không cần phải đi đến trạm bỏ phiếu. Do đó bỏ phiếu từ xa đƣợc sử dụng. Bỏ phiếu điện tử diễn ra trong các cuộc thăm dò trƣớc (từ mƣời đến bốn ngày trƣớc ngày bầu cử) và Chính phủ đã ban hành chứng minh thƣ điện tử, nó đƣợc sử dụng để xác nhận cử tri. Cơ sở hệ thống Trong cuộc bầu cử năm 2013, bầu cử điện tử diễn ra trong bảy ngày, từ 10-16/10, và chính thức là ngày 20/10.

Theo số liệu đƣợc công bố thì 133808 phiếu bầu đƣợc bỏ trực tuyến, tƣơng ứng với 21,2% số cử tri tham gia [11]. Chứng minh thư điện tử Chứng minh thƣ điện tử (thẻ ID) của cử tri Estonia là thẻ thông minh với chức năng mã hóa. Với việc sử dụng đầu đọc thẻ và phần mềm máy khách, Estonia đã có thể xác thực đến các trang web và tạo chữ ký ràng buộc pháp lý về tài liệu. Các thẻ đƣợc sử dụng phổ biến cho ngân hàng trực tuyến và truy cập vào các dịch vụ chính phủ điện tử.

Trong hệ thống bầu cử điện tử, cử tri sử dụng thẻ của mình để xác thực đến máy chủ và ký phiếu của họ. Mỗi thẻ chứa hai cặp khóa RSA, một để xác thực và một để làm chữ ký số. Thẻ không cho phép tạo ra các khóa riêng, vì vậy tất cả các phép mã hóa đƣợc thực hiện trong nội bộ. Để tăng tính an toàn mỗi khóa đƣợc gắn với một mã PIN.