投票,是人们日常生活中的一个经常发生的行为,随着时代的进步,它已经不再仅局限于政治活动中。近年来,各类投票活动不断增加,而传统的手工投票由于效率低下,人力财力浪费严重,安全性及公正性不能保证,已不能适应当前的投票需求。于是电子投票就应运而生。电子投票是密码学的一个研究领域,它以各种密码学技术为理论基础,通过计算机和网络来完成投票的整个过程。它可以节省时间和人力资源,具有很高的效率和灵活性。由于密码技术和电子投票自身的特点,在设计中如何既保证系统的安全性同时又具有实用性,目前正受到广泛研究。一般来讲,一个安全的电子投票系统,必须满足以下几个重要的原则:准确性、 完整性、 方便性、唯一性、效率性、公正性、灵活性、可验证性、匿名性、 非强制性。本文的目的就是设计并实现一个满足上述要求的、以Internet为使用平台的、安全的电子投票系统。由于电子投票系统应用在开放的网络上,网络安全问题就显得特别突出;另外,系统还必须对投票人的隐私信息进行保护。为此,本文首先为电子投票系统设计了一套身份认证算法。该算法以挑战/响应机制为基础,采用RSA密钥,实现了投票人和投票中心的双向认证。电子投票系统的核心是投票协议。自开始研究电子投票到现在,人们已经提出了很多投票协议,其中以FOO协议比较有代表性。本文对FOO协议进行了详细的分析,认为它还存在着一些不足。因此,本文以FOO协议为基础,针对其存在的不足,设计了一个以RSA密钥为核心的VonRSA电子投票协议。该协议进一步将投票中心的权力细化,平均分配到五个子中心,大大提高了投票的安全性,降低了投票中心联合舞弊的可能性。另外,本协议还引入预投票阶段,生成包含明文同时也包含密文的特殊格式的空白选票。经过严格的安全性分析,认为VonRSA协议不仅解决了FOO协议存在的问题,满足相关的安全要求,而且该协的实现还相当简单。本文最后以设计的VonRSA协议为核心,结合提出的身份认证方案,对电子投票系统的层次结构和功能结构进行了设计。由于Java平台对密码学有着很好的支持,我们选用Java为编程语言,并结合SQL Server2000数据库,实现了电子投票系统的关键部分。