[發明專利]基于區塊鏈的可追蹤的匿名電子投票方法

有效

• 申請號: 201811569059.7
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109785494B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 賴俊祚;李鵬;王傳勝;周德華;孫萌
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: G07C13/00
• 分類號: G07C13/00;G06F21/56;G06F21/62
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

本發明公開了一種基于區塊鏈的可追蹤的匿名電子投票方法，該方法基于區塊鏈平臺，用戶通過對選票進行匿名認證，并利用一次性區塊鏈地址進行投票，整個投票過程不泄露用戶身份，進而保護了用戶隱私。此外，當惡意用戶投票兩次時，能根據公開信息追蹤到該用戶，從而在一定程度上限制了用戶的惡意行為。與利用群簽名和環簽名實現匿名投票的方案不同，本發明改進了一種基于前綴的匿名認證方法，在保護用戶隱私的前提下，減少了在鏈接選票和追蹤用戶時的計算量，提高了計算效率。此外，該投票方法可以保證選舉過程透明、選票不可偽造、選舉結果可驗證等特性。本發明實用性強，易于推廣和應用。

技術領域

本發明涉及密碼學與信息安全領域，具體涉及一種基于區塊鏈的可追蹤的匿名電子投票方法。

背景技術

選舉在現實社會中扮演了重要的角色，小到班級選舉、董事會選舉，大到國家范圍的選舉。傳統的紙質投票浪費大量的人力、物力、財力，同時存在選票作假的風險。隨后，電子投票應運而生。隨著密碼學加密方案逐漸應用到現實生活中，與密碼學相結合的電子投票方案能在很大的程度上節省經濟成本和計算成本，同時利用加密技術可以更好地保護選民隱私。當前，基于電子投票的加密方案主要基于同態加密、混合網絡和盲簽名技術。

電子投票的應用給人們的生活帶來了極大地便利。但是，重復投票、欺詐選票、隱私泄露、計票不準、公平性等問題，一直是電子投票所要解決的問題。同時，選舉委員會參與管理選舉的權限過大，存在篡改選票、泄露選民隱私的風險。同時，存在選舉過程不公開透明，計票結果不能驗證、計算量大等問題。而通過匿名認證、區塊鏈技術等相結合的電子投票方案，為解決以上存在的問題提供了較為理想的解決方案。

區塊鏈技術是從比特幣分布式賬本衍生而來，具有去中心化、不可篡改、可驗證的特性。將選票數據記錄在區塊鏈中，可以保證數據的真實可靠性而不被篡改，能在很大程度上保證選舉結果的真實性。匿名認證是對消息的認證技術，通過認證而不泄露認證者的身份；而可鏈接性是一種鏈接已參與活動的有效手段，可以用于有效檢測用戶不端行為。區塊鏈為用戶提供了類似于假名的匿名地址，可以隱藏用戶的真實身份，用戶可以通過自己的公鑰生成具有匿名特性的區塊鏈地址當作自己的賬戶地址。選民通過將選票加密后，以交易的形式將其存儲在區塊鏈上，使得在投票過程中用戶匿名、選票真實可驗證而不可偽造，保證了選舉結果真實有效。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中的上述缺陷，提供一種基于區塊鏈的匿名電子投票方法。

本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到：

一種基于區塊鏈的可追蹤的匿名電子投票方法，所述的匿名電子投票方法包括：

S1、公共參數生成步驟，通過參數生成算法Setup(1^λ)，輸入安全參數1^λ，輸出系統的公共參數PP和主公私鑰對(MPK，MSK)，其中，MPK為主公鑰，MSK為主私鑰，λ是普通的正整數；

S2、用戶注冊步驟，用戶V_i向認證中心提交個人信息，通過證書生成算法CertGen(MSK,pk_i)，輸入主私鑰MSK和用戶V_i的公鑰pk_i，輸出證書cert_i，其中，i是普通的正整數；

S3、加密選票步驟，通過加密算法Enc(m_i,epk)，輸入消息m_i和加密公鑰epk，輸出密文C_i，其中，m_i表示選票內容，C_i表示加密選票；