An efficient end to end verifiable voting system
Authors: Tamo Mamtio Léonie , Tindo Gilbert 
Published: September 2021

Electronic voting systems have become a powerful technology for the improvement of democracy by reducing the cost of elections, increasing voter turnout and even allowing voters to directly check the entire electoral process. End-to-end (E2E) verifiability has been widely identified as a critical property for the adoption of such voting systems for electoral procedures. Moreover, one of the pillars of any vote, apart from the secret of the vote and the integrity of the result, lies in the transparency of the process, the possibility for the voters "to understand the underlying system" without resorting to the competences techniques. The end-to-end verifiable electronic voting systems proposed in the literature do not always guarantee it because they require additional configuration hypotheses, for example the existence of a trusted third party as a random source or the existence of a random beacon. Hence, building a reliable verifiable end-to-end voting system offering confidentiality and integrity remains an open research problem. In this work, we are presenting a new verifiable end-to-end electronic voting system requiring only the existence of a coherent voting board, fault-tolerant, which stores all election-related information and allows any party as well as voters to read and verify the entire election process. The property of our system is information guaranteed given the existence of the bulletin board, the involvement of the voters and the political parties in the process. This involvement does not compromise the confidentiality nor integrity of the elections and does not require cryptographic operations on the voters account.

Les systèmes de vote électronique sont devenus une technologie puissante pour amé-liorer la démocratie en réduisant le coût des élections, en augmentant la participation des électeurs et en permettant même aux électeurs de vérifier directement l'ensemble de la procédure électorale. Cependant, la vérification de bout en bout (E2E) a été largement identifiée comme une propriété critique pour l'adoption de tels systèmes de vote en réel pour des procédures électorales. Par ailleurs, l'un des piliers de tout scrutin, outre le secret du vote et l'intégrité du résultat, réside dans la trans-parence du processus, la possibilité pour les électeurs "de comprendre le système sous-jacent" sans avoir recours aux compétences techniques. Les systèmes de vote électronique vérifiables de bout en bout proposés dans la littérature ne le garantissent pas toujours car ils nécessitent des hypothèses de configuration supplémentaires par exemple l'existence d'un tiers de confiance comme source de hasard, l'existence d'une balise aléatoire. Ainsi, construire un système de vote vérifiable de bout en bout fiable offrant la confidentialité et l'intégrité reste un problème de recherche ouvert. Dans ce tra-vail, nous présentons un nouveau système de vote électronique vérifiable de bout en bout nécessitant uniquement l'existence d'un babillard de vote cohérent, tolérant aux pannes, qui stocke toutes les in-formations relatives aux élections et permet à tout parti ainsi qu'aux électeurs de lire et vérifier le processus d'élection complet. La propriété de vérification de bout en bout de notre système est une information garantie compte tenu de l'existence du babillard, de l'implication des électeurs et des par-tis politique dans le processus. Cette implication ne compromet ni la confidentialité ni l'intégrité des élections et ne nécessite pas d'opérations cryptographiques pour le compte de l'électeur.