VETO 08. Modélisation formelle d'une architecture pour le vote électronique J. P. Gibson, E. Lallet, J-L. Raffy

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1 VETO 8 Modélisation formelle d'une architecture pour le vote électronique J. P. Gibson, E. Lallet, J-L. Raffy

2 Hypothèses (1) Le vote s effectue dans des endroits dédiés (appelés kiosques) Les isoloirs sont synchronisés par des horloges à temps global (u,s) précision u : à tout instant absolu, les heures affichées par 2 horloges quelconques ne sont pas distantes de plus de u. exactitude s : à tout instant absolu, l écart entre une horloge quelconque et une référence commune (extérieure) est au plus égal à s. 2

3 Hypothèses (2) Les machines sont sûres de fonctionnement Leur mode de défaillanceest de type systèmes à silence sur défaillance => on s intéresse aux seulsproblèmes réseau 3

4 Estelle Technique de description formelle [ISO/IEC ISO 974:1997] Champ d application : Protocoles de communications Systèmes distribués Outils de développement industriel XEDT 4

5 Estelle principaux concepts (1) Architecture un ensemble de modules génériques, hierarchisés, communicants à l aide de liens de communications Communication échange de messages partage restreint de variables 5

6 Estelle principaux concepts (2) Comportement exécution parallèle synchrone exécution non déterministe Comportement interne d une instance de module actif attribué automate à états finis étendu Pas de preuve formelle - Simulation 6

7 7 Architecture générique KIOSQUE urne Urne locale liste locale d émargement Isoloir Liste locale d électeurs R o u t e u r R E S E A U Liste d électeurs options de vote liste d émargement options de vote locales urne globale

8 8 Scénarios VoteAnyWhere BD centralisées VoteAnyWhere BD partiellement réparties VoteAnyWhere BD locales VoteAnyWhere + ReVote BD partiellement réparties VoteAnyWhere + ReVote BD locales

9 Paramètres de simulation (1) Gestion du temps identification (min,max) choix (min, max) entrée dans l isoloir (min, max) arrivée des électeurs (fréquence observée)[ref] temps de transmission (loi probabilistique) Incidents réseau date de début durée 9

10 1 Paramètres de simulation (2) Nbre de kiosques (par défaut = 2) Nbre d isoloirs (par défaut = 3) Nbre d électeurs/kiosque (par défaut = 1) % d abstentions % de non locaux (VoteAnyWhere) % de tentatives de re-vote

11 11 Architecture VoteAnyWhere BD centralisées KIOSQUE Isoloir R o u t e u r R E S E A U Liste d électeurs options de vote liste d émargement urne globale

12 VoteAnyWhere BD centralisées Problème Il n existe pas, à notre connaissance, de protocole robuste en cas de défaillances de sites multiples Solutions Stocker les bulletins de vote en local Avoir sur un même site la liste d émargement et l urne et assurer l étanchéité à l aide du cryptage (pas compatible avec les normes et recommandations) 12

13 13 Principe avec un seul site mon choix djrghya cmpenocqez Liste d émargement djrghya cmpenocqez URNE

14 Solution retenue pour la simulation Les bulletins de vote sont stockés dans une urne locale A la fin du scrutin, les bulletins sont envoyés vers l urne globale On ne tient pas compte des temps de transmission en dehors des incidents réseau. Simulation avec liste d émargement - BD partiellement réparties sans liste d émargement (revote autorisé) - BD partiellement réparties - BD réparties 14

15 15 EFSM de l isoloir (1)

16 16 EFSM de l isoloir (2)

17 17 Architecture VoteAnyWhere BD partiellement réparties KIOSQUE urne Urne locale Liste d électeurs Isoloir Liste locale d électeurs R o u t e u r R E S E A U options de vote liste d émargement options de vote locales urne globale

18 18 Principe du re-vote (1) mon choix djrghya cmpenocqez mon nouveau choix djrghya cmpenocqez N fois pendant la durée du scrutin URNE

19 19 Principe du re-vote (2) djrghya cmpenocqez djrghya cmpenocqez Après la fermeture du scrutin : On élimine toutes les enveloppes ayant la même signature à l exception de la dernière (en fonction du timestamp) On récupère l enveloppe contenant le vote djrghya cmpenocqez Processus de comptage

20 2 Architecture VoteAnyWhere + Re-vote BD partiellement réparties KIOSQUE urne Urne locale Liste d électeurs Isoloir Liste locale d électeurs R o u t e u r R E S E A U options de vote options de vote locales urne globale

21 21 Architecture VoteAnyWhere + Re-vote BD locales - réseau non fiable KIOSQUE urne Urne locale Isoloir Liste d électeurs R o u t e u r R E S E A U urne globale options de vote

22 22 Simulation 1 (1) Fréquence d'arrivée des électeurs Temps min d'attente 22" 45" 42" Temps max d'attente " 8 19" Temps moyen d'attente 5 27" 2 35" 2 15" Temps médian d'attente 2 13" 2'9" 2 4" durées (en min) Défaillances réseau arrivée des défaillances Nbre de votants 1348 FILES D ATTENTE BUREAU 1 FILES D ATTENTE BUREAU 2 Nbre max d'électeurs dans le bureau de vote 1 Nbre max d'électeurs dans la file d'attente d'arrivée Nbre max d'électeurs dans la file d'attente à problème Nbre max d'électeurs dans le bureau de vote 2 Nbre max d'électeurs dans la file d'attente d'arrivée Nbre max d'électeurs dans la file d'attente à problème % de votants 67,4% Nbre de départs sans voter Dont locaux

23 23 Simulation 1 (évolution des files d attente) Sans défaillance réseau Défaillances réseau et émargement Défaillances réseau sans émargement BD partiellement réparties Défaillances réseau sans émargement BD locales

24 24 Simulation 1 (répartition des temps d attente)

25 25 Simulation 2 Fréquence d'arrivée des électeurs Temps min d'attente 23" 46" 45" Temps max d'attente " 9 48" Temps moyen d'attente 8 54" 3 5" 2 18" Temps médian d'attente 3 37" 2 16" 2 7" Défaillances Nbre max d'électeurs dans le bureau de vote FILES D ATTENTE BUREAU 1 Nbre max d'électeurs dans la file d'attente d'arrivée Nbre max d'électeurs dans la file d'attente à problème Arrivée des défaillances FILES D ATTENTE BUREAU 2 Nbre max d'électeurs dans le bureau de vote 2 Nbre max d'électeurs dans la file d'attente d'arrivée Nbre de votants 1348 Nbre max d'électeurs dans la file d'attente à problème 37 1 % de votants 67,4% Nbre de départs sans voter Dont locaux

26 26 Simulation 2 (évolution des files d attente) Sans défaillance réseau Défaillances réseau et émargement Défaillances réseau sans émargement BD partiellement réparties Défaillances réseau sans émargement BD locales

27 27 Simulation 2 (répartition des temps d attente)

28 28 Simulation 3 Fréquence d'arrivée des électeurs Temps min d'attente 23" 44" 45" Temps max d'attente " 8 11" Temps moyen d'attente 16 46" 3 33" 2 19" Temps médian d'attente 9 26" 2 15" 2 9" Défaillances Nbre max d'électeurs dans le bureau de vote Durée (en min) Arrivée des défaillances FILES D ATTENTE BUREAU 1 FILES D ATTENTE BUREAU 2 Nbre max d'électeurs dans la file d'attente d'arrivée Nbre max d'électeurs dans la file d'attente à problème Nbre max d'électeurs dans le bureau de vote 2 Nbre max d'électeurs dans la file d'attente d'arrivée Nbre de votants 1348 Nbre max d'électeurs dans la file d'attente à problème 65 1 % de votants 67,4% Nbre de départs sans voter Dont locaux

29 29 Simulation 3 (évolution des files d attente) Sans défaillance réseau Défaillances réseau et émargement Défaillances réseau sans émargement BD partiellement réparties Défaillances réseau sans émargement BD locales

30 3 Simulation 3 (répartition des temps d attente)

31 31 QUESTIONS?

32 32 Gestion de l arrivée des électeurs KIOSQUE ROUTEUR KIOSQUE ROUTEUR Isoloir Isoloir Isoloir Isoloir Isoloir Isoloir Gestion électeurs

33 33 Fréquence type d arrivée (bureaux de vote ouverts de 8h à 2h) Fréquence d'arrivée des électeurs [retour]