Search

This paper focuses on the implementation of a hardware coprocessor intended to speed up multiplications over the Fp² finite field extension in the context of bilinear pairings. Being aware of the high degree of parallelism present at different levels of pairings computation, especially in the case of Fp² multiplications, we propose a hardware architecture based on internal and external pipeline structures allowing both, accelerate a single multiplication and perform several multiplications in parallel. This enables the development of a hybrid hardware/software solution on a SoC-FPGA for computing bilinear pairings that improves the performance of equivalent state-of-the-art implementations up to a 22.5%. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Los procesos electorales que utilizan dispositivos electrónicos permiten a los votantes emitir su voto de forma electrónica. Dispositivos tales como las computadoras de escritorio, las máquinas de registro directo (DRE), tarjetas inteligentes, etc., junto con las redes privadas o el Internet han sido las herramientas principales para implementar sistemas electrónicos de votación. Años atrás, los dispositivos móviles no habían sido considerados debido a sus restricciones en almacenamiento y poco poder de procesamiento; sin embargo, en la actualidad, la tecnología en estos dispositivos ha evolucionado, y es posible implementar aplicaciones cada vez más completas, que consideran los servicios de seguridad como son la confidencialidad y la autenticación. En este artículo, un sistema de votación electrónica (e-voting) es implementado para teléfonos inteligentes Android. El sistema está compuesto de tres entidades: Servidor de Autenticación (SA), Servidor de Votación (SV) y el votante (V) el cual se ejecuta en un teléfono inteligente Android. Dos mensajes de longitud corta son necesarios para generar una boleta electrónica entre el V y el SA. Con la finalidad de emitir el voto, la boleta es enviada en un mensaje más, del V al SV. Las funciones de emparejamiento bilineales son usadas para verificar las firmas contenidas en la boleta electrónica, la cual tiene una longitud corta, por tanto, el tiempo de transmisión es muy corto. Adicionalmente, considerando que las operaciones más costosas, como el emparejamiento bilineal, no son ejecutadas en el V, los resultados obtenidos de las pruebas muestran que el sistema de votación electrónica es muy eficiente.

Electoral processes using electronic devices allow voters to cast electronically. Devices such as personal computers, Direct Record Machines (DRE) voting machines, and smartcards, among others, in conjunction with private nets or the Internet have been the main tools to implement electronic voting systems (e-voting). Some years ago, mobile devices had not been considered due to their storage restrictions and low computational power; however, nowadays the technology in these devices has advanced and it is possible to implement complicated applications that offer security services such as confidentiality and authentication. In this paper, a reliable and efficient e-voting system for Android Smartphone is implemented. The e-voting proposed herein is composed of three entities: the authentication server (AS), the voting server (VS) and the voter (V) which runs on an Android Smartphone. Two short messages, between V and AS, are necessary to generate an electronic ballot. In order to cast a vote, one more message containing the ballot is sent from V to VS. Bilinear pairing functions are used to verify the signatures contained in the electronic ballot. Each ballot has short lengths, implying improvements in transmission times. Additionally, considering that the most costly operations such as bilinear pairing are not performed in V, the results obtained in tests show that the e-voting system is efficient. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Desde hace dos décadas la votación electrónica ha sido un campo de investigación activo, el cual involucra el uso de sistemas de información y de esquemas criptográficos con la finalidad de reducir costos y errores humanos, así como incrementar la velocidad de procesamiento, sin descuidar la seguridad del proceso. Las propuestas existentes basan dicha seguridad en la dificultad de resolver problemas matemáticos tales como la factorización en números primos ó el problema de logaritmo discreto de la Criptografía de Llave Pública. En el presente artículo se describe un protocolo de votación electrónica que garantiza privacidad, transparencia y robustez mediante el uso de un esquema de Criptografía Basada en Identidad. El protocolo propuesto está dividido en cuatro fases principales, establecimiento, autenticación, votación y conteo, e involucra un modelo de responsabilidad distribuida, dónde t de n entidades son necesarias durante la etapa de conteo para descifrar los votos. El trabajo incluye una prueba de exactitud del funcionamiento del protocolo.