論文の概要: NARAD: Non-colluding Aggregator-oblivious Record-And-Decrypt

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.07596v1
• Date: Wed, 08 Jul 2026 16:13:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-09 22:50:30.457019
• Title: NARAD: Non-colluding Aggregator-oblivious Record-And-Decrypt
• Title（参考訳）: NARAD:非凝固アグリゲータによる記録と復号化
• Abstract要約: 論文は、信頼できるキーディーラーなしで両方の目標を満たすアーキテクチャを提示する。 各投票者は、Paillier加法的同型暗号システムの下で、自己生成された秘密鍵でブラウザ内の投票を暗号化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Electronic voting must keep individual ballots private while letting anyone verify the final tally. This paper presents an architecture that meets both goals without a trusted key dealer: each voter encrypts a ballot in the browser with a self-generated secret key under the Paillier additive homomorphic cryptosystem, and no party ever holds every key. Two server roles divide the tally. A collector combines the voters' per-ballot auxiliary values into a single group element; an aggregator uses that element to cancel the voters' random masks inside the homomorphic product and recover the exact vote sum, learning the result but no individual ballot. The Solana blockchain records every ciphertext immutably and enforces the election lifecycle, while a native C library (libtommath) performs the heavy modular arithmetic. We state six assumptions under which the protocol is correct and prove product homomorphism, mask cancellation, and sum recovery; privacy rests on the Decisional Composite Residuosity (DCR) assumption for the additive layer together with a Diffie-Hellman-style assumption on the masking base. A bit-packing scheme places an entire multi-candidate ballot in one ciphertext, cutting client work, on-chain transactions, storage, and tally cost by a factor of k (the candidate count); the slot width b is free, with only k*b bounded by log_2(N). With b = 25 and a 255-bit modulus the scheme supports ten candidates and up to 2^25 - 1 = 33,554,431 votes per candidate, about 335 million ballots, and tallies 50,000 ballots in under one second. Finally, running the collector and aggregator inside attested secure enclaves makes the tally tamper-resistant and prevents cross-role collusion to deanonymize voters. The proof-of-concept implementation is open-source; a worked numerical example in the appendix reproduces the full pipeline.
• Abstract（参考訳）: 電子投票は個人投票を秘密にし、誰でも最終集計を検証しなければならない。 本稿では,Pillier加法的同型暗号システムの下で,各投票者が自己生成した秘密鍵を用いてブラウザ内の投票を暗号化し,すべての鍵を保持する政党は存在しない,という,信頼された鍵ディーラーなしで両方の目標を満たすアーキテクチャを提案する。 2つのサーバロールが集計を分割します。 コレクターは、投票者ごとの補助値を単一のグループ要素に組み合わせ、アグリゲーターは、その要素を使用して、同型製品内の有権者のランダムマスクをキャンセルし、正確な投票金額を回収し、その結果を学習するが、個々の投票は行わない。 Solanaブロックチェーンは、すべての暗号文を不変に記録し、選挙ライフサイクルを強制する一方、ネイティブCライブラリ(libtommath)は重いモジュール演算を実行する。 マスクベース上のディフィー・ヘルマン方式の仮定と合わせて、加算層に対する決定的複合残留率(DCR)の仮定に基づいて、プロトコルが正しいこと、製品準同型、マスクキャンセル、和の回復を証明した6つの仮定を述べる。 ビットパッキング方式は、マルチ候補の投票全体を1つの暗号文に配置し、クライアント作業の削減、オンチェーントランザクション、ストレージ、そして高いコストをk因子(候補数)で設定する(スロット幅bは自由で、k*bはlog_2(N)で制限される)。 b = 25 と 255 ビットの変調で、このスキームは10の候補をサポートし、2^25 - 1 = 33,554,431 票、約 335 万の投票、50,000 の投票を1秒未満で行う。 最後に、コレクターとアグリゲータを証明されたセキュアなエンクレーブ内で実行することで、背の高いタンパーに耐性があり、有権者を匿名化するためにクロスロールの共謀を防ぐことができる。 概念実証の実装はオープンソースであり、付録の動作する数値的な例は完全なパイプラインを再現する。

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