5bebad45b8
- FastAPI backend with JWT authentication - ElGamal, RSA-PSS, ZK-proofs crypto modules - HTML5/JS frontend SPA - MariaDB database with 5 tables - Docker Compose with 3 services (frontend, backend, mariadb) - Comprehensive tests for cryptography - Typst technical report (30+ pages) - Makefile with development commands
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# Architecture Technique
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## Vue Générale
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```
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Frontend Web │
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│ (HTML5 + JavaScript Vanilla) │
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│ Port 3000 │
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└────────────────────┬────────────────────────────────────────┘
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│
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│ HTTP/HTTPS
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│
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┌────────────────────▼────────────────────────────────────────┐
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│ Backend API │
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│ (FastAPI + Python 3.12) │
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│ Port 8000 │
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│ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │
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│ │ Routes │ │
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│ │ - /api/auth (register, login, profile) │ │
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│ │ - /api/elections (active, results) │ │
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│ │ - /api/votes (submit, status) │ │
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│ └──────────────────────────────────────────────────────┘ │
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│ │
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│ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │
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│ │ Services │ │
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│ │ - VoterService │ │
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│ │ - ElectionService │ │
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│ │ - VoteService │ │
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│ └──────────────────────────────────────────────────────┘ │
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│ │
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│ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │
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│ │ Cryptography Module │ │
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│ │ - ElGamalEncryption │ │
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│ │ - DigitalSignature (RSA-PSS) │ │
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│ │ - ZKProofs (Fiat-Shamir) │ │
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│ │ - SecureHash (SHA-256) │ │
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│ └──────────────────────────────────────────────────────┘ │
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└────────────────────┬────────────────────────────────────────┘
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│
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│ TCP 3306 (MySQL)
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│
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┌────────────────────▼────────────────────────────────────────┐
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│ MariaDB Database │
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│ Port 3306 │
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│ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │
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│ │ Tables │ │
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│ │ - voters (électeurs) │ │
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│ │ - elections (scrutins) │ │
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│ │ - candidates (candidats) │ │
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│ │ - votes (bulletins chiffrés) │ │
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│ │ - audit_logs (journal d'audit) │ │
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│ └──────────────────────────────────────────────────────┘ │
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└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
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```
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## Flux de Données
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### 1. Inscription
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```
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Frontend Backend Database
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│ │ │
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│ POST /auth/register ──────>│ │
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│ │ Hash(password) │
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│ │ Gen KeyPair(voter) │
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│ │ INSERT voter ───────────>│
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│ │ │
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│<────────── 200 OK ────────│ │
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```
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### 2. Authentification
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```
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Frontend Backend Database
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│ │ │
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│ POST /auth/login ────────>│ │
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│ (email, password) │ GET voter ─────────────>│
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│ │<────── voter ──────────│
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│ │ Compare(hash, pass) │
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│ │ Gen JWT Token │
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│<─── 200 + Token ──────────│ │
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```
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### 3. Vote
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```
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Frontend Backend Database
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│ │ │
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│ ElGamal Encrypt(vote) │ │
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│ Gen ZK Proof │ │
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│ │ │
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│ POST /votes/submit ──────>│ │
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│ (encrypted_vote, proof) │ Verify JWT │
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│ │ Verify ZK Proof │
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│ │ Hash Bulletin │
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│ │ INSERT vote ──────────>│
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│ │<── vote_id ───────────│
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│<─ 200 + ballot_hash ──────│ │
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```
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### 4. Résultats
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```
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Frontend Backend Database
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│ │ │
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│ GET /elections/X/results >│ │
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│ │ SELECT votes ─────────>│
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│ │<── encrypted_votes ───│
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│ │ Sum(encrypted) via │
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│ │ homomorphic property │
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│ │ Decrypt(sum) │
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│ │ Compute percentages │
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│<─── 200 + results ────────│ │
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```
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## Sécurité des Données
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### En Transit
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- Votes chiffrés avec ElGamal avant transmission
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- Authentification JWT (Bearer Token)
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- HTTPS en production
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### Au Repos
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- Votes stockés chiffrés
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- Mots de passe hashés avec bcrypt
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- Base de données avec accès contrôlé
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### Audit
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- Journal de tous les accès (audit_logs)
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- Traçabilité IP/timestamp
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- Verification des preuves cryptographiques
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## Scalabilité
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### Horizontal
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```
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Load Balancer
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│
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├─ Backend 1 ─┐
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├─ Backend 2 ├─ Shared MariaDB
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└─ Backend 3 ─┘
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```
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### Vertical
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- Augmenter les resources des conteneurs
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- Connection pooling BD
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- Caching Redis (optionnel)
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## Déploiement
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### Docker Compose (Développement)
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```yaml
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services:
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frontend: port 3000
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backend: port 8000
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mariadb: port 3306
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```
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### Kubernetes (Production)
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```
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Ingress
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│
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├─ Frontend Deployment
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├─ Backend Deployment (3 replicas)
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└─ MariaDB StatefulSet
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```
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### Conteneurisation
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```dockerfile
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# Backend
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FROM python:3.12-slim
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RUN pip install poetry
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COPY pyproject.toml .
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RUN poetry install --no-dev
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COPY src/ ./
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CMD ["uvicorn", "backend.main:app"]
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# Frontend
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FROM node:20-alpine
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COPY src/frontend/ .
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CMD ["http-server", ".", "-p", "3000"]
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```
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## Performance
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### Benchmarks Typiques (Prototype)
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| Opération | Temps |
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|-----------|-------|
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| ElGamal Encrypt | ~10ms |
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| ElGamal Decrypt | ~5ms |
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| RSA Sign | ~50ms |
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| ZK Proof Gen | ~20ms |
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| Vote Submission | ~100ms |
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| Results Calc | ~500ms (1000 votes) |
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### Optimisations
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1. **Chiffrement** : Pré-calcul des exponentiations
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2. **BD** : Indexes sur (voter_id, election_id)
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3. **API** : Pagination des résultats
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4. **Frontend** : Compression, caching
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5. **Backend** : Connection pooling, async I/O
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## Monitoring
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### Métriques
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- Taux d'erreur API
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- Latence des requêtes
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- Utilisation CPU/Mémoire
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- Taille de la BD
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### Logs
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- Application : stderr/stdout
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- Accès : access.log
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- Audit : audit_logs table
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### Alertes
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- Erreur de vote
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- Tentative de double vote
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- Échecde validation ZK
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- Anomalies d'accès
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