El cifrado Paillier aplicado al voto electrónico

Abstract

Este trabajo estudia en profundidad el cifrado de Paillier y sus modificaciones, centrándose en su aplicación al voto electrónico. Tras introducir nociones de álgebra, criptografía y pruebas de conocimiento cero, se presenta el funcionamiento del criptosistema original, destacando sus propiedades homomórficas. Se analizan variantes como la de Damgård-Jurik-Nielsen, que mejora la capacidad de los mensajes y reduce el factor de expansión. Finalmente, se diseñan protocolos de votación electrónica seguros y verificables, que garantizan privacidad, integridad y recuento justo mediante descifrado con umbral.

This work provides an in-depth study of the Paillier cryptosystem and its modifications, focusing on its application to electronic voting. After introducing concepts from algebra, cryptography, and zero-knowledge proofs, the original cryptosystem is presented, highlighting its homomorphic properties. Variants such as the Damgård-Jurik-Nielsen scheme are analyzed, which improve message capacity and reduce the expansion factor. Finally, secure and verifiable electronic voting protocols are designed, ensuring privacy, integrity, and fair tallying through threshold decryption.