# Architecture Technique

## Vue Générale

```
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        Frontend Web                          │
│             (HTML5 + JavaScript Vanilla)                     │
│                    Port 3000                                 │
└────────────────────┬────────────────────────────────────────┘
                     │
                     │ HTTP/HTTPS
                     │
┌────────────────────▼────────────────────────────────────────┐
│                      Backend API                             │
│           (FastAPI + Python 3.12)                           │
│                    Port 8000                                 │
│  ┌──────────────────────────────────────────────────────┐  │
│  │  Routes                                              │  │
│  │  - /api/auth (register, login, profile)             │  │
│  │  - /api/elections (active, results)                 │  │
│  │  - /api/votes (submit, status)                      │  │
│  └──────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                              │
│  ┌──────────────────────────────────────────────────────┐  │
│  │  Services                                            │  │
│  │  - VoterService                                      │  │
│  │  - ElectionService                                  │  │
│  │  - VoteService                                      │  │
│  └──────────────────────────────────────────────────────┘  │
│                                                              │
│  ┌──────────────────────────────────────────────────────┐  │
│  │  Cryptography Module                                 │  │
│  │  - ElGamalEncryption                                 │  │
│  │  - DigitalSignature (RSA-PSS)                       │  │
│  │  - ZKProofs (Fiat-Shamir)                           │  │
│  │  - SecureHash (SHA-256)                             │  │
│  └──────────────────────────────────────────────────────┘  │
└────────────────────┬────────────────────────────────────────┘
                     │
                     │ TCP 3306 (MySQL)
                     │
┌────────────────────▼────────────────────────────────────────┐
│                   MariaDB Database                           │
│                    Port 3306                                 │
│  ┌──────────────────────────────────────────────────────┐  │
│  │  Tables                                              │  │
│  │  - voters (électeurs)                               │  │
│  │  - elections (scrutins)                             │  │
│  │  - candidates (candidats)                           │  │
│  │  - votes (bulletins chiffrés)                       │  │
│  │  - audit_logs (journal d'audit)                     │  │
│  └──────────────────────────────────────────────────────┘  │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
```

## Flux de Données

### 1. Inscription

```
Frontend                    Backend                 Database
   │                           │                         │
   │ POST /auth/register ──────>│                         │
   │                           │ Hash(password)          │
   │                           │ Gen KeyPair(voter)      │
   │                           │ INSERT voter ───────────>│
   │                           │                         │
   │<────────── 200 OK ────────│                         │
```

### 2. Authentification

```
Frontend                    Backend                 Database
   │                           │                         │
   │ POST /auth/login ────────>│                         │
   │ (email, password)         │ GET voter ─────────────>│
   │                           │<────── voter ──────────│
   │                           │ Compare(hash, pass)    │
   │                           │ Gen JWT Token          │
   │<─── 200 + Token ──────────│                         │
```

### 3. Vote

```
Frontend                    Backend                 Database
   │                           │                         │
   │ ElGamal Encrypt(vote)     │                         │
   │ Gen ZK Proof              │                         │
   │                           │                         │
   │ POST /votes/submit ──────>│                         │
   │ (encrypted_vote, proof)   │ Verify JWT             │
   │                           │ Verify ZK Proof        │
   │                           │ Hash Bulletin          │
   │                           │ INSERT vote ──────────>│
   │                           │<── vote_id ───────────│
   │<─ 200 + ballot_hash ──────│                         │
```

### 4. Résultats

```
Frontend                    Backend                 Database
   │                           │                         │
   │ GET /elections/X/results >│                         │
   │                           │ SELECT votes ─────────>│
   │                           │<── encrypted_votes ───│
   │                           │ Sum(encrypted) via     │
   │                           │ homomorphic property   │
   │                           │ Decrypt(sum)           │
   │                           │ Compute percentages    │
   │<─── 200 + results ────────│                         │
```

## Sécurité des Données

### En Transit

- Votes chiffrés avec ElGamal avant transmission
- Authentification JWT (Bearer Token)
- HTTPS en production

### Au Repos

- Votes stockés chiffrés
- Mots de passe hashés avec bcrypt
- Base de données avec accès contrôlé

### Audit

- Journal de tous les accès (audit_logs)
- Traçabilité IP/timestamp
- Verification des preuves cryptographiques

## Scalabilité

### Horizontal

```
Load Balancer
    │
    ├─ Backend 1 ─┐
    ├─ Backend 2  ├─ Shared MariaDB
    └─ Backend 3 ─┘
```

### Vertical

- Augmenter les resources des conteneurs
- Connection pooling BD
- Caching Redis (optionnel)

## Déploiement

### Docker Compose (Développement)

```yaml
services:
  frontend: port 3000
  backend:  port 8000
  mariadb:  port 3306
```

### Kubernetes (Production)

```
Ingress
   │
   ├─ Frontend Deployment
   ├─ Backend Deployment (3 replicas)
   └─ MariaDB StatefulSet
```

### Conteneurisation

```dockerfile
# Backend
FROM python:3.12-slim
RUN pip install poetry
COPY pyproject.toml .
RUN poetry install --no-dev
COPY src/ ./
CMD ["uvicorn", "backend.main:app"]

# Frontend
FROM node:20-alpine
COPY src/frontend/ .
CMD ["http-server", ".", "-p", "3000"]
```

## Performance

### Benchmarks Typiques (Prototype)

| Opération | Temps |
|-----------|-------|
| ElGamal Encrypt | ~10ms |
| ElGamal Decrypt | ~5ms |
| RSA Sign | ~50ms |
| ZK Proof Gen | ~20ms |
| Vote Submission | ~100ms |
| Results Calc | ~500ms (1000 votes) |

### Optimisations

1. **Chiffrement** : Pré-calcul des exponentiations
2. **BD** : Indexes sur (voter_id, election_id)
3. **API** : Pagination des résultats
4. **Frontend** : Compression, caching
5. **Backend** : Connection pooling, async I/O

## Monitoring

### Métriques

- Taux d'erreur API
- Latence des requêtes
- Utilisation CPU/Mémoire
- Taille de la BD

### Logs

- Application : stderr/stdout
- Accès : access.log
- Audit : audit_logs table

### Alertes

- Erreur de vote
- Tentative de double vote
- Échecde validation ZK
- Anomalies d'accès