电子投票作为传统手工投票的电子化,不仅可以节省人力和物力,而且方便、灵活、安全,能更好地保证投票者的利益和投票结果的公正性。因此,电子投票越来越受到欢迎,成为投票领域发展的必然趋势。要使电子投票系统能够安全可靠地运行,首先必须设计出一个安全的电子投票协议。由于密码技术的采用,近年来电子投票协议在理论研究及实际应用方面都取得了一些成果,但是,这些协议都还或多或少的存在着缺陷。如何设计出更具安全性、实用性的电子投票方案,仍然是当前密码学领域研究的热点问题。论文围绕这一问题展开研究,主要研究工作如下:(1)论文首先对电子投票系统所涉及的密码学相关技术进行了简单的介绍。接着重点研究了Fujioka,Okamoto和Ohta三人设计的电子投票协议——FOO协议,分析了FOO协议的安全性,深入探讨了该协议存在的漏洞和弊端,总结出FOO协议中“选票碰撞”问题、投票者身份的匿名性问题以及投票过程中的随时弃权问题这三个主要的问题,并分析了产生这几个缺陷的原因。针对以上三个缺陷,借鉴现实生活中投票方式的某些优点,提出了三点改进思路。(2)结合以上改进思路,设计一个新的电子投票协议,新协议将投票机构进一步分解成可信机构、注册机构、签证机构和计票机构四个子机构,建立了更加合理的投票机制,目的在于使其更接近于现实生活中的投票,让投票人的投票行为更加灵活和方便,提高整个投票流程的效率,并且通过投票机构不同子机构间的相互牵制,来制约投票机构的舞弊行为。新协议针对FOO协议中存在的“选票碰撞”、投票者身份的匿名性以及投票过程中的随时弃权等问题进行了有效的研究。另外对新协议的安全性进行了系统全面的分析,证明该协议能解决FOO协议存在的几个问题。(3)以新协议为核心设计了一个安全电子投票系统,详细介绍了该系统的体系结构和模块功能,并在Eclipse平台上实现了其中的关键环节。