物理隔离与身份验证的单向性
身份验证不存储投票记录
投票前,系统通过身份证、指纹、人脸识别等方式验证选民身份,但验证信息与投票数据完全隔离。例如,身份信息仅用于确认选民资格,验证通过后即从内存中清除,不与具体选票关联。
类比:类似酒店入住登记,身份证信息用于确认身份,但退房后信息不与 “房间内行为” 绑定。
无记名投票机制
电子选票机不记录任何与选民身份相关的标识(如姓名、ID 号),仅存储 “匿名选票数据”(如 “候选人 A 获得 1 票”)。即使数据库泄露,也无法通过选票反推投票人。
数字签名技术
每张电子选票在生成时,会被赋予一个由系统私钥生成的数字签名(类似电子指纹)。黑客若篡改选票内容,签名与数据将不匹配,系统会自动识别为无效选票。
原理:私钥仅由选举机构掌握,黑客无法伪造合法签名,确保选票 “出生即真实”。
区块链分片传输(可选)
部分系统将投票数据拆分为多个碎片,通过区块链网络的不同节点传输:
每个节点仅存储碎片的哈希值,而非完整数据;
黑客需同时攻击超过 51% 的节点并破解所有碎片加密,才能还原数据,这在分布式网络中几乎不可能实现。
案例:爱沙尼亚电子选举系统采用类似技术,数据经分片加密后通过数千个政府服务器节点传输,单点攻击无效。
加密哈希值备份
每次投票后,系统自动生成投票数据的SHA-512 哈希值(一种单向加密摘要),并同步备份到多个独立服务器:
若数据被篡改,哈希值会显著变化,可通过对比备份哈希值快速发现异常;
黑客即使篡改数据,也无法伪造匹配的哈希值,确保数据完整性。