Institut für Informationssicherheit und Verlässlichkeit (KASTEL) – Anwendungsorientierte Formale Verifikation
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Institut für Informationssicherheit und Verlässlichkeit (KASTEL) – Anwendungsorientierte Formale Verifikation
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Sommersemester 2024

E-Voting

Veranstaltungstyp: Seminar
Zielgruppe: Master Informatik
Umfang: 2 SWS / 3 ECTS
Termine: 17.04.2024, 23.55 Uhr, Fristende zur Anmeldung im WiWi-Portal, melden Sie sich außerdem zum ILIAS-Kurs an.
26.04.2024, 14.00 – 15.30 Uhr in Raum 3A-11.1 (Gebäude 05.20), Kick-Off-Veranstaltung
23.07.2024, 08.15 – 10.30 Uhr in Raum 3A-11.1 (Gebäude 05.20), Vorträge Teil I
25.07.2024, 08.00 – 09.30 Uhr in Raum 3A-11.1 (Gebäude 05.20), Vorträge Teil II
30.09.2024, 23.59 Uhr, Fristende zur Abgabe der Ausarbeitung
Veranstaltungsnr.: 2513553
Forschungsgruppen:   Anwendungsorientierte Formale Verifikation
Kryptographie und Sicherheit
Security • Usability • Society (SECUSO)
Lehrkräfte:

Prof. Dr. Bernhard Beckert
Prof. Dr. Jörn Müller-Quade
Prof. Dr. Melanie Volkamer
Felix Dörre
Tobias Hilt
Dr. Michael Kirsten
ILIAS-Kurs: Link
Anmeldung: Bei Fragen zum Seminar oder zur Anmeldung wenden Sie sich bitte an Michael Kirsten.
Platzvergabe: Reihenfolge nach Eingang der Anmeldung

Themenbereich

Was sollte ein Wahlverfahren erfüllen? Wann ist ein Wahlverfahren sicher? Welche Bestandteile muss man dabei untersuchen? Mithilfe welcher Methoden lässt sich dies untersuchen?

Es werden kryptographische Wahlverfahren sowie algorithmische Wahl- (auszähl-)verfahren aus verschiedenen Blickwinkeln (kryptographische Methoden, formale Korrektheit, menschliche Faktoren) untersucht.

Empfohlene Vorkenntnisse

Kenntnisse zu Grundlagen formaler Logik und Verifikationsmethoden, sowie Grundlagen der IT-Sicherheit sind hilfreich, beispielsweise aus den entsprechenden Stammmodulen.

Ablauf

Die Anmeldung für das Seminar ist im Zeitraum bis zum Mittwoch, den 17.04.2022, 23:55 Uhr über die Seite https://portal.wiwi.kit.edu/ys/8037 möglich .

Aufgabenstellung

Für das Seminar werden von allen Teilnehmenden für eine erfolgreiche Teilnahme folgende Leistungen erwartet:

  • Selbstständiges Erarbeiten der Inhalte des gewählten Themas auf Basis einer Auswahl von Einstiegspapieren. In regelmäßigen Treffen mit einer bzw. einem betreuenden wissenschaftlichen Mitarbeiter:in erhalten Sie hierbei die nötige Unterstützung.
  • Auswahl und Gliederung der Inhalte, die in Ihrem Seminarvortrag präsentiert werden sollen.
  • Entscheidung, wie Sie die Inhalte präsentieren wollen.
  • Erstellung der Folien für Ihren Seminarvortrag und gegebenenfalls weiterer Materialien.
  • Dreißminütiger Seminarvortrag im Plenum gefolgt von einer etwa fünfzehnminütigen Diskussion.
  • Nach dem Vortrag: Verfassen einer etwa zehnseitigen Ausarbeitung, die die wesentlichen Inhalte Ihres Vortrags zusammenfassend darstellt.

Folien und Materialien

Liste der Themen

  1. Literaturreview: Methodische Ansätze in User Studies zum Thema E-Voting (Betreuung: Tobias Hilt)
    Welche E-Voting-Ansätze und Usability-Aspekte wurden untersucht und welche Methodiken wurden angewandt?
  2. Neuerungen in ElectionGuard 2.0 (Betreuung: Felix Dörre)
    Welche Dinge haben sich geändert? Hat das Auswirkungen auf die Sicherheitseigenschaften?
    – Benaloh, Josh und Naehrig, Michael. "ElectionGuard Design Specification 2.0.0." GitHub von Microsoft Research. 2024. (https://github.com/microsoft/electionguard/releases/download/v2.0/EG_Spec_2_0.pdf)
  3. Das estländische Online-Wahlsystem (Betreuung: Felix Dörre)
    Wie funktioniert es und welche Sicherheitseigenschaften bietet es?
    – Springall, Drew, et al. "Security analysis of the Estonian internet voting system." Proceedings of the 2014 ACM SIGSAC Conference on Computer and Communications Security. 2014. (https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/2660267.2660315)
  4. Formale Verifikation von Verifiability und Eligibility mit ProVerif (Betreuung: Michael Kirsten)
    Wie lassen sich die Eigenschaften für Wahlen formalisieren und mit ProVerif dafür formale Sicherheitsbeweise führen?
    – Cheval, Vincent, et al. "Election Verifiability with ProVerif." 2023 IEEE 36th Computer Security Foundations Symposium (CSF). 2023. (https://doi.org/10.1109/CSF57540.2023.00032)
    – Cortier, Véronique, et al. "Election Eligibility with OpenID: Turning Authentication into Transferable Proof of Eligibility." Cryptology ePrint Archive, Paper 2024/261. 2024. (https://eprint.iacr.org/2024/261)
  5. Sichere Mehrparteienberechnung für geheime Ergebnisberechnung von ordnungsbasierten u. echten Parlamentswahlen (Betreuung: Michael Kirsten)
    Wie funktioniert die Berechnung und was sind Besonderheiten für komplexere Wahlverfahren?
    – Tassa, Tamir und Dery, Lihi. "Towards Secure Virtual Elections: Multiparty Computation of Order Based Voting Rules." arXiv:2205.10580. 2024. (https://arxiv.org/abs/2205.10580)
    – Wabartha, Carmen, et al. "Fully Tally-Hiding Verifiable E-Voting for Real-World Elections with Seat-Allocations." 28th European Symposium on Research in Computer Security – ESORICS 2023. 2023. (https://doi.org/10.1007/978-3-031-50594-2_11)

Vorträge

23.07.2024, 08.15 – 10.30 Uhr
  • 08.15 – 09.00 Uhr: „Das estländische Wahlsystem“
  • 09.00 – 09.45 Uhr: „Methodische Ansätze in User Studies zum Thema E-Voting“
  • 09.45 – 10.30 Uhr: „Sichere Mehrparteienberechnung für 'Tally-Hiding' E-Voting“
25.07.2024, 08.00 – 09.30 Uhr
  • 08.00 – 08.45 Uhr: „Neuerungen in ElectionGuard 2.0“
  • 08.45 – 09.30 Uhr: „Formale Verifikation von Verifiability und Eligibility mit ProVerif“