邮寄投票：用于管理选举系统安全风险的马尔可夫链模型
密码学与安全
2026-04-06 v3 概率论
摘要
近年来，美国邮寄投票 (VBM) 的安全性受到广泛关注，凸显了需要对缺席投票基础设施的韧性进行严格定量评估的需求。本文通过引入动态数学建模框架，对 VBM 流程进行风险评估。我们引入离散时间马尔可夫链 (DTMC) 来建模 VBM 流程，并利用新颖的分层网络方法评估选举绩效与风险，考虑到 VBM 流程、恶意与非恶意威胁以及安全缓解措施之间的相互作用。时间非齐次 DTMC 框架捕捉动态风险并随时间评估绩效。DTMC 模型涵盖从意外选民错误到精细化、针对性攻击的多种结果，标志着 VBM 规划与保护风险评估的重大进展。基于美国威斯康斯迪尔州密尔沃基县实地数据的案例研究用于评估 DTMC 模型。分析包括假设的最坏情况攻击情景，以检验 VBM 流程的韧性，并评估安全措施的有效性以及不同攻击时机的影响。分析表明，投票投放箱和自动投票通知系统对于降低攻击面、确保安全可靠的运营至关重要。
引用
@article{arxiv.2410.13900,
title = {Voting by mail: a Markov chain model for managing the security risks of election systems},
author = {Carmen A. Haseltine and Laura A. Albert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.13900},
year = {2026}
}