論文の概要: A Quantum-Secure and Blockchain-Integrated E-Voting Framework with Identity Validation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.16034v1
- Date: Thu, 20 Nov 2025 04:28:20 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-21 17:08:52.468045
- Title: A Quantum-Secure and Blockchain-Integrated E-Voting Framework with Identity Validation
- Title（参考訳）: アイデンティティ検証による量子セキュリティとブロックチェーン統合E-Votingフレームワーク
- Authors: Ashwin Poudel, Utsav Poudel, Dikshyanta Aryal, Anuj Nepal, Pranish Pathak, Subramaniyaswamy V,
- Abstract要約: 量子コンピューティングはデジタルシステムの暗号基盤に脅威をもたらす。
我々は、デジタル署名、生体認証、および不正な投票ストレージのための認可されたブロックチェーンを統合する、セキュアな後発行アーキテクチャを導入する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The rapid growth of quantum computing poses a threat to the cryptographic foundations of digital systems, requiring the development of secure and scalable electronic voting (evoting) frameworks. We introduce a post-quantum-secure evoting architecture that integrates Falcon lattice-based digital signatures, biometric authentication via MobileNetV3 and AdaFace, and a permissioned blockchain for tamper-proof vote storage. Voter registration involves capturing facial embeddings, which are digitally signed using Falcon and stored on-chain to ensure integrity and non-repudiation. During voting, real-time biometric verification is performed using anti-spoofing techniques and cosine-similarity matching. The system demonstrates low latency and robust spoof detection, monitored through Prometheus and Grafana for real-time auditing. The average classification error rates (ACER) are below 3.5% on the CelebA Spoof dataset and under 8.2% on the Wild Face Anti-Spoofing (WFAS) dataset. Blockchain anchoring incurs minimal gas overhead, approximately 3.3% for registration and 0.15% for voting, supporting system efficiency, auditability, and transparency. The experimental results confirm the system's scalability, efficiency, and resilience under concurrent loads. This approach offers a unified solution to address key challenges in voter authentication, data integrity, and quantum-resilient security for digital systems.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングの急速な成長は、デジタルシステムの暗号基盤に脅威をもたらし、セキュアでスケーラブルな電子投票(投票)フレームワークを開発する必要がある。
我々は、Falcon格子ベースのデジタルシグネチャ、MobileNetV3とAdaFaceによる生体認証、タンパー保護投票ストレージのための認可ブロックチェーンを統合する、セキュアな後発行アーキテクチャを導入する。
投票登録には、Falconを使ってデジタル署名され、整合性と非検査を保証するためにオンチェーンに保存される顔の埋め込みをキャプチャする。
投票中、アンチスポーフィング技術とコサイン類似性マッチングを用いてリアルタイム生体認証を行う。
このシステムは、リアルタイム監査のためにPrometheusとGrafanaを通じて監視される低レイテンシと堅牢なスプーフ検出を示す。
平均分類誤差率(ACER)は、CelebA Spoofデータセットでは3.5%以下、WFASデータセットでは8.2%以下である。
ブロックチェーンのアンカーは最小限のガスオーバーヘッドを発生させ、登録は3.3%、投票は0.15%、システムの効率、監査性、透明性を維持できる。
実験の結果,並列負荷下でのシステムのスケーラビリティ,効率,レジリエンスが確認できた。
このアプローチは、デジタルシステムの投票者認証、データの完全性、および量子レジリエンスセキュリティにおける重要な課題に対処するための統一されたソリューションを提供する。
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