현재 초중등 학교에서는 오프라인 방식과 온라인 방식으로 투표를 실시하고 있다. 오프라인 투표는 수업 결손이 많아지고 담당자의 업무 부담이 가중되는 문제점이 있다. 상용화된 전자투표시스템은 학생들의 개인 정보가 외부로 유출될 우려가 있고, 투표 시스템 사용 경비를 지출하는 문제점이었다. 따라서 본 논문에서는 초중등학교에서 시행하는 오프라인 방식과 온라인 방식 투표 방식의 문제점을 보완하면서 효율성, 경제성, 접근성, 안전성, 편리성 등을 갖는 전자투표시스템의 설계 내용을 기술한다.
전자투표는 유권자에게 편리성을 제공하고, 투표 참여율을 증가시킬 수 있다는 주장에 따라 많은 연구가 이어지고 있다. 그럼에도 불구하고 아직까지 전자투표가 널리 적용되지 못하고 있다. 기존의 전자투표 시스템은 투표의 신뢰성을 완전하게 보장하지 못하고, 서버에 대한 공격으로 위조나 변조될 수 있어 보안에 대해 의문이 제기되고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 전자투표 시스템의 문제점을 해결하기 위해서 블록체인 기술을 제안한다. 블록체인은 거래 데이터의 안전을 보장해 주는 특징을 가진 기술임에도 불구하고 이를 기반으로 구현한 전자투표 시스템은 많지 않다. 이러한 점에 착안하여 본 논문은 블록체인을 기반으로 하는 이더리움 환경에서 전자투표 시스템을 구축했다. 또한 보다 안전한 투표를 시행하기 위해 법적, 기술 및 운영에 필요한 과제를 제시하였다. 구축된 시스템은 기존 중앙집중식 시스템과 달리 공격으로 인한 시스템 마비나 중앙서버시스템 장악으로 인한 거래데이터의 위변조와 같은 문제점을 해결하고 시스템 안전성을 보장할 수 있다.
코로나-19 팬데믹 정점에서 치러진 2022년 3월 대통령선거는 확진자와 격리자가 투표권을 제대로 보장하지 못해 보통선거의 원칙이 훼손되었다는 비판을 크게 받게 되었다. 따라서 이들의 투표권을 보장하기 위해서는 현행 종이투표 투표소 투표의 시공간적 제한을 근본적으로 뛰어넘을 수 있는 전자투표에 대한 고민이 필요하다. 문제는 보통선거권 확대로 평등·직접·비밀선거의 원칙과 충돌하거나 침해할 소지가 높아지는 점을 어떻게 해결해 나가느냐는 것이다. 이에 대한 시사점을 얻기 위해 2005년 전자투표를 도입한 이래 11번의 전국 선거를 별 탈 없이 진행하고 있는 에스토니아의 사례를 살펴보았다. 에스토니아는 선거의 원칙에 대한 정치적·헌법적 합의와 함께 전자투표 운영에 대한 사회-기술적 시스템 전반에 걸친 제도화 및 일상화를 통해 시스템, 정부, 사회에 대한 신뢰를 성공적으로 구축해왔다. 이에 우리도 기술적 발전과 수준에서 전자투표의 가능성만을 따져보는 것이 아니라 규범적인 관점에서 선거의 원칙 간의 갈등을 조정해 사회적 합의를 이끌어내는 신뢰 구축을 위한 논의가 선행되어야 할 것이다.
개인 컴퓨터와 네트워크의 급속한 보급 및 발전된 보안기술은 기존 투표형식의 많은 문제점들을 보완하면서 편리하고 안전한 전자투표의 비중을 증대시키고 있다. 그러나 이러한 비중의 증대에도 불구하고, 많은 취약점들이 산재해있다. 특히, 투표자의 익명성과 투표결과의 정확성을 보장하는 문제는 전자투표 프로토콜이 실제 응용될 수 있는가를 판단하는 중요한 요소가 아닐 수 없다. 또한 투표권의 매매와 같은 문제들은 아직도 해결해야 될 과제로 남아 있다. 본 논문에서는 안전한 전자투표를 설계하기 위하여 고려해야 할 사항들을 살펴보고, [1]에서 발표되었던 전자투표 프로토콜의 취약점과 개선 방안을 제시한다. 개선된 프로토콜은 [1]에서 제시된 장점들을 유지하면서, 선거관리자와 집계자의 공모에 의한 투표권자의 익명성 훼손을 막고, 불법적인 선거개입을 원천적으로 봉쇄하도록 설계되었다.
최근 전자투표 시스템에 대한 투표자의 신뢰성을 높이기 위해 영수증을 발급하는 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 전자투표 영수증은 투표자가 자신이 투표한 결과가 최종집계에 올바르게 반영되었음을 확인할 수 있어야 하며, 매표 방지 기능도 함께 가지고 있어야 한다. 본 논문에서는 기존의 연구되었던 기술 중에서 일반 용지 및 프린터를 이용하여 검증 가능한 영수증을 발급하는 전자투표 시스템을 구현하고자 한다.
네트워크의 발전과 관련해 많은 응용 분야들이 연구되고 있는데, 그 중에서도 암호학을 이용한 전자 투표의 비중이 증대되고 있다. 이러한 측면에서 살펴볼 때 선거관리위원회(선관위)는 전자 투표를 총괄하며, 동시에 투표 결과를 집계해서 공표하는 기능까지 가지고 있는 중요한 기관이다. 그러나 이러한 위치의 선관위가 부정을 저지를 경우 투표에 있어 치명적인 악영향을 미칠 것을 두 말할 나위도 없다. 따라서 본고에서는 선관위가 저지를 수 있는 부정의 요소를 파악하고, 기존의 방식을 고찰하여 보다 더 안전하고 효율적인 선관위의 부정 방지 방식을 제안한다.
블록체인은 분산 원장 기술 중 하나로 여러 개의 노드들이 참여하며, 이 노드들 간의 합의 알고리즘을 통하여 데이터의 위 변조를 막고, 이미 기록된 데이터를 바꿀 수 없는 구조를 장점으로 가진다. 이러한 특성 때문에 블록체인은 신뢰성이 중요시되는 플랫폼에 많이 적용이 되며 많은 플랫폼 중 전자투표의 중요한 기술로서 인식되고 있다. 전자투표는 선거의 모든 과정을 전자화 하여 선거를 관리하는 사람이나 투표자 모두에게 편리함을 제공하는 시스템으로 기술적인 보안성이나 시스템의 안정성이 완벽하게 보장되지 않아 유권자들에게 신뢰를 주지 못해 현실에서 쉽게 적용하지 못하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 블록체인을 적용하여 투표의 변조를 막고 유권자들의 신뢰와 시스템의 안정성을 제공하는 전자투표 시스템을 제안한다.
현존하고 있는 HTML(Hyper Text Markup Language)기반 인터넷 전자투표 시스템의 대안으로 웹 환경에서 XML(Xtensible Markup Language)표준기술을 이용하여 이기종간의 시스템에서 동작가능하고 HTML의 구조적 단점을 보완하며 전자투표와 관련한 데이터를 XML로 저장하고, 표준화된 XML문서 인중과 데이터 무결성, 기밀성, 송신 부인봉쇄 등의 보안 서비스를 제공할 뿐만 아니라 부분 서명과 암호화가 가능하며 구현 측면에 있어서 편리함을 제공할 수 있는 XML 기반의 전자투표 시스템을 설계한다.
선거 시스템을 관리하기 위해서는 많은 비용과 인력이 요구된다. 경제적이고 공정한 선거 시스템 구축을 위해서 전자 투표 기법의 접목은 필수적이다. 특히 스마트폰과 무선 인터넷 사용이 급증하면서 장소에 구애받지 않고 투표할 수 있는 모바일 투표에 대한 관심이 증대하고 있다. 본 논문에서는 후보자들에 의해서 선거의 공정성이 보장되는 모바일 투표 기법을 제안한다. 모바일 전자 투표를 위한 요구사항을 분석하고 법적 구속력이 있는 모바일 ID와 PKI 기반의 서명 키를 생성한다. 제안한 기법에서 투표권은 부인봉쇄 다중서명 기법을 적용하여 후보자들에 의해서 서명된다. 서명된 투표권은 개표 단계에서 모든 후보자들의 동의 없이는 검증할 수 없는 특성을 갖는다.
선거는 민주주의 사회에서 가장 중요한 사회적 행위 중의 하나이다. 여러 사회적 행위의 전자화를 위해서 정보보호 기술이 접목되고 있으며, 아직까지 개인의 익명성과 관련된 선거, 현금과 같은 분야는 매우 많은 요구사항으로 인하여 전자화 되지 못 하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 규모가 큰 선거에서의 전자 선거 기법 도입을 위한 다양한 요구사항들을 분석하고, 전자선거 기법 구현시의 문제점 및 투표 및 개표 시스템의 전자화와 관련된 연구 동향을 알아본다. 또한, 부인봉쇄 서명 기법을 적용하여 전자선거에서의 투표자 중심의 요구사항을 만족하며 투표권에 대한 부인봉쇄 다중서명을 생성하도록 함으로써 보다 공정한 전자선거가 될 수 있는 인터넷 기반 전자선거 기법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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