[發明專利]基于區塊鏈的可追責匿名電子投票方法及系統

有效

• 申請號: 201910409823.2
• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN110224993B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 賴俊祚;王昀飚;王傳勝;李鵬;孫萌
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L9/32;H04L29/08;G07C13/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本發明公開了一種基于區塊鏈的可追責匿名電子投票方法及系統，包括下述步驟：投票端獲得參加投票的成員公私鑰對，投票用戶管理中心將注冊成功的投票端身份信息保存到身份認證表并存入智能合約；投票發起端發起一次投票活動；投票端根據智能合約內容中公布的活動標簽構造出投票端的選票信息，向智能合約發送交易進行投票；在智能合約中下載全部投票端的選票信息，驗證選票是否重復，并在身份認證表中查看惡意投票端的身份信息；達到預設條件后，接收投票發起端私鑰以及時間陷門服務器發出的時間陷門對驗證通過的選票進行解密，并統計投票結果。本發明實現了對惡意投票端身份的揭露，更好地保證了投票的公平性和安全性。

技術領域

本發明涉及信息安全和密碼學技術領域，具體涉及一種基于區塊鏈的可追責匿名電子投票方法及系統。

背景技術

投票一直與我們的日常生活息息相關，每當有幾個意見不一致的人或者團體需要做出某種決定時，投票表決往往是最和平、最直接的統一意見的方式。

隨著計算機網絡以及密碼學技術的發展，電子投票以其高效率、低成本、不易出錯的特點逐漸代替了傳統紙質投票。當前安全電子投票主要存在以下問題：(1)需要依賴一個或者多個可信中心進行計票；(2)只能保證個人可驗證性，或者依賴可信機構保證普遍可驗證性；(3)選票信息往往只存儲在一個數據中心中，如果遭到惡意攻擊致使數據中心的數據被篡改或者破壞將會直接影響投票的正常進行。

已有的方案與傳統安全電子投票相比雖然在一定程度上保證了選票的完整性以及可驗證性。但是依然存在很多問題：(1)依賴投票方案依托的區塊鏈平臺保證投票端匿名性，攻擊者可以通過投票端的賬戶信息“鏈接”到投票端的真實身份；(2)投票往往被局限在只能讓少量投票端進行二選一或多選一的投票；(3)依賴可信計票中心或者通過設置智能合約進行自動計票來保證投票的公平性，自動計票的智能合約往往會帶來這樣的問題：最后一個投票的投票端可以比其他投票端更早的知道投票結果，不滿足電子投票公平性要求。

發明內容

為了克服現有技術存在的缺陷與不足，本發明提供一種基于區塊鏈的可追責匿名電子投票方法及系統，通過投票端身份信息注冊、投票端根據智能合約內容進行投票、驗證選票合法性以及查看惡意投票端的身份信息步驟，實現了對惡意投票端身份的揭露，更好的保證了投票的安全性；通過時間陷門服務器發出的時間陷門對驗證通過的選票進行解密，更好地保證了投票的公平性。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供一種基于區塊鏈的可追責匿名電子投票方法，包括下述步驟：

S1：注冊：投票端與投票用戶管理中心進行信息交互，投票端獲得參加投票的成員公私鑰對(mpk，msk)，投票用戶管理中心將注冊成功的投票端身份信息(ID_user，β)保存到身份認證表并存入智能合約；

S2：發起投票：投票發起端設有公私密鑰對(apk，ask)，設置智能合約內容后發起投票活動，在智能合約內容中公布活動標簽

S3：生成選票與投票：投票端根據智能合約內容中公布的活動標簽構造出投票端的選票信息向智能合約發送交易進行投票，其中Proof₂為投票的成員公鑰mpk的零知識證明以及驗證Γ，計算過程正確的離散對數零知識證明、Ciper為投票端采用投票發起端公鑰apk加密的選票信息、l為隨機數、Δ^l表示為選票的唯一標識；

S4：統計投票結果：

從智能合約中下載全部投票端的選票信息ballot，驗證選票是否重復，并在身份認證表中查看惡意投票端的身份信息；

所述驗證選票是否重復的步驟為：驗證任意兩張選票是否存在Γ＝?！浜蚻≠l′，若存在，表示兩張選票是同一個投票端采用相同的標簽生成的；