SecureVote: Sistem E-Voting Berbasis Himpunan & Logika Proposisional

SecureVote adalah sebuah sistem informasi pemilihan (e-voting) terpusat berbasis web yang dikembangkan khusus untuk pemilihan Gubernur ITSA PCR (Information Technology Student Association - Politeknik Caltex Riau). Proyek ini dibangun menggunakan framework Laravel 11, dirancang untuk memastikan kerahasiaan, keamanan, dan integritas penuh dalam setiap tahap pemilihan.

Sistem ini diintegrasikan secara mendalam dengan konsep Matematika Diskrit, khususnya penerapan Teori Himpunan & Logika Proposisional dalam arsitektur keamanan login dan validasi suara.

🌟 Fitur Utama

1. Otentikasi Berlapis Berbasis Teori Himpunan & Logika Proposisional
2. Kerahasiaan Suara dengan Enkripsi AES-256-CBC
3. Pencegahan Double-Vote (Pemilihan Ganda)
4. Three-Tier Role Management (Super Admin, Panitia KPU, dan Pemilih/Mahasiswa)
5. UI/UX Modern (Deep Space Glassmorphism)

---

🔐 Implementasi Teori Himpunan & Logika Proposisional pada Sistem Login

Keunikan utama dari sistem SecureVote adalah penggunaan landasan Matematika Diskrit yang ketat, khususnya Teori Himpunan dan Logika Proposisional pada saat pengguna melakukan login ke dalam sistem.

1. Definisi Teori Himpunan (Set Theory)

Sistem memandang entitas data pengguna sebagai elemen-elemen dalam himpunan tertentu:

• Himpunan Semesta (U): Seluruh data mahasiswa ITSA PCR yang tercatat di sistem.
• Himpunan A: Himpunan entitas mahasiswa yang memberikan kredensial (NIM & Password) yang valid.
• Himpunan B: Himpunan entitas mahasiswa yang memiliki status akun Aktif (is_active = true).
• Himpunan C: Himpunan entitas mahasiswa yang Belum Memilih (is_voted = false).

Untuk dapat menembus gerbang login dengan sukses, seorang pengguna ($x$) secara matematis harus berada pada irisan dari Himpunan A dan Himpunan B: $x \in (A \cap B)$

Sedangkan untuk berhak melakukan Pencoblosan (Voting), pengguna wajib berada pada irisan ketiga himpunan tersebut: $x \in (A \cap B \cap C)$

2. Formulasi Logika Proposisional (Propositional Logic)

Proses validasi logika kode backend Laravel diterjemahkan secara harfiah dari batasan Himpunan di atas. Kami mendefinisikan 4 variabel proposisi utama:

• p: NIM pengguna terdaftar di database.
• q: Password pengguna cocok (hash matching).
• r: Status akun pengguna dalam keadaan Aktif (is_active = true).
• s: Pengguna belum memberikan suara pada periode berjalan (is_voted = false).

Alur Keputusan Login Berbasis Tabel Kebenaran (Truth Table)

Sistem menggunakan konjungsi ( $\land$ ) dan negasi ( $\lnot$ ) logis untuk mengatur status akses:

1. Gagal Login (NIM Tidak Ditemukan): $\lnot p$ Sistem langsung menolak karena proposisi identitas ($p$) bernilai False.
2. Gagal Login (Password Salah): $p \land \lnot q$ Identitas benar, tetapi otentikasi sandi ($q$) bernilai False.
3. Gagal Login (Akun Nonaktif): $p \land q \land \lnot r$ Kredensial sepenuhnya benar, tetapi otoritas sistem menetapkan akun ditangguhkan ($r$ bernilai False).
4. Login Berhasil (Otentikasi Awal Valid): $p \land q \land r$ Seluruh kondisi bernilai True. Pengguna diizinkan masuk ke Dasbor Pemilih.

Lapis Kedua: Logika Validasi Hak Suara (Voting Access)

Setelah pengguna masuk (login), sistem tidak langsung memberikan akses kertas suara. Ada Middleware Validator yang memeriksa proposisi sisa:

• Hak Suara Sah (Akses Kertas Suara Diizinkan): $p \land q \land r \land s$ Seluruh nilai proposisi adalah True. Pengguna dipersilakan untuk menekan tombol "Coblos".
• Akses Ditolak (Sudah Memilih): $(p \land q \land r) \land \lnot s$ Pengguna aktif, tetapi mereka sudah pernah mencoblos ($s$ berubah menjadi False). Sistem seketika memblokir komponen pencoblosan, yang secara fungsional bertindak sebagai Absolute Double-Vote Protection.

---

🗄️ Implementasi Relasi Database (Eloquent ORM)

Arsitektur database SecureVote didesain dengan ketat menggunakan Foreign Key dan relasi antar tabel (RDBMS). Berikut adalah relasi utama yang digunakan dalam Eloquent ORM Laravel:

1. Role (One-to-Many) User

Setiap akun pengguna (User) wajib memiliki satu peran (Role), yang menentukan tingkat otoritas mereka (Admin, Panitia, atau Pemilih).

• User belongsTo Role: $user->role->name
• Role hasMany Users: $role->users

2. VotingPeriod (One-to-Many) Candidate

Setiap Kandidat Paslon terikat pada satu Periode Pemilihan secara eksklusif. Hal ini memungkinkan sistem menyimpan riwayat kandidat dari tahun-tahun sebelumnya tanpa bercampur dengan kandidat tahun aktif.

• Candidate belongsTo VotingPeriod
• VotingPeriod hasMany Candidates

3. VotingPeriod & Candidate (One-to-Many) Vote

Setiap suara (Vote) merekam voting_period_id dan candidate_id. Uniknya, ID Kandidat (candidate_id) juga dienkripsi ke dalam kolom encrypted_choice menggunakan metode AES-256-CBC, sehingga DBA (Database Administrator) yang melihat tabel votes tidak dapat membaca secara langsung siapa yang dipilih oleh seorang voter tanpa kunci aplikasi.

4. User (One-to-One / One-to-Many) Vote

• Sistem membatasi relasi seorang pemilih (User) hanya memiliki maksimal 1 suara (Vote) pada periode pemilihan yang sedang berlangsung (One-to-One secara fungsional dalam satu siklus).

---

🚀 Panduan Instalasi & Pengujian

Prasyarat

• PHP >= 8.2
• Composer
• Database MySQL/MariaDB

Langkah Instalasi

1. Lakukan clone repository ini: git clone <repo-url>
2. Masuk ke direktori aplikasi: cd securevote_app
3. Salin file environment: cp .env.example .env
4. Sesuaikan konfigurasi database di file .env.
5. Install dependensi: composer install
6. Generate App Key (Penting untuk algoritma enkripsi suara): php artisan key:generate
7. Lakukan migrasi beserta Seeder bawaan:

   php artisan migrate:fresh --seed

8. Jalankan server: php artisan serve

Panduan Akun Uji Coba (Dummy Accounts)

Seeder secara otomatis membuat beberapa akun uji coba dengan password default password123.

• Admin System: ADMIN01
• Panitia KPU: PANITIA01
• Pemilih/Voter: 2501001, 2501002, 2501003

Untuk pengujian perlindungan ganda (Logika ¬s), Anda dapat masuk dengan akun pemilih, melakukan voting, lalu mencoba untuk login kembali dan mencoblos ulang.

---

Dibuat untuk memenuhi tugas Projek Implementasi Matematika Diskrit dan Pengembangan Sistem Cerdas.