E-Voting

(2005-06). E-Voting – A new Architectural Framework for Handling Risk in E-Voting Systems. Financed by FCT (Programa Operacional Sociedade e Informação – Projecto POSI/EIA/57038/2004). National project. Project coordinator. Participants: FCUL, ADETTI, INESC-ID, IEETA, ITIJ, STAPE.

The introduction of electronic voting (e-voting) in National Election Systems has recently received a significant interest in several countries (e.g. USA, Canada, UK, Portugal). The studies conducted until today clearly demonstrate that this type of system is perceived as having a high level of risk. As researchers in the complex systems, organization and software engineering fields, we are trying to analyze the problems associated to general e-voting systems, relating them with the system architecture and components, and finding new ways to deploy systems with reduced risk levels. This problem is a challenging one, since it will be necessary to identify the multiple dimensions that characterize e-voting systems and associated risks. These risks do not roll up from one specific research topic, but rather have a strong multidisciplinary nature. This project does not aim at tackling one or two well-known issues, e.g. security, but leaving the whole problem unsolved. On the contrary, our perspective is that a whole new integrated architecture must be developed, one that is capable to tackle the intrinsic complex nature of e-voting systems. This new approach must be multidisciplinary, since problems with e-voting lay in different research areas, such as distributed systems, information security, HCI, software design or organizationware. This new approach must also be visionary, since most of the problems with e-voting are large-scale in several dimensions (users, components, requirements, risks). Our proposed solution will consist of an architectural framework with high-level components conceived for handling risk in e-voting systems. This project will integrate teams from the following research areas: – Complex systems architecture specification (ADETTI, STAPE, ITIJ) – With specialists in National Election Systems, organizationware, complex systems analysis and modeling to define the main lines of an e-voting system that fill legal, social and technical requirements – Software systems design (FCUL, ITIJ) – With specialists in the development of complex socio-technical systems, new analysis and design techniques such as participatory design, low-fidelity prototyping and application of use- and misuse-cases – Human-computer interaction (FCUL, STAPE) – With experts in HCI, usability engineering, accessibility and multimodal interactions – Information security (IEETA, ADETTI, INESC) – With experts in designing and building information security systems and strong authentication mechanisms – Distributed systems (INESC, IEETA) – With specialists in large-scale systems, Internet technology and secure voting protocols. The project will be organized according to three major areas of concern: 1) security-related risks; 2) community-related risks; and 3) usefulness-related risks.

A introdução de votação electrónica (e-voto) nos Sistemas Eleitorais Nacionais tem recentemente recebido um interesse significativo em diversos países (e.g. EUA, UK, Portugal). Os estudos realizados até hoje claramente demonstram que este tipo de sistema é percebido como tendo um elevado nível de risco. Como investigadores em sistemas complexos, engenharia organizacional e engenharia de software, nós estamos a tentar analisar os problemas associados aos sistemas de e-voto, relacionando-os com a arquitecturas e componentes do sistema, e procurando novas formas de desenvolver sistemas com risco reduzido. Este problema é um desafio, dado que será necessário identificar as multiplas dimensões que caracterizam os sistemas de e-voto e riscos associados. Estes riscos não surgem de uma única área de investigação, mas antes têm uma natureza fortemente multidisciplinar. Este projecto não se propôe resolver 1 ou 2 temas bem conhecidos, e.g. segurança, deixando os restantes por resolver. Ao invés, a nossa perspectiva é que uma nova arquitectura tem de ser desenvolvida, uma que seja capaz de resolver a natureza intrinsecamente complexa dos sistemas de e-voto. Esta nova abordagem tem de ser multidisciplinar, dado que os problemas se distribuem por diversas áreas, como de sistemas distribuídos, segurança da informação, IHC, design de software ou organizationalware. Esta nova abordagem tem também de ser visionária, dado que a maioria dos problemas dos sistemas de e-voto são de larga-escala em diversas dimensões (utilizadores, componentes, requisitos, riscos). A nossa proposta consiste numa arquitectura de componentes de alto nível concebida para lidar com o risco em sistemas de e-voto.

Project’s Documentation

Book (in Portuguese)

Antunes, P., Ed. (2008) Voto Electrónico: Discussão Técnica Dos Seus Problemas E Oportunidades. Lisboa, Edições Sílabo. http://www.di.fc.ul.pt/~paa/papers/livro-e-voting.pdf

PhD Thesis (in Portuguese)

“Attentive Devices for Groupware Systems”, António Ferreira, FCUL, orientação de Pedro Antunes.

“Preventing Vote Manipulation at the Uncontrolled Vote Client Environment”, Rui Joaquim, IST, orientação de Carlos Ribeiro e Paulo Ferreira.

“Modelos De Colaboração Para Situações De Emergência No Contexto De Organizações Resilientes”, Cláudio Sapateiro, FCUL, orientação de Pedro Antunes.

Ms Thesis (in Portuguese)

“Support for Unusual Participations in Electronic Voting”, Charlott Eliasson, Março 2006, UA, orientação de Markus Fiedler, BTH, co-orientação científica de André Zúquete.

“Auditoria De Sistemas De Votação Electrónica: Uma Proposta De Arquitectura E Protótipo De Simulação”, Filipe Simões, Janeiro 2007, FCUL, orientação de Pedro Antunes.

“Questionários Anónimos Rastreáveis”, Paulo Ferreira, IST, Outubro 2007, orientação de Paulo J.P. Ferreira.

“Voto Electrónico: Estudo da Utilização do UML no Caso Português”, Paulo Jorge Tavares Bastos,  Junho 2008, ISCTE, orientação de Carlos J. Costa.

“Anonimato num sistema de votação electrónica”, Carlos Filipe Marques Almeida, UA, Julho 2008, orientação de André Zúquete.

Final Course Projects (in Portuguese)

“Votação Electrónica num Terminal Seguro Interactivo”, Miguel Romão, UA, Projecto de Licenciatura em Engenharia de Computadores e Telemática, 2006/2007.

“Módulo pessoal para votação electrónica”, Pedro Martins e Jorge Pontes, Projecto de Licenciatura em Eng. Electrónica e Telecomunicações, 2005/2006, UA, orientado por André Zúquete.

“Votação electrónica na Internet usando IP multicast”, Lamanary Ramos de Pina e Veridiano Silva, Projecto de Licenciatura em Eng. Electrónica e Telecomunicações e em Eng. de Computadores e Telemática, 2005/2006, UA, orientado por André Zúquete.

“MobileREVS -votação electrónica”, Nuno Alexandre Pires dos Santos e Luís Miguel Silva Costa, tese de Graduação, IST, Setembro 2006, orientado por Paulo Ferreira.

Papers (supported by the project)

Ferreira, A., P. Antunes and J. Pino (forthcoming) “Evaluating Shared Workspace Performance Using Human Information Processing Models.” Information Research, to appear. ISSN: 1368-1613. ISI impact factor in 2006: 0.870. Number of papers in 2006: 44.

Zurita, G., P. Antunes, N. Baloian, F. Baytelman and A. Farias (2008) Visually-Driven Decision Making Using Handheld Devices. Collaborative Decison Making: Prospectives and Challenges. P. Zaraté, J. Belaud, G. Camilleri and F. Ravat. Frontiers in Artificial Intelligence and Applications, pp. 257-269. Amsterdam, Netherlands, IOS Press. Papers from the Collaborative Decision Making Conference CDM08, Toulouse, France. Full paper acceptance ratio: 49%. http://www.di.fc.ul.pt/~paa/papers/cdm-08.pdf

Ferreira, A. and P. Antunes (2008) Tackling Information Overload in Electronic Brainstorming. Proceedings of the 2008 Conference on Group Decision and Negotiation Coimbra, Portugal.http://www.di.fc.ul.pt/~paa/papers/gdn-08.pdf

Sapateiro, C., P. Antunes , G. Zurita, R. Vogt, P. Infante and N. Baloian (2008) Supporting Unstructured Activities in Crisis Management: A Collaboration Model and Improve Situation Awareness. Mobile Response 2008 – International Symposium on Mobile Information Technology for Emergency Response, Bonn-Aachen, Germany, May 29-30. http://www.di.fc.ul.pt/~paa/papers/mr-08.pdf

Sapateiro, C., P. Antunes , G. Zurita, R. Vogt, P. Infante and N. Baloian (2008) Assisting Teams in Emergent Work Activities. Proceedings of the 2008 Conference on Group Decision and Negotiation, Coimbra, Portugal. Extended Abstract. http://www.di.fc.ul.pt/~paa/papers/gdn-08-emergency.pdf

Antunes, P., S. Silva and M. Borges (2007) Alternative Dispute Resolution Based on the Storytelling Technique. Groupware: Design, Implementation, and Use. 13th International Workshop, CRIWG 2007, Bariloche, Argentina, September 2007 Proceedings. J. Haake, S. Ochoa and A. Cechich. Lecture Notes in Computer Science, vol. 4715, pp. 15-31. Heidelberg, Springer-Verlag. Full paper acceptance ratio: 26%.http://www.di.fc.ul.pt/~paa/papers/criwg-07-story.pdf.

Ferreira, A. and P. Antunes (2007) A Technique for Evaluating Shared Workspaces Efficiency. Computer Supported Cooperative Work in Design 3: 10th International Conference, Cscwd 2006, Nanjing, China, May 3-5, 2006, Revised Selected Papers. W. Shen, J. Luo, Z. Lin, J. Barthès and Q. Hao. Lecture Notes in Computer Science, vol. 4402, pp. 82-91. Heidelberg, Springer-Verlag.http://www.di.fc.ul.pt/~paa/papers/cscwd-lncs-06-ws.pdf.

Simões, F. and P. Antunes (2006). Auditoria de Sistemas de Votação Electrónica: Uma Proposta de Arquitectura e Protótipo de Simulação. 2º Workshop sobre Voto pela Internet. Aveiro, Portugal, October.http://www.di.fc.ul.pt/~paa/papers/aveiro-06.pdf

Antunes, P., J. Ramires and A. Respício (2006) “Addressing the Conflicting Dimension of Groupware: A Case Study in Software Requirements Validation.” Computing and Informatics, 25, pp. 523-546. ISSN: 1335-9150. ISI impact factor in 2006: 0.136. Number of papers in 2006: 22.http://www.di.fc.ul.pt/~paa/papers/cai-06.pdf.

Ferreira, A. and P. Antunes (2006) Dispositivos De Gestão Da Atenção Em Sistemas Colaborativos. Segunda Conferência Nacional em Interacção Pessoa Máquina, Braga, Portugal, October 16-18.http://www.di.fc.ul.pt/~paa/papers/interaccao-06.pdf

Antunes, P., A. Ferreira and J. Pino (2006) Analyzing Shared Workspace Design with Human-Performance Models. Groupware: Design, Implementation, and Use. 12th International Workshop, CRIWG 2006, Medina Del Campo, Spain, September 2006 Proceedings. Y. Dimitriadis, I. Zigurs and E. Gómez-Sanchéz. Lecture Notes in Computer Science, vol. 4154, pp. 62-77. Heidelberg, Springer-Verlag. Full paper acceptance ratio: 21%. http://www.di.fc.ul.pt/~paa/papers/criwg-06-analytic.pdf.

Ferreira, A. and P. Antunes (2006) Quantitative Evaluation of Workspace Collaboration. The 10th International Conference on CSCW in Design, Nanjing, China. IEEE Press. Paper acceptance ratio: 43%.http://www.di.fc.ul.pt/~paa/papers/cscwid-06.pdf.

Ramires, J. , P. Antunes and A. Respício (2005). Software Requirements Negotiation Using the Software Quality Function Deployment. Lecture Notes in Computer Science, vol. 3706, pp. 308-324. Groupware: Design, Implementation, and Use. H. Fuks, S. Lukosch and A. Salgado, Eds. Heidelberg, Springer-Verlag. Full paper acceptance ratio: 24%. http://www.di.fc.ul.pt/~paa/papers/criwg-05-nego.pdf

Charlott Eliasson and André Zúquete, “An Electronic Voting System Supporting Vote Weights”, Journal of Internet Research, 16(5), 2006.

Rui Joaquim, Carlos Ribeiro, Paulo Ferreira (forthcoming) Improving Remote Voting Security With CodeVoting. Chaum, D., Rivest, R., Jakobsson, M., Schoenmakers, B., Ryan, P., Benaloh, J., KutyÃlowski, M. (eds.) Towards Trustworthy Election Systems, Springer LNCS.

Costa, C., Nhamposs, J. and Aparicio, M (2008) “Wiki content evaluation Framework” SICDOC 2008 (paper accepted to be presented in the conference)

Rui Filipe Lopes Joaquim and Carlos Nuno da Cruz Ribeiro (2008) CodeVoting: protecting against malicious vote manipulation at the voters PC. Frontiers of Electronic Voting, 7311, Internationales Begegnungs- und Forschungszentrum für Inf, Dagstuhl Seminar Proceedings, Dagstuhl, Germany.

A. Zúquete (2008) Enhanced Secure Interface for a Portable E-Voting Terminal. International Conference on Security and Cryptography (SECRYPT 2008). Porto, Portugal, 26-29 July 2008.

A. Zúquete and J. Barros (2008) Physical-Layer Encryption with Stream Ciphers. IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT 2008). Toronto, Canadá. July 7-11 2008.

A. Zúquete and F. Almeida (2008) Verifiable Anonymous Vote Submission. 23rd Annual ACM Symposium on Applied Computing (SAC’08). Fortaleza, Ceará, Brasil. March 16-20 2008.

A. Zúquete, C. Costa and M. Romão (2007) An Intrusion-Tolerant e-Voting Client System. 1st Workshop on Recent Advances on Intrusion-Tolerant Systems (WRAITS 2007). Lisboa, Portugal. March 2007.

Costa, C., Silva, J and Aparicio, M. (2007) “Evaluating web usability using small display devices”. SIGDOC 2007: 263-268

F. Almeida and A. Zúquete (2007) Mix Rings Tolerantes a Falhas para Submissão Anónima de Votos. 3ª Conferência Nacional sobre Segurança Informática nas Organizações (SINO’2007).    Lisboa. 7-8 November 2007. Best Paper Award.

Rui Filipe Lopes Joaquim and Carlos Nuno da Cruz Ribeiro. (2007) Code Voting Protection Against Automatic Vote Manipulation in an Uncontrolled Environment. VOTE-ID 2007: First Conference on E-Voting and Identity. volume 4896, pages 178-188, Springer-LNCS, Bochum (Germany), October, 2007.

Duarte Borges Figueira and Carlos Nuno da Cruz Ribeiro. (2007) Taxonomia de Ataques e de Defesas de Segurança RFID. 3º Conferência Nacional sobre Segurança Informática nas Organizações (SINO2007), Lisboa,Novembro, 2007.

Costa, C. Dias, J. F and Serrão, C. (2007) “WEB-VOTING – EVALUATING SOCIAL ACCEPTANCE” Proceedings Conference on Information Technology, Organizations and Teams (CITOT 2007), 18-20 May, Lisboa, Portugal, ISBN: 978-989-8033-05-5

Filipe Bastos de Freitas and Rodrigo Seromenho Miragaia Rodrigues and Carlos Nuno da Cruz Ribeiro and Paulo Jorge Pires Ferreira and Luís Rodrigues (2007) Verme: Worm Containment in Peer-to-Peer Overlays, Proc. of the 6th International Workshop on Peer-to-Peer Systems (IPTPS’07), Jan. 2007.

C. Costa & M. Aparicio (2006) Searching documents on the intranet using PDA. Proceedings of the 24th annual conference on Design of communication ; Myrtle Beach, SC, USA; ACM Press New York, NY, USA,  23 – 28.

Charlott Eliasson e André Zúquete (2006) An Electronic Voting System Supporting Vote Weights, The Fourth International Workshop on Security In Information Systems (WOSIS-2006), Paphos, Cyprus, Maio 2006.

Pacheco A., Serrão C., Costa C., Dias F., (2006) Small Screen Rendering Web- Browser Comparison, When web content is too large to fit the screen, in Proceedings of the International Conference on e-Business (ICE-B 2006), Setúbal, Portugal, Agosto, 2006.

Pacheco A., Serrão C., (2006) Developing secure web-applications – Security criteria for de development of e-democracy web-applications, in Proceedings of International Joint Conferences on Computer, Information, and Systems Sciences and Engineering (CISSE2006), University of Bridgport, USA, 4-10, December, 2006.

M. Romão (2007), Votação Electrónica num Terminal Seguro Interactivo. ITProjects. 3º Encontro Nacional de Estudantes de Informática (ENEI 2007). Guarda. 20-22 Abril 2007.

Rui Joaquim, Paulo Ferreira (2006) Evolução do REVS: suporte a eleições seguras em telemóveis (MobileREVS). 2º Workshop sobre Voto pela Internet. Aveiro, Portugal, 10 de Outubro de 2006.

A. Zúquete and  C. Costa (2006). Evolução do REVS: integração com smartcards e com um terminal seguro OMNIKEY FINREAD. 2º Workshop sobre Voto pela Internet. Aveiro, Portugal, October.

C. Almeida, A. Zúquete (2006). Evolução do REVS: adaptação de uma política de Mix Rings para transformar contadores em anonimizadores. 2º Workshop sobre Voto pela Internet. Aveiro, Portugal, October.

Technical Reports (mostly in Portuguese)

E-Voting Project, E-Voting – A new Architectural Framework for Handling Risk in E-Voting Systems – Project Proposal, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, P. Antunes, Ed., 2004.http://www.di.fc.ul.pt/~paa/reports/R031.pdf

Pinto, R., F. Simões and P. Antunes (2004). Estudo dos Requisitos para um Sistema de Votação Electrónica. Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa. http://www.di.fc.ul.pt/~paa/reports/di-fcul-tr-04-2.pdf

Equipa ADETTI (2007) Tarefa 5 – Aspectos Jurídicos. Relatório Técnico. Novembro 2007.

Rui Filipe Lopes Joaquim (2007) Análise de riscos de sistemas de voto, INESC-ID, 11, 2007, March.

Miguel Romão (2007). Votação Electrónica num Terminal Seguro Interactivo. Relatório Final do Projecto 5º Ano, Licenciatura em Eng.ª de Computadores e Telemática, Universidade de Aveiro. Orientadores: André Zúquete e Carlos Costa.

Pedro Martins, Jorge Pointes (2006). Módulo pessoal para votação electrónica. Relatório Final do Projecto 5º Ano, Licenciatura em Eng.ª Electrónica e de Telecomunicações, Universidade de Aveiro. Orientadores: André Zúquete e Carlos Costa.

Lamanary Pina, Veridiano Silva (2006). Votação electrónica na Internet usando IP multicast. Relatório Final do Projecto 5º Ano, Licenciatura em Eng.ª Electrónica e de Telecomunicações/ Eng.ª de Computadores e Telemática, Universidade de Aveiro. Orientadores: André Zúquete

Talks

Pedro Antunes, Arquitecturas de Sistemas de Votação Electrónica, Workshop sobre Voto pela Internet, IST/INESC-ID, Março 2006. http://www.di.fc.ul.pt/~paa/reports/2006-evoto.pdf

Pedro Antunes, Algumas Reflexões Sobre Voto Electrónico, Colóquio sobre Voto Electrónico e Privacidade dos Eleitores, patrocinado pela Comissão Nacional de Protecção de Dados, Auditório da Assembleia da República, Dezembro 2005. http://www.di.fc.ul.pt/~paa/reports/evoto05b.pdf

 

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