확률적 제곱 투표와 신뢰 실행 환경을 통한 시빌 공격 저항성을 가지는 안전한 투표 시스템

• Published in: 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol. 27; no. 8; pp. 382 - 387
• Main Authors: 이준모(Junmo Lee), 박상현(Sanghyeon Park), 문수묵(Soo-Mook Moon)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: Korean Institute of Information Scientists and Engineers 01.08.2021; 한국정보과학회
• Subjects: 컴퓨터학; sybil attack; 제곱 투표; 투표 시스템; 시빌 공격; quadratic voting; voting system; 신뢰 실행 환경; trusted execution environment
• ISSN: 2383-6318; 2383-6326
• DOI: 10.5626/KTCP.2021.27.8.382

구성원 간에 의견이 일치되지 않는 상황에서는 서로 합의를 보기 위해 투표로 결정할 수 있다. 보통은 모두가 동등하게 1인당 1표씩 가지게 된다. 하지만 이러면 단순히 다수결에 의해 결정되며, 모두 같은 영향력을 가지기에 개인의 간절함을 반영할 방법이 없다. 이런 단점을 극복하기 위해 비용을 지불한 만큼 표를 가질 수 있는 1인 다표 방식이 제안됐지만, 여기엔 소수의 부유한 참여자들이 투표 결과를 마음대로 정해버릴 수 있다는 문제점이 존재한다. 이를 보완하기 위해 표 구매 비용이 표수의 제곱에 비례하는 제곱 투표 방식이 등장했다. 하지만 제곱 투표 또한 시빌 공격에 취약하다는 한계가 존재하며, 투표 프로토콜과는 별개로 익명성과 무결성을 가질 수 있는 안전한 시스템을 구축하는 것 또한 어려운 일이다. 본 논문에서는 확률적 제곱 투표와 신뢰 실행 환경을 통해 안전한 투표 시스템을 구현하였으며, 실험을 통해 해당 시스템이 높은 확장성을 가지며, 기존 투표 방식의 가치를 보존함을 확인하였다. When there is no consensus among members, a decision can be taken through voting to come to an agreement with one another. In a traditional voting system, everyone has the same number of votes. However, in this system, candidates are only elected if a majority of eligible voters have voted for them, and there is no way to reflect an individual's desperation because they have same voting power. To overcome these shortcomings, a one-person multi-vote method was proposed allowing them to have as many votes as they paid for. However, with this method, affluent participants can easily influence the outcome of the voting. Therefore, to solve this problem, a quadratic voting method was presented in which the cost of purchasing votes increased exponentially. However, the limitation associated with quadratic voting is its vulnerability to Sybil attacks, and it is also challenging to establish a secure system that guarantees anonymity and integrity apart from the quadratic voting protocol. In this paper, we introduced a secure voting system through probabilistic quadratic voting and trusted execution environments. Findings demonstrated that this system has high scalability and can keep the value of existing quadratic voting methods. KCI Citation Count: 0