UNIVERSIDAD DON BOSCO

VICERRECTORÍA DE ESTUDIOS DE POSTGRADO

TRABAJO DE GRADUACIÓN

DISEÑO DE UN PROTOCOLO DE VOTACIONES ELECTRÓNICAS PARA LOS

PROCESOS ELECTORALES DE EL SALVADOR

PARA OPTAR AL GRADO DE:

 MAESTRO EN SEGURIDAD Y RIESGOS INFORMÁTICOS

PRESENTADO POR: 

HÉCTOR OSWALDO MARROQUÍN ARGUETA

OSCAR ROLANDO AGUILAR ROSA

RIGOBERTO ANTONIO REYES ALVARENGA

ASESORA:

DRA. MARÍA DE LOURDES LÓPEZ GARCÍA

Antiguo Cuscatlán, La Libertad, El Salvador, Centroamérica.

FEBRERO 2016



1

Diseño de un protocolo de votaciones electrónicas
para los procesos electorales de El Salvador

Reyes, Rigoberto; Aguilar, Oscar; Marroquı́n, Héctor.
rigoberto.reyes@gmail.com, raguilarss@gmail.com, oswaldo.margueta@gmail.com

Resumen— Cuando las elecciones se realizan de forma
manual, surgen inconvenientes tales como: La duplicidad
de los votos, errores u omisiones en el padrón electoral,
retrasos en la clasificación de las papeletas cuando se trata
de un voto nulo y en el conteo general de los votos. Todo
lo anterior produce desconfianza en el proceso electoral en
general.

Por otro lado, el voto electrónico garantiza niveles de
seguridad en la transmisión del voto y la rapidez de los
resultados, a través de protocolos seguros que satisfacen
principalmente el anonimato del votante y la integridad de
los votos, por lo que ofrece una alternativa con respecto a
las elecciones tradicionales.

En este documento, se propone un protocolo de votación
electrónica (e-voto) que automatiza la emisión del sufragio
a través de un token que ayuda a garantizar el anonimato
del votante y evita la duplicidad de los votos. El protocolo
usa la criptografı́a de llave pública, lo que permite que
pueda ser implementado en cualquier dispositivo tanto
móvil como de escritorio.

Términos Índice— cifrado, firma digital, voto
electrónico, votaciones electrónicas, urna electrónica.

I. INTRODUCCIÓN

La democracia es de suma importancia para los
paı́ses y un aspecto fundamental es la elección
de los representantes de los diferentes órganos
de gobierno. Las votaciones, idealmente, se deben
realizar de manera transparente, confiable y eficiente
para la obtención de los resultados.

Muchos paı́ses han considerado el uso del
voto electrónico como alternativa a los procesos
tradicionales. Algunos han realizado pruebas,
mientras que otros ya usan las votaciones
electrónicas de manera vinculante. Entre los paı́ses
que han experimentado este tipo de votaciones
se encuentran Suiza, Bélgica, Holanda, Inglaterra,
Alemania, Escocia, Austria, Francia, España, Italia,
India, Canadá, Venezuela, Colombia y Brasil. En [3]
se puede encontrar una descripción de la experiencia
de cada uno de estos paı́ses.

Es importante mencionar que, el voto electrónico
se refiere al uso de las tecnologı́as de información
y técnicas criptográficas para la emisión y recuento
de los votos. El avance en las técnicas criptográficas
ha permitido que éstas sean consideradas como una
herramienta valiosa que brinda una alternativa a los
procesos de votaciones manuales.

En este artı́culo, se propone un protocolo de
comunicación seguro de votación electrónica, entre
las entidades electorales y el votante, según la
estructura de las instituciones de El Salvador.
Utilizar las votaciones electrónicas, según se plantea
en el protocolo, en lugar de la forma tradicional;
tiene beneficios tales como: Minimizar el tiempo
de procesamiento de los votos, dar resultados
confiables y oportunos, además de reducir las
posibilidades de fraude y error, entre otros.

El protocolo propuesto considera la separación de
funciones de cada una de las entidades involucradas
en el proceso electoral salvadoreño, garantizando el
secreto electoral y minimizando la posibilidad de
fraude, ya que cada una tendrá sólo la información
que le compete. Es de resaltar que con la búsqueda
de la eficiencia y mejora de los procesos electorales
se ha hecho uso de implementaciones tecnológicas.
Sin embargo, el uso de estas tecnologı́as en
ocasiones causa que emitir el voto, sea más
complejo para la población. Es importante destacar
que en el protocolo que se propone, se considera
que la población tiene un conocimiento minúsculo
en el uso de las tecnologı́as, es por eso que los
votantes no tienen la necesidad de ser dueños de
un par de llaves criptográficas o de generar alguna
firma digital, de tal manera que el protocolo sea
fácil de utilizar en la población, sin generar dudas
o rechazos.

Las herramientas criptográficas utilizadas en el
protocolo son la función de cifrado y la firma digital
RSA [18]. Adicionalmente, el protocolo usa un
token que garantiza la unicidad del voto, el cual



2

es un número generado de manera aleatoria por una
de las entidades electorales.

La combinación de las funciones RSA y el
token dan como resultado un protocolo de votación
electrónica seguro, que además está adaptado a
las votaciones tradicionales indicadas en las leyes
electorales de El Salvador.

El resto del documento se encuentra organizado
de acuerdo a lo siguiente. La descripción de la
situación actual respecto a las elecciones en el
Salvador y el fundamento legal se presentan en las
secciones II y III, respectivamente. Los fundamentos
criptográficos para entender el protocolo propuesto
se muestran en la sección IV, mientras que en la
sección V se encuentra la descripción detallada
del protocolo propuesto. Las secciones VI, VII
y VIII consideran un análisis de seguridad para
el protocolo propuesto, las recomendaciones de
implementación y una discusión sobre las ventajas
y sus limitaciones. Por último, las conclusiones de
mencionan en la sección IX.

II. SITUACIÓN ELECTORAL ACTUAL EN
EL SALVADOR

Las elecciones electorales en El Salvador
realizadas el primero de marzo de 2015, para
elegir concejos municipales, diputados para la
asamblea legislativa, diputados al parlamento
Centroamericano, fueron largas y complejas ya que
se introdujeron nuevos elementos en la dinámica
electoral, tales como: listas abiertas y el voto
cruzado (que promovieron la libertad de opción
para el votante), la conformación de los concejos
municipales de tipo pluripartidista, la votación
directa por rostro de candidatos al parlamento
Centroamericano y la integración de planillas
con una cuota de género femenino del 30%.
Esto implicó un mayor esfuerzo para el Tribunal
Supremo Electoral (TSE) para el correcto desarrollo
de las elecciones, esto ocasionó problemas en
la transmisión y procesamiento de los resultados
preliminares y en el escrutinio final creando
incertidumbre en la población.

Las elecciones en El Salvador se realizan
de forma manual, una junta receptora de votos
(JRV) conformada por cinco miembros (Presidente,
Secretario, Primer Vocal, Segundo Vocal y Tercer
Vocal). Estos se encargan de llevar a cabo las
elecciones en el lugar establecido por el Tribunal

Supremo Electoral. El sufragio se realiza utilizando
una papeleta de votación que el secretario de la junta
firmará y sellará una vez verificada la autenticidad
del elector, mediante el padrón electoral y su
documento único de identidad. Al finalizar la
jornada de votación, los miembros de la junta
receptora de votos abren la urna en presencia
de vigilantes asignados por los partidos polı́ticos
participantes, se realiza el conteo de votos y
se llena el acta correspondiente; la cual tiene
información sobre la cantidad de votos nulos,
válidos e impugnados. Se entrega una copia del
acta a cada una de las personas que conforman
la junta receptora de votos y a los vigilantes de
los partidos polı́ticos. La junta receptora de votos
Municipal recolecta todas las actas correspondientes
al municipio, hace el conteo, escanean las actas
y las envı́an a la junta receptora de votos
Departamental para continuar con el proceso.
Cuando la junta receptora de votos departamental
tiene los resultados de todos los municipios del
departamento, los datos son enviados al Tribunal
Supremo Electoral; el cual proporcionará datos
preliminares conforme se reúne la información. El
único proceso en el que se usa la tecnologı́a, es en el
traslado de la información y la suma de los conteos
individuales de cada una de las juntas receptoras.

En la Fig. 1 se muestran los pasos que siguen
los ciudadanos para ejercer su voto [13]. En el
protocolo de votaciones electrónicas, este proceso
es uno de los elementos que se toma como base en
este esquema para realizar la propuesta.

III. BASE LEGAL

En esta sección se presentan los artı́culos más
importantes de las leyes que rigen a las instituciones
que intervienen en el proceso electoral de El
Salvador, extraı́dos de la Ley de Creación del
Registro Nacional de Personas Naturales [15].

A. Ley Orgánica del Registro Nacional de las
Personas Naturales RNPN

Art. 2.) El Registro Nacional administrará los
sistemas del Registro Nacional de las Personas
Naturales, el Registro del Documento Único de
Identidad y los demás que determinen las leyes.

Art. 3.) Son atribuciones del RNPN:



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Fig. 1. Pasos para emitir el voto [13]

a) Mantener en forma permanente y actualizada
toda la información del estado civil o familiar de
las personas y crear los sistemas adecuados para
el procesamiento y conservación de la misma;

b) Dar certeza oficial de los hechos y actos
relacionados con el estado civil de las personas;

c) Organizar el Registro Nacional con la
información proporcionada por los Registros
Civiles y del estado Familiar de la República,
con base en las copias certificadas de todos
los asientos proporcionados por las oficinas
respectivas;

d) Proporcionar al Tribunal Supremo Electoral toda
la información necesaria para la inscripción de
las personas en el Registro Electoral;

e) Informar al Tribunal Supremo Electoral sobre
las defunciones de las personas, lo cual deberá
hacerse en un plazo no mayor de quince dı́as

después de muerta la persona;
f) Facilitar información a solicitud de la Policı́a

Nacional Civil, a la Fiscalı́a General de la
República o de autoridad judicial para la
investigación de hechos delictivos;

g) Las demás que la ley le establezca.

B. Código Electoral 2015 Tribunal Supremo
Electoral

Garantı́a (Art. 63 C.E.) Son obligaciones del
Tribunal como Organismo Colegiado, las siguientes
[16] :
a) Velar por el fiel cumplimiento de la Constitución

y Leyes que garanticen el derecho de
organización y participación polı́tica de los
ciudadanos y Partidos Polı́ticos.

b) Convocar, organizar, dirigir y vigilar los procesos
electorales relacionados con la elección de los



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siguientes funcionarios:
i) Presidente y Vicepresidente de la República,

ii) Diputados al Parlamento Centroamericano.
iii) Diputados a la Asamblea Legislativa,
iv) Miembros de los Concejos Municipales.

c) Practicar el escrutinio preliminar y definitivo de
las Elecciones Presidenciales, de Diputados al
Parlamento Centroamericano y a la Asamblea
Legislativa y de Concejos Municipales.

d) Firmar las credenciales de los funcionarios de
elección popular dentro del término de ocho
dı́as, contados a partir de la fecha en que se
declararon firmes los resultados de la elección,
si transcurrido el plazo no se firmaren las
credenciales, bastará la declaratoria en firme de
los resultados del escrutinio definitivo, para que
puedan tomar posesión de sus cargos, previa
protesta constitucional.

e) Divulgar por los medios oficiales y privados de
comunicación social, los fines, procedimientos y
formas de todo proceso electoral.

f) Impartir las instrucciones necesarias para el
normal funcionamiento de todos los organismos
electorales.

g) Llevar el Registro Electoral debidamente
actualizado.

h) Preparar el Presupuesto de Gastos, administrar
los fondos que le sean asignados y cualesquiera
otros recursos destinados a su normal
funcionamiento. Preparar los presupuestos de
gastos para los años ordinarios, pre electorales y
electorales, a más tardar en el mes de septiembre
del año anterior, en cada caso, a fin de cumplir
con lo establecido en los artı́culos 58 y 327 de
este Código.

i) Llevar el Registro de Partidos Polı́ticos inscritos,
Coaliciones, candidatos para Presidente y
Vicepresidente de la República, Diputados al
Parlamento Centroamericano y a la Asamblea
Legislativa, Concejos Municipales y demás
registros que establezca este Código.

j) Denunciar ante los Tribunales comunes, los
hechos constitutivos de delito o falta de que
tuviera conocimiento dentro de su competencia.

k) Elaborar y publicar la memoria anual de labores,
ası́ como una memoria especial de cada evento
electoral.

l) Velar por que se cumplan los acuerdos y

disposiciones emanadas del Tribunal.
m) Diseñar con la debida anticipación y aplicar

coordinadamente con la Policı́a Nacional Civil
el plan general de seguridad electoral.

n) Inscribir a los Partidos Polı́ticos o Coaliciones,
previo trámite, requisitos de Ley y supervisar su
funcionamiento.

o) Inscribir a los ciudadanos postulados por los
Partidos Polı́ticos o Coaliciones, a cargos de
elección popular previo el trámite y requisitos
de ley.

p) Conocer y resolver sobre las suspensiones,
cancelaciones y sanciones a los Partidos
Polı́ticos y Coaliciones ası́ como de sus
autoridades.

q) Cumplir las Resoluciones y Sentencias Judiciales
que le notifiquen con relación a los actos de
naturaleza electoral de su competencia y que
modifiquen el estado civil de las personas o sus
capacidades electorales.

r) Impartir directamente o por medio de los
funcionarios a cargo, las instrucciones precisas
y necesarias al centro de procesamiento de
datos en relación al registro electoral y padrones
electorales; y

s) Todas las demás que le asigne el presente
Código.

Según [14] la Junta Receptora de votos (JRV)
es el Organismo Electoral Temporal, que da la
protesta de ley ante la Junta Electoral Municipal
(JEM) y que de manera colegiada representa al
TSE. Como autoridad electoral es la encargada
de facilitar el derecho al voto a la ciudadanı́a y
realizar el escrutinio de mesa. Sus facultades están
delimitadas por el artı́culo 108 del Código Electoral.

El sufragio (Art. 3 C.E.) Es un derecho y un
deber de los ciudadanos y ciudadanas, su ejercicio
es indelegable e irrenunciable. El voto es libre,
directo, igualitario y secreto.

Garantı́a (Art. 4 C.E.) Nadie podrá impedir,
coartar o perturbar el ejercicio del sufragio. Las
autoridades competentes están en la obligación
de garantizar la libertad y pureza del sufragio y
facilitar su ejercicio. Los infractores e infractoras
serán sancionados.



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Documento para votar (Art. 6 C.E.) Es deber de
todo ciudadano y ciudadana obtener el documento
único de identidad que lo identifique para ejercer
el sufragio conforme a la ley.

C. Funciones especı́ficas de integrantes de la JRV
durante la votación

Presidente (Art. 196 C.E.)
• Solicitará el DUI vigente y original al

ciudadano, verificando que la fotografı́a
corresponda con el rostro. Si el resto de la
JRV o la vigilancia de los partidos polı́ticos
o coaliciones contendientes exigen que el
votante se identifique ante ella, el presidente o
presidenta deberá permitirlo.

• Verificará que el votante, en sus manos u otra
parte visible del cuerpo, no tenga marca de tinta
indeleble que evidencie que haya votado.

• Buscará al votante en el padrón de búsqueda,
confrontando nombre, foto y número de DUI.
Estampará sobre el nombre del votante el
sello “ELECCIONES 2015 SE PRESENTÓ A
VOTAR”.

• Anotará en el espacio indicado al final del
padrón de búsqueda a las personas que no
pudieron votar.

Secretario (Art. 196 C.E.)
• En presencia del votante firmará y sellará

las 3 papeletas de votación (Sello “JRV”)
mostrándolas al resto de la JRV y vigilantes
para comprobar que están debidamente
firmadas y selladas.

• Retirará y depositará en la bolsa respectiva las
esquinas desprendibles de las papeletas.

• Entregará al votante las 3 papeletas y el crayón.

Vocal 1 (Art. 197 C.E.)
• Mientras la persona vota, y recurriendo a su

DUI ubicará su nombre en el padrón de firma.
• Verificará que el votante devuelva el crayón,

después de haber votado.
• Seguidamente pedirá que el votante firme o

ponga su huella dactilar en el padrón de firma,
utilizando el espacio delimitado por la regla
para firma. Debe verificar que la firma o huella
se realice sin rebasar más allá de la casilla
correspondiente.

• Asumirá las funciones del VOCAL 2 y
VOCAL 3, en ausencia de éstos.

Vocal 2 (Art. 197 C.E.)
• Una vez que el votante ha firmado o colocado

la huella dactilar en el padrón de firma, le
pedirá que introduzca el dedo pulgar de la
mano derecha en el frasco de tinta indeleble. A
las personas a las que les faltaren ambas manos,
les preguntará en qué parte visible del cuerpo
quieren que se les haga dicha marca.

• Devolverá el DUI al votante.
• Llevará el registro de votantes en la Hoja

de Control de Asistencia y marcará la casilla
correspondiente a su sexo; adicionalmente, si
se tratara de una persona ciega, lo marcará en
el espacio respectivo.

• Asumirá las funciones del VOCAL 3, en
ausencia de este.

Vocal 3
• Velará porque el flujo de personas sea contı́nuo

garantizando que el anaquel doble o los dos
anaqueles de mesa estén siendo utilizados
simultáneamente.

• Facilitará el trato preferencial para las personas
con discapacidades, mujeres en estado de
embarazo, personas con bebés en brazos y
adultos mayores, ubicándolas al inicio de la fila
de votantes.

• Velará porque se mantengan las condiciones
apropiadas para que la ciudadanı́a vote de
manera secreta en el anaquel.

• Indicará al votante después de haber marcado
y doblado las 3 papeletas, que las introduzca
en los depósitos de acuerdo al color y que
devuelva el crayón.

• Cuando la persona con discapacidad, ası́
lo requiera lo guiará hacia el anaquel y
posteriormente a los depósitos de votos.

D. Artı́culos de Interés de la Ley de Firma
Electrónica

En El Salvador recientemente se ha aprobado la
ley de firma electrónica [17].

• Art. 8.- Los documentos en soporte
electrónico utilizando firma electrónica
tendrán el mismo valor que los consignados de



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manera tradicional. Quedan exentos aquellos
documentos o actos jurı́dicos que para su
perfeccionamiento requieren formalidades y
solemnidades especiales.

• Art. 3.- Para los efectos de la aplicación de
la presente Ley, se utilizarán las siguientes
definiciones: Acreditación: Es la autorización
que otorga la autoridad competente establecida
en la presente Ley, a los proveedores de
servicios de certificación, para operar y
proporcionar certificados electrónicos, y a los
proveedores de servicios de almacenamiento de
documentos electrónicos, una vez cumplidos
los requisitos y condiciones establecidos en la
presente Ley.

• Art. 18.- Todo prestador de servicios de
almacenamiento de documentos electrónicos
que brinde servicios a terceros, quedará sujeto
a las facultades de supervisión y control
de la Unidad de Firma Electrónica de la
autoridad competente para los efectos de
velar por el cumplimiento de las obligaciones
correspondientes que establece esta Ley y su
reglamento, y normas y reglamentos técnicos
emitidos al efecto.

• La Autoridad de Control y Vigilancia
Art. 35.- Créase la Unidad de Firma
Electrónica, como parte del Ministerio
de Economı́a, el que en el texto de esta
Ley podrá abreviarse MINEC. El Ministro
nombrará al funcionario que estará a cargo de
esta Unidad, quien deberá reunir los requisitos
que para tal efecto se establezcan en el
reglamento de esta ley.

• Art. 23.- La firma electrónica certificada debe
estar sustentada en un método de creación y
verificación confiable y seguro, de manera que
aquélla sea inalterable, alertando al destinatario
en caso de modificación de la información,
después de ser suscrita por el signatario. La
firma electrónica certificada tiene los siguientes
efectos:

a) Vincula un mensaje de datos con su titular,
de manera exclusiva;

b) Permite la verificación inequı́voca de la

autorı́a e identidad del signatario; y,
c) Asegura que los datos de la firma estén bajo

control exclusivo del signatario.

IV. FUNDAMENTOS CRIPTOGRÁFICOS

En [9] se define la criptografı́a como la
ciencia que estudia la protección u ocultamiento
de información a personas no autorizadas. Según
[18], criptografı́a se deriva de la palabra griega
“Krypto”, la cual contiene un significado de
“oculto”, y la palabra griega “Graphein”, que
significa “escritura”.

La criptografı́a se puede clasificar históricamente
en dos: clásica y moderna.

La criptografı́a clásica es aquella que se utilizó
desde antes de la época actual hasta la mitad
del siglo XX. También puede entenderse como la
criptografı́a no computarizada o mejor dicho no
digitalizada. Los métodos utilizados eran variados,
algunos muy simples y otros muy complicados de
criptoanalizar para su época.

Se puede decir que la criptografı́a moderna se
inició después de tres hechos: el primero fue la
publicación de la “Teorı́a de la Información” por
Shannon; el segundo, la aparición del estándar del
sistema de cifrado DES (Data Encryption Standard)
en 1974 y finalmente con la aparición del estudio
realizado por Whitfield Diffie y Martin Hellman
sobre la aplicación de funciones matemáticas de un
solo sentido a un modelo de cifrado, denominado
cifrado de llave pública en 1976.

Tanto la criptografı́a clásica como la moderna
se clasifican de acuerdo a las técnicas o métodos
que se utilizan para cifrar los mensajes. Esta
clasificación la podemos ver en la Fig. 2.

La criptografı́a se ha convertido en omnipresente,
puede que sin saber en la vida cotidiana
se utilicen una gran variedad de aplicaciones
criptográficas; como por ejemplo, el acceso a
ciertas aplicaciones por contraseña, la realización
de compras a través de conexiones seguras
(SSL), o aplicar una actualización de software
que está firmado digitalmente. Los criptosistemas
en la actualidad se pueden dividir en dos
grandes ramas, los criptosistemas simétricos y los
criptosistemas asimétricos, el protocolo propuesto
en este documento utiliza un sistema asimétrico, por
lo cual se profundizará un poco sobre el tema.



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Fig. 2. Clasificación de la criptografı́a

A. Función Hash o Picadillo
Según [6], una función picadillo H : {0, 1}∗ →

{0, 1}n es una función que tiene como parámetro
de entrada una cadena de longitud arbitraria (∗) y
arroja como resultado una cadena de longitud fija
(n), el resultado de la aplicación de H sobre x es
conocido como digesto.

Las funciones hash para ser seguras deben
satisfacer dos propiedades principales [8]:

1) debe ser extremadamente complicado
encontrar un mensaje m, tal que

H(m) = h

es decir, conociendo el valor de la función
picadillo (H) determinar el mensaje que lo
produjo (m).

2) debe ser difı́cil encontrar dos mensajes m1 y
m2, tal que

H(m1) = H(m2)

Como se menciona en [5], existe una gran
diversidad de aplicaciones de las funciones hash
entre las que se puede mencionar las siguientes:

1) Contraseñas: Las funciones hash son
ampliamente usadas para almacenar
contraseñas, por su caracterı́stica de
irreversibilidad.

2) Firmas digitales: Realizar operaciones de
firmas digitales sobre mensajes grandes puede
consumir mucho tiempo por los algoritmos de
firmas digitales. En su lugar, al mensaje se

le aplica la función hash y el algoritmo de
firma digital se aplica al valor hash obtenido
de menor tamaño.

3) Integridad: Un mensaje puede ser considerado
ı́ntegro si su valor hash ya fue calculado
antes de cualquier transmisión. Este valor es
comparado con el valor hash del mensaje
recibido.

4) Códigos de autenticación de mensaje: Hash
de un mensaje que se auxilia de una llave
secreta “k” para garantizar el origen del
mensaje.

B. Criptosistemas Asimétricos o de Llave Pública
Según [19] En este sistema criptográfico cada

usuario tiene un par de llaves, una pública y otra
privada:

• La llave pública: será conocida por todos los
usuarios.

• La llave privada: será custodiada por su
propietario y no se dará a conocer a ningún
otro.

Esta pareja de claves es complementaria: lo
que cifra una solo lo puede descifrar la otra
y viceversa. Estas claves se obtienen mediante
algoritmos y funciones matemáticas complejas de
forma que por razones de tiempo de cómputo, es
imposible conocer una clave a partir de la otra.

Los sistemas de cifrado de clave pública se
basan en funciones resumen o funciones hash
de un solo sentido que aprovechan propiedades
particulares, por ejemplo de los números primos.
Una función de un solo sentido es aquella cuya
computación es fácil, mientras que su inversión
resulta extremadamente difı́cil.

En este caso no es necesario compartir la llave
privada, cuando un usuario desea enviar un mensaje
a otro usuario, sólo debe cifrar el mensaje que desea
enviar utilizando la llave pública del receptor. El
receptor podrá descifrar el mensaje con su llave
privada (la cual sólo él conoce).

Según [18], el criptosistema RSA es el más
importante y extendido en la actualidad, el cual
utiliza la exponenciación modular para cifrar
y descifrar, y su seguridad está basada en la
complejidad del problema de factorización de
números enteros grandes.

El criptosistema RSA es sencillo de implementar,
algo muy peculiar en este criptosistema es que sus



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llaves sirven indistintamente tanto para cifrar como
para firmar. Si un atacante quiere descifrar el texto
claro a partir del criptograma y su clave pública,
tiene que enfrentarse a las dificultades que presenta
el problema de factorización de números enteros
grandes.

Otro aspecto importante en el criptosistema RSA
son los números primos ya que constituyen la
pieza básica en la construcción de éste [7]. En la
generación de las llaves tanto privada como pública,
el cifrado del mensaje y el descifrado del mismo,
se utiliza la siguiente notación:

• M representa el espacio de mensajes que
pueden ser cifrados, también es conocido como
texto claro.

• C representa el espacio de mensajes cifrados o
también conocidos como mensajes ofuscados.

• e es parte del par (e, n) el cual es conocido
como llave pública.

• d es parte del par (d, n) el cual es conocido
como llave privada.

• n es el módulo RSA.
Hay que hacer notar que con este algoritmo los

mensajes que se cifran y descifran son números
enteros de tamaño menor que n, no letras sueltas
como en el caso de los cifrados César o Vigènere.
Para obtener el mensaje cifrado C a partir del
mensaje en claro M , se realiza la siguiente
operación:

C = M e(mod n) (1)

Para recuperar el mensaje original a partir del
cifrado se realiza la siguiente operación:

M = Cd(mod n) (2)

Según [20] los sistemas de criptografı́a asimétrica
se caracterizan por el uso de un tipo de algoritmo
con dos llaves, una que no se revela y la otra sı́.
Dependiendo de la aplicación, el emisor usa su llave
privada o la llave pública del receptor, o las dos,
para realizar algún tipo de función criptográfica. En
términos generales, se puede clasificar el uso de
criptosistemas asimétricos en tres categorı́as:

1) Cifrado/descifrado: Para realizarlo el emisor
cifra el mensaje con la llave pública del
receptor, de esta forma solamente quien posea
la llave privada emparejada a la llave pública
podrá descifrar el mensaje.

2) Firma digital: El emisor firma un mensaje
utilizando su llave privada, para verificar la
validez de la firma, el receptor utiliza la llave
pública del firmante.

3) Intercambio de llaves: dos partes cooperan
para intercambiar una llave de sesión.

En la Fig. 3 se puede observar el proceso de
cifrado/descifrado usando criptografı́a asimétrica.

Fig. 3. Criptografı́a asimétrica: cifrado/descifrado

C. Firma Electrónica

La firma electrónica consiste en una serie
de algoritmos matemáticos basados en técnicas
criptográficas de generación y la utilización de un
par de llaves: Pública y privada. Éstas son asignadas
a cada usuario del sistema y relacionados entre
sı́ asegurando ası́ que el usuario que firme es
quien dice ser. La llave privada debe ser conocida
únicamente por su propietario ya que ésta es la que
utilizará para producir una firma única, la cual será
infalsificable en un documento dado, mientras que
la llave pública debe ser conocida por el verificador
de un documento firmado, con la finalidad de
determinar si la firma de ese documento es auténtica
o no. La notación en general para un esquema de
firma digital es el siguiente:

• M representa el conjunto de todos los mensajes
que pueden ser firmados.

• S representa el conjunto de todas las firmas
que pueden ser generadas, usualmente con una
longitud fija.

• Ks representa el conjunto de llaves privadas.
• Kv representa el conjunto de llaves públicas.



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• kε : M × Ks → S representa las reglas de
transformacón para que la identidad ε produzca
una firma.

• Vε : M × kv → {verdadero, falso}
representan las reglas de verificación de la
transformación para una firma producida por ε.
Estas reglas son usadas por las entidades que
requieren la verificación de la firma.

Un esquema general sobre cómo se realiza la
firma eletrónica se muestra en la Fig. 4.

Fig. 4. Firma electrónica

Como se muestra en [21] la firma eletrónica debe
cumplir con los siguientes requisitos:

1) Debe ser única; esto es, que sólo la pueda
generar el usuario legı́timo.

2) Ha de ser no falsificable, ya que el intento
de falsificación se encuentra con un problema
matemático intratable.

3) Fácil de autenticar, pudiendo cualquier receptor
establecer su autorı́a, aún después de mucho
tiempo.

4) Irrevocable, puesto que su autor no puede negar
su autorı́a.

5) Barata y fácil de generar.

D. Voto Electrónico
Según [2] se puede definir al voto electrónico

como el acto de sufragio que aplica e incorpora
las TICs de manera total o parcial, es decir, en
el conjunto de las distintas facetas que componen
el proceso electoral o en alguna de ellas. De esta

manera, la utilización de componentes de hardware,
software y procedimientos que permiten automatizar
los procesos de construcción y actualización del
registro electoral, la emisión del voto, el escrutinio;
ası́ como de una red de comunicaciones para
la transmisión y consolidación de los resultados
electorales, marca la diferencia entre una votación
electrónica y aquellas que se sirven de metodologı́as
tradicionales.

El voto electrónico se ha vuelto atractivo por sus
diferentes ventajas, pero también presenta nuevos
retos, como se menciona en el siguiente listado de
las fortalezas y debilidades del voto electrónico [1]:

Fortalezas
• Mayor rapidez en la votación, conteo y

tabulación.
• Mayor precisión en los resultados, ya que la

posibilidad de error humano queda excluida.
• Eficiencia en el manejo de sistemas electorales

complicados que requieren procedimientos de
conteo laboriosos 1.

• Mejora en la presentación cuando las papeletas
son complicadas 2.

• Posibilidad de aumento en la participación
electoral.

• Prevención del fraude en las mesas de votación
y durante la transmisión y tabulación de los
resultados, al reducirse la intervención humana.

• Disminución en el número de papeletas
anuladas ya que el sistema de votación puede
advertirle al votante cuando un voto quedará
invalidado.

Debilidades
• Existe la posibilidad de que se viole el secreto

del voto, en especial en sistemas que realizan
tanto la autenticación como la emisión de los
votos.

• Riesgo de manipulación por parte de personal
interno con acceso privilegiado al sistema.

• Aumento en los costos por la compra y
mantenimiento del sistema de voto electrónico.

• Mayores requerimientos de infraestructura y
medioambientales, por ejemplo, asociados al
suministro eléctrico, la tecnologı́a de las

1Como el voto cruzado implementado en El Salvador, elecciones
2015

2Como el voto por rostro cuando existen muchos candidados.



10

comunicaciones, temperatura, humedad.
• Necesidad de realizar más campañas para

educar a los votantes.
• Posibilidad de conflicto con el marco legal

vigente.
• Es posible que la ciudadanı́a desconfı́e de las

elecciones con voto electrónico como resultado
de las debilidades antes mencionadas.

Para cubrir las fortalezas y evitar las debilidades,
en el ámbito de seguridad los protoclos de voto
electrónico deben cumplir con ciertos requisitos de
funcionamiento y seguridad [3]:

• Autenticación: que voten sólo los que estén
legitimados para el sufragio.

• Unicidad del voto (democrático): que sólo
se vote una vez y no se pueda modificar el
resultado de dicha votación.

• Anonimato: que no se pueda relacionar al
votante con el voto.

• Imposibilidad de coacción: el elector no
deberá en ningún caso demostrar o divulgar que
voto emitió, impidiendo la compra masiva de
votos y la presión (coacción) sobre los votantes.

• Precisión: el sistema debe tener la capacidad
de registrar los votos correctamente y con
seguridad.

• Verificación (trazabilidad): cada votante
podrá obtener un recibo del sistema de votación
que le garantice que su voto será incluido en
el escrutinio final.

• Imparcialidad: todos los votos deberán
permanecer en secreto hasta que finalice el
perı́odo de sufragio. De esta forma se evitará
que los resultados parciales afecten a la
decisión de los electores que aún no hayan
ejercido su derecho al voto.

• Auditabilidad: deberán existir procedimientos
para poder verificar que todos y cada uno de
los votos se hayan tenido en cuenta en el
escrutinio.

• Confiabilidad: los sistemas utilizados deben
trabajar de modo seguro siempre, sin que se
produzcan pérdida de votos incluso en casos
extremos.

• Certificables: los sistemas deben poder
comprobarse por parte de las autoridades
electorales, para que puedan confiar en que
cumplen con los criterios establecidos.

• Invulnerable: de forma que impida la

manipulación a todos los niveles.
• Abierto: de forma que las autoridades

electorales y, si es el caso, el ciudadano
en general puedan obtener detalles de su
funcionamiento (hardware y software).

V. PROTOCOLO SEGURO DE VOTO
ELECTRÓNICO PROPUESTO

Los avances en la tecnologı́a han influido
notoriamente en la manera que se llevan a
cabo muchas de las actividades cotidianas,
sustituyendo las formas tradicionales de realizarlas;
logrando a través de la implementación de
protocolos criptográficos ofrecer los servicios de
seguridad necesarios para generar la confiabilidad
y veracidad de las actividades, no repudio,
integridad, anonimato, auditorı́a y además evitan la
suplantación de identidad. Tomando en cuenta esto
es importante el uso de votaciones electrónicas para
mejorar y agilizar el proceso electoral, tomando
en cuenta las experiencias de diferentes paı́ses,
logrando de esta manera fortalecer la democracia.

La propuesta parte de los pasos presentados en
la Fig. 1 identificando las funciones realizadas
y las instituciones responsables de ellas, además
de las funciones atribuidas por la legislación
correspondiente la cual se describe en la sección
de base legal.

Luego tomando como base varios esquemas de
votaciones electrónicas existentes [4] se hace la
siguiente propuesta de protocolo para votaciones
electrónicas, adecuado a los procesos electorales
desarrollados en El Salvador.

En la Tabla I se muestra un resumen de las
funciones legales y las acciones a desempeñar en
el protocolo propuesto de cada entidad involucrada
en el proceso electoral.

El protocolo propuesto en la Fig. 5 consta de
dos macro fases: Autenticación y emisión del
voto. El RNPN es la institución cuya principal
responsabilidad consiste en la autenticación del
votante determinando si es apto para emitir su
sufragio, en esta fase la JRV sirve como interfaz
entre el votante y el RNPN. Una vez realizada la
autenticación la JRV es la que inicia la siguiente fase
de emisión del voto, generando la boleta electrónica
y activando la urna; la urna es la interfaz con la que
interactúa el votante para poder ejercer su derecho
al sufragio especificando las opciones de su voto y



11

TABLA I

ORGANISMOS, RESPONSABILIDADES LEGALES Y SU FUNCIÓN EN

EL PROTOCOLO

Responsabilidades legales Funciones en el
protocolo propuesto

RNPN
• Registro del Documento

Único de Identidad
• Proporcionar al Tribunal

Supremo Electoral toda
la información necesaria
para la inscripción de las
personas en el Registro
Electoral

• Encargado de la
autenticación de
los votantes.

• Verificar si el
votante ya ha
ejercido su
sufragio.

• Creación de token
de sesión.

TSE
• Convocar, organizar,

dirigir y vigilar los
procesos electorales.

• Practicar el escrutinio
preliminar y definitivo.

• Impartir las
instrucciones necesarias
para el normal
funcionamiento de
todos los organismos
electorales

• Almacenamiento
y custodia de los
votos emitidos por
los ciudadanos
para su respectivo
escrutinio.

• Gestión de las
llaves pública y
privada de cada
una de las JRV’s

JRV
• Representa al TSE.
• Como autoridad

electoral es la encargada
de facilitar el derecho al
voto a la ciudadanı́a y
realizar el escrutinio de
mesa

• Sirve de
intermediario
entre el votante
y el RNPN en
el proceso de
autenticación.

• Genera la boleta
electrónica y
activa la urna

es también la encargada del envio del voto al TSE,
siendo este último el responsable del resguardo de
los votos para su posterior conteo.

En la Fig. 6 se muestra la distribución de los
servicios; es de vital importancia que se garantice la
independencia entre las instituciones e incluso entre
los servidores dentro de la misma institución, las
funciones se describen en la Tabla II. El servidor
de aplicaciones del RNPN no debe intercambiar
más información de la necesaria con el servidor de
bases de datos de la misma institución. Ası́ como
se debe mantener la independencia en las funciones:
el servidor de aplicaciones no debe almacenar datos
del ciudadano, y el servidor de bases de datos
no debe contener información de los procesos de

cifrado.

Fig. 6. Distribución de servicios

A. Autenticación
El objetivo de esta fase es validar que el elector

está apto para emitir el sufragio verificando que se
encuentra en el padrón electoral y que no ha emitido
su voto. Los pasos son los siguientes:

1) El elector se presenta a la Junta Receptora de
Votos, proporciona su Documento Único de
Identidad

2) Un miembro de la mesa ingresa el número de
documento y pide al votante ingrese su huella
digital.

3) Si el votante tiene algún impedimento para
ingresar su huella, se valida la identidad
mediante la comparación del documento, con
los datos del servidor de autenticación, y para
aceptar esta validación todos los miembros de
la mesa ingresan su huella digital.

4) Se envı́a al servidor de autenticación: #DUI,
huella digital, número de Junta Receptora de
Votos.

5) Si los datos son válidos el servidor del RNPN
crea un token de sesión, el cual cifra y firma.

La Fig. 7 muestra las operaciones criptográficas
realizadas en esta fase.

B. Emisión del Sufragio
En esta fase, el elector selecciona las opciones de

su sufragio, y se debe garantizar la seguridad de los



12

Fig. 5. Esquema de votación propuesto

datos contenidos en esta fase.

1) Con el token de sesión proporcionado por el
RNPN, la JRV crea una boleta electrónica en
blanco, la firma y se activa la urna electrónica,
para lo cual la urna recibe el token de sesión y
la boleta en blanco firmada. Esta boleta consta
de un número correlativo de boleta, el número
de la JRV la fecha y hora de generación.

2) El elector escoge sus opciones de votación.
Alternativamente puede cargar un paquete de
opciones, para lo cual debe proporcionar el
identificador del paquete.

3) Cuando se finaliza la selección de opciones, se
cifra la boleta conteniendo el voto emitido, y
la urna cifra con la llave pública del TSE.

4) Se envı́a la boleta firmada y cifrada y el token
de sesión al servidor del TSE.

5) El TSE recibe la boleta, la descifra y verifica
firma de JRV, verifica que no se haya registrado
el voto con ese token, de lo contrario el voto
no se toma en cuenta. Si es correcto toma el
voto para el conteo y envı́a el token de sesión
al servidor del RNPN.

6) El RNPN recibe el token de sesión, descifra
el token y marca que el elector ya emitió el
sufragio.

La Fig. 8 muestra las operaciones criptográficas
realizadas en la fase de emisión del sufragio

C. Paquetes de Opciones de Voto
Una de las dificultades del voto cruzado,

implementado en las elecciones 2015 en El
Salvador, es el tiempo que puede tardar un votante
para elegir todas las opciones, por ejemplo para el
caso del departamento de San Salvador el votante
puede elegir hasta 20 candidatos para diputados de
la Asamblea Legislativa. Se propone un mecanismo
para crear de manera previa, paquetes de opciones
de voto, el cuál funcionará a través de internet y
estará disponible varios dı́as antes del dı́a de las
votaciones.

El elector se conectará al servidor del TSE y
podrá realizar la elección de sus candidatos, para lo
cual podrá tomarse el tiempo que crea conveniente,
al finalizar se le proporcionará un código, similar
al NPE de los recibos de servicios, y el dı́a de las



13

Fig. 7. Proceso de autenticación

Fig. 8. Emisión del voto

votaciones podrá utilizar dicho código para cargar
las opciones elegidas y agilizar el proceso.

Es importante destacar que un ciudadano no
se identificará en ningún momento para crear un
paquete de opciones de voto, incluso puede crear
muchos paquetes pero podrá elegir solamente uno

el dı́a de la votación.

VI. ANÁLISIS DE SEGURIDAD

El voto electrónico puede ser tan seguro o
incluso más seguro que el voto tradicional en papel
siempre y cuando se implanten las medidas de



14

TABLA II

RESPONSABILIDADES DE LOS SERVICIOS

Servicio Responsabilidad

JRV Captura los datos del votante, DUI y huella.
Genera la boleta electrónica y activa la sesión
de la urna

Servidor de
aplicaciones
RNPN

Realiza las operaciones criptográficas: verificar
firma de JRV, cifrado y firmado de token

Servidor de
bases de datos
de ciudadanos

Realiza la búsqueda de datos del ciudadano,
verificando que sea apto para votar y genera el
token de sesion

Urna
electrónica

Interfaz con la que interactúa el votante para
emitir su voto, se realiza las operaciones de
verificación de firmas y cifrado del voto con la
llave pública del TSE

Servidor de
aplicaciones
TSE

Verifica firmas y descifra el voto, envı́a el voto
al servidor de almacenamiento de votos

Servidor de
almacenamiento
de votos

Almacena el voto para el proceso de conteo

seguridad adecuadas. Las medidas de seguridad
convencionales tales como firewalls o comunicación
SSL son necesarias pero no suficientes para
garantizar los requisitos de seguridad especı́ficos
del voto electrónico. Además de estas medidas de
seguridad convencionales, es necesario implementar
también una capa seguridad especializada para hacer
frente a los riesgos especı́ficos planteados por el
voto electrónico y garantizar ası́ el cumplimiento de
los requisitos imprescindibles en cualquier elección
tales como la privacidad del votante, la integridad
del voto y la posibilidad de verificación del correcto
tratamiento del voto por parte de los votantes.

A continuación se presenta un listado de los
posibles ataques que puede sufrir un sistema de
voto electrónico y de las soluciones que el protocolo
propuesto presenta para evitarlo.

A. Ataques
• Suplantación de identidad: También conocido

como Robo de Identidad, consiste en hacerse
pasar por otra persona para la realización de
actividades en nombre de la vı́ctima, en el
caso de las votaciones electrónicas es utilizado
para que una persona pueda emitir el sufragio
en nombre de otras personas.

• Ataque al anonimato del voto: Consiste en
que alguna entidad está escuchando el tráfico
e interceptando paquetes con el fin de poder
descifrar la información sobre la identidad de
los ciudadanos y conocer el voto que éstos
emitieron.

• Alteración de Voto: Este ataque consiste en
la intercepción de los paquetes para alterar el
voto emitido durante el proceso de votación
de un ciudadano.

• Generación de votos falsos: Consiste en
el envı́o de votos falsos generados desde
entidades externas (que no es una JRV) para
afectar los resultados a favor o en contra de
los candidatos en contienda.

• Doble voto: Este ataque consiste en una
entidad válida para emitir votos y este lograr
votar más de una vez en distintos lugares, por
ejemplo cuando un ciudadano está sirviendo
en una mesa receptora de votos ya sea como
vigilante o miembro de la mesa (JRV) los
cuales están obligados a votar en esa misma
mesa (JRV), pero estos votan y luego intentan
votar en la JRV que les corresponde como
ciudadanos (y no como miembros de la JRV
o vigilantes).

• Generación de votos después del periodo:
Este ataque consiste en emitir votos después de
la hora de cierre de las elecciones establecidas
previamente por el Tribunal Supremo Electoral
(TSE).

B. Soluciones

• Suplantación de identidad: Para evitar
este ataque, el protocolo propuesto utiliza
un proceso de validación, el cual consiste
en la autentificación de múltiples factores
como número de identidad personal y la
huella digital del ciudadano, los cuales son
almacenados en una base de datos en el
momento que la persona se convierte en
mayor de edad.

• Ataque al anonimato del voto: El anonimato
es uno de los requisitos fundamentales del



15

voto electrónico pero a la vez debe ser posible
evitar que un elector emita doble voto. En el
protocolo propuesto se hace uso de un token
para el proceso del sufragio y control de que
la persona ha votado. El token está cifrado
con la llave pública del RNPN para que
sólo esta institución pueda hacer la relación
entre el votante y su token pero en ningún
momento el RNPN conoce información del
voto emitido; es importante que cuando el
protocolo sea implementado se verifique que
cada institución realice sólo las acciones que
le están permitidas y que almacena sólo la
información que le concierne. Dentro del
RNPN deben estar separadas las funciones
de generación y almacenamiento del token
con la firma y cifrado de este. El servidor
de aplicaciones del RNPN puede conocer
el valor plano del token, pero no a qué
persona pertenece; de igual forma el servidor
de base de datos de ciudadanos, no podrá
generar el token cifrado para asociar el voto
emitido por las personas. Además, para evitar
que se vote más de una vez, si un elector
ya tiene un token generado e intenta votar
nuevamente se le devuelve el mismo token
para que cuando llegue cifrado al TSE, no
se cuente porque ese token ya ha sido utilizado.

• Alteración de voto: El voto será enviado
cifrado con la llave pública del TSE
garantizando con esto que sólo el TSE puede
descifrarlo. Otra medida tomada en cuenta
consiste en la impresión de un comprobante
el cual contiene el voto del ciudadano (sin la
información del ciudadano), esto para hacer
verificaciones en urnas seleccionadas como
muestras para corroborar los datos de los
votos enviados contra los existentes en los
comprobantes en papel.

• Generación de votos falsos: Para evitar este
tipo de ataques, el protocolo criptográfico
propuesto utilizará la firma electrónica para
validar el envı́o de un voto, además esta
información será enviada de manera cifrada.
Otra de las caracterı́sticas con las que debe
contar para evitar votos falsos será que los
votos estarán relacionados con un número de
token único que se almacenará con el mismo

para poder auditar cada voto, ya que este
token estará firmado por el RNPN evitando
que otra entidad pueda suplantarlo y generar
dicho token.

• Doble voto: Un elector puede emitir solamente
un voto válido, el token asignado asegura que
si intentara votar más de una vez y por alguna
razón aún no se haya marcado que ha emitido
su voto, se devuelve el mismo token que ya
tiene generado, de esta forma al llegar varios
votos al TSE con el mismo token solamente
se tomará el primero.

• Generación de votos después del periodo:
Para evitar este tipo de ataques el protocolo
criptográfico contemplará que la boleta
electrónica contenga la fecha y hora de
generación.

• Evitar engaño del votante:Las máquinas de
voto electrónico proveerán una realimentación
inmediata al votante que detecta problemas
posibles tales como votar por defecto o
votar por exceso, que pueden resultar en
la anulación del voto. Esta realimentación
inmediata puede ser de ayuda para determinar
exitosamente el engaño del votante, uno de
los principales casos tomados en cuenta es
la retroalimentación del voto brindándole
un ticket donde el votante pueda aceptar o
denegar de tal manera que el votante no será
marcado como voto emitido y permitiéndole
volver intentar realizar la votación hasta que
el este se encuentre conforme con el resultado
del mismo.

• Auditorı́as: Un desafı́o fundamental para
cualquier sistema de votación electrónica es
asegurar que los votos fueron registrados
como fueron emitidos y escrutados. Esto se
soluciona mediante un sistema de auditorı́a
independiente, denominado comúnmente
Verificación Independiente, que también
se puede usar para recuentos o auditorı́as.
Estos sistemas pueden incluir la posibilidad
de que los votantes verifiquen cómo han
sido emitidos sus votos o más adelante,
verificar si el recuento de los votos fue
correcto. Se pueden usar muchas tecnologı́as



16

para asegurar a los votantes que su voto fue
emitido correctamente o detectar el fraude o
el mal funcionamiento, y proveer los medios
para auditar la máquina original. Algunos
sistemas incluyen tecnologı́as tales como la
criptografı́a (visual o matemática), el papel,
(conservado por el votante o sólo verificado),
verificación auditiva y registros dobles o
sistemas testimoniales (distintos del papel),
para tal caso en el protocolo se propone la
impresión de comprobante en papel que el
usuario depositará en urnas y estos servirán
para realizar auditorı́as.

VII. RECOMENDACIONES

La implementación del protocolo está fuera del
alcance de esta investigación, a pesar de ello se
hacen las siguientes recomendaciones a tomar en
cuenta.

• Del software: el software utilizado en todas las
funciones involucradas en el protocolo de voto
electrónico propuesto, debe ser completamente
auditable, es decir, todos los partidos polı́ticos,
ciudadanos, Tribunal Supremo Electoral
pueden verificar su integridad en cada fase,
antes de iniciar el proceso electoral y al
finalizar el proceso de votaciones, además de
ser transparente, seguro y exacto eliminando
el margen de error humano.

• Uso del protocolo https: se sugiere
implementar el protocolo de voto electrónico
usando internet sobre un protocolo HTTPS
como medio de comunicación segura entre
RNPN, TSE, JRV y la urna electrónica. Según
[10], el protocolo Secure Socket Layer (SSL)
facilita la autenticación y privacidad de la
información en internet mediante el uso de la
criptografı́a. Sólo el servidor es autenticado (es
decir, se garantiza su identidad) mientras que
el cliente se mantiene sin autenticar, ya que
la autenticación mutua requiere un despliegue
de infraestructura de llaves públicas para los
clientes. En este caso, se libera al elector de
usar las llaves tanto privada como pública,
para facilitar la emisión del voto.
Es importante mencionar que SSL se ejecuta
para los protocolos de aplicación como

el HTTP (Hypertext Transfer Protocol),
proporcionando un intercambio de datos
seguros para proteger las páginas World Wide
Web (www) en transacciones electrónicas.
Debido a lo anterior, el protocolo SSL en
HTTP, visto como HTTPS es muy útil para
transmitir el voto a través de la red como un
primer nivel de seguridad.

• Uso de software de intercambio orientado a
mensajerı́a (MOM): para la implementación
del protocolo propuesto en este artı́culo se
sugiere como alternativa a los servicios web
la utilización un sistema de mensajerı́a, por ser
éstos más tolerables a fallos (caracterı́stica muy
deseable en el envı́o del voto a los servidores
del TSE).
Actualmente, los MOM (Message Oriented
Middleware) desempeñan un papel importante
en la generación e intercambio de datos
financieros [11]. La utilización de un MOM
dentro de la implementación del protocolo
permitirá una comunicación eficiente entre
elementos heterógeos (aplicaciones, sistemas
operativos e incluso redes) existentes dentro
de las instituciones involucradas en el proceso
electoral.
En [12] se describe el protocolo avanzado de
espera de mensajes (del inglés AMQP) como
un estándar abierto para la comunicación del
protocolo de votación electrónica a través de
un MOM.
Sus principales caracterı́sticas son:

Seguridad: Proporciona una
infraestructura para una red con
transacciones seguras y de confianza.
Soporta la perdurabilidad de los mensajes
independientemente de la conexión de
los receptores. La entrega de mensajes
es resistente a fallos técnicos que pueden
ocurrir durante el evento electoral. Por
ejemplo: En caso de una interrupción
en la conexión entre la urna electrónica
y el servidor del TSE, los votos se
almacenan en forma de mensajes en la
urna y son enviados cuando la conexión
sea restablecida.
Confiable: Capaz de eliminar las brechas
y retrasos de diferentes plataformas,



17

sistemas y componentes crı́ticos de
aplicaciones, tanto dentro como fuera
de las instituciones involucradas en el
proceso electoral. Garantiza la entrega de
los mensajes de los votos, implementando
una semántica que abarca: al menos una
vez, a lo sumo una vez y sólo una vez,
conocido como entrega fiable; con lo cual
cada voto se envı́a y se recibe una sóla
vez.

• Seguridad en la comunicación: asegurar el
medio de comunicación en que se enviarán los
datos del protocolo de votaciones electrónicas
propuesto, es un aspecto fundamental para el
correcto funcionamiento de éste, se propone
que la comunicación se haga a través de
internet asegurando además del uso del
protocolo https propuesto anteriormente, el uso
de VPN’s y túneles IPSec.
Según [18] IPsec es un estándar que
proporciona cifrado y autentificación a
los paquetes IP, trabajando en la capa de red.
En lugar de tratarse de un único protocolo,
IPsec es en realidad un conjunto de protocolos,
definidos en diversos RFCs (principalmente
en el 2401), encaminados a proporcionar
autentificación, confidencialidad e integridad a
las comunicaciones IP.
IPsec debe ser utilizado para proteger las
rutas de comunicación entre las instituciones
involucradas en las votaciones eletrónicas. Con
este conjunto de protocolos que cifra todo
el tráfico IP antes de que los paquetes se
transfieran desde el nodo de origen hasta el
destino (por ejemplo desde la urna electrónica
al TSE). IPsec, además, es capaz y responsable
de autenticar la identidad de los dos nodos
antes se establezca la comunicación real
entre ellos, con esto se garantiza que no se
agregue ninguna entidad no autorizada en el
intercambio de paquetes de datos entre JRV,
TSE, RNPN y la urna electrónica.
Con la utilización de IPSec dentro del
protocolo de votaciones electrónicas propuesto,
como se muestra en la Fig. 9, se fortalecen los
siguientes elementos de seguridad:

1) Autenticación del origen de los datos:
verificar que los datos recibidos han sido
enviados por la entidad correspondiente.

2) Integridad de los datos: verificar que los
datos de los votos recibidos no han sido
modificados por el camino. Se suele emplear
el término autenticación de datos para
indicar tanto la integridad de los datos como
la autenticación de su origen.

3) Confidencialidad de los datos: ocultar los
datos utilizando un algoritmo de cifrado.

4) Protección tipo Anti-Replica: evitar que un
intruso reenvı́e alguno de los mensajes con
datos de un voto y no se pueda detectar.

Fig. 9. Propuesta de red de comunicación segura

VIII. DISCUSIÓN

En este artı́culo se fundamentan las bases
criptográficas para la creación de un sistema de
votación electrónica, cumpliendo los requisitos
de seguridad que actualmente son utilizados. Sin
embargo, para que las votaciones electrónicas sean
una realidad, se necesita trabajar en las siguientes
áreas:

• Diseño del software y hardware especı́fico de
la urna electrónica. Se parte de que la urna
entrega la selección del votante para luego
ser tomado por el protocolo para aplicar las
técnicas criptográficas.

• Sistema de conteo de votos. Dentro del diseño
del protocolo propuesto se llega hasta la



18

verificación de la validez del voto recibido para
ser enviado al sistema de conteo, las reglas
especı́ficas para realizarlo deben ser acordes
a la realidad y constantes cambios de cada
proceso electoral.

• Uso de software y hardware para la
identificación de los votantes mediante la
huella dactilar. El Tribunal Supremo Electoral
debe adquirir los dispositivos para la lectura
de las huellas de los votantes y el RNPN será
el responsable de implementar los mecanismos
que permitan identificar a cada persona
mediante las huellas capturadas. En este
protocolo se considera que se cuentan con
los dispositivos necesarios para realizar este
proceso de identificación.

• Las configuraciones de infraestructuras tales
como servidores, dispositivos pasivos y activos
de una red.

• Elaboración de planes de contingencia y
recuperación de desastres.

IX. CONCLUSIONES

En este artı́culo se presentó un protocolo de
voto electrónico basado en firmas digitales y
cifrado RSA, aplicable a los procesos electorales
de El Salvador, que contribuya a la transparencia,
eficiencia y el fortalecimiento de la democracia.

Se analizó la experiencia de la utilización
de distintos protocolos de voto electrónico
implementados en diferentes paı́ses, para diseñar un
protocolo que cumple con todos los fundamentos
criptográficos necesarios para garantizar la
disponibilidad, confidencialidad e integridad de la
información de los procesos electorales.

Con los resultados obtenidos podemos determinar
que el protocolo de voto electrónico servirá de guı́a
para el desarrollo de un sistema automatizado que
permita: agilizar y facilitar el proceso electoral,
eliminar el error humano en el conteo de los votos,
mejorar los procesos de publicación de resultados
y evitar votos impugnados, entre otros beneficios.
Considerando el uso de la firma electrónica como
un método factible para la verificación de la
autenticidad e integridad de la información enviada
entre cada entidad y las funciones de cifrado para
proteger la confidencialidad del voto. Logrando
con esto, alcanzar las fortalezas del uso del voto
electrónico, mitigando las debilidades del mismo.

Finalmente, es de destacar que la principal
problemática al diseñar el protocolo propuesto, fue
el cumplimiento de todos los requisitos de seguridad
y a la vez no crear un proceso complejo para los
votantes; es decir, garantizar la validez del voto
y que sea fácil la emisión del sufragio. Con la
realización del análisis de seguridad del protocolo
de voto electrónico propuesto podemos concluir
que se tomaron en consideración los diferentes
tipos de ataques que pueden ocurrir durante el
proceso electoral como: suplantación de identidad,
ataque al anonimato del voto, alteración del voto,
generación de votos falsos, doble voto, generación
de votos después del periodo electoral, y que se han
propuesto soluciones para mitigar cada uno de estos
ataques.

REFERENCIAS

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Democracia y la Asistencia Electoral (IDEA), 9-10.

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[3] Panizo Alonso, L.(2007) Aspectos Tecnológicos del Voto
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Móviles (Tesis de maestrı́a). Centro de Investigación y de
Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, Distrito
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[7] Pérez, L. S. C (2012). Factorización de Enteros (Tesis de
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[8] Alcaraz, C., Roman, R., y López, J. (2007) Análisis de Primitivas
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[10] Fonseca, D. S., Pérez, W. R., y Faurés, M. L. M. (2013).
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University, Tech. Rep. OSU-CISRC-5/09-TR17.

[12] Pérez, J. R., Muño, M. G., Pérez, H., y Baranda, I. M. D. M.
Sistema de Notificaciones para la Plataforma de Desarrollo de
Integración Continua de la distribución cubana de GNU/Linux,
Nova. Notification System for Development Platforms of
Continuous Integration inside the Cuban Distribution.



19

[13] La Prensa Gráfica. (2014), Proceso
para emitir el voto. Recuperado de
http://mediacenter.laprensagrafca.com/infografas/i/pasospara-votar

[14] Tribunal Supremo Electoral (2015).
Instructivo elecciones. Recuperado de
www.tse.gob.sv/documentos/Elecciones%202012/InstructivoJRV.pdf

[15] Ley de Creación del Registro Nacional de Personas Naturales.
Diario Oficial No 227 tomo No 329 de la República de El
Salvador, San Salvador, El Salvador, 20 de abril de 2012.

[16] Código Electoral. Diario Oficial No 138 tomo No 400 de la
República de El Salvador, San Salvador, El Salvador, 22 de julio
de 2015.

[17] Ley de Firma Electrónica. Diario Oficial No 196 tomo No 409
de la República de El Salvador, San Salvador, El Salvador, 21
de octubre de 2015.

[18] Lucena López, M. J.(2010) Criptografı́a y Seguridad en
Computadores, 182.

[19] Santos, J. C. (2000). Seguridad y alta disponibilidad. RA-MA
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[20] Stallings, W. (2004). Fundamentos de seguridad en redes:
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[21] Domingo, J. I. F. (2006). La firma electrónica: Aspectos de la
Ley 59/2003, de 19 de diciembre. Editorial Reus. 38.