[发明专利]电子选票信息的加密及快速处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子选票信息的加密及快速处理方法。

背景技术

现有国内选举活动大部分采用纸质选票作为表达意愿的载体，使用人工计票的方式进行，选举流程复杂，唱票耗时长，且人工验票的方式存在误判的可能。随着科技的发展和公民素质的提高，电子化的选举设备和选举方式将在我国广大基层推广和使用。现有的电子选举系统对于电子选票的处理通常将电子选票结果明文传递方式，在传送过程中会造成选票信息的提前泄露。

一些密码学家提供了基于密码学的电子选举技术，但是基于密码学的选举技术需要过于繁琐的密码计算和协议交互，且对于我国网络和信息安全现状，目前国内尚未出现这类投入实际商业应用的网络选举系统。上述情况的出现都不利于基层选举活动的顺利开展。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种电子选票信息的加密及快速处理方法，将选票结果信息通过字符替代，每种字符代表不同的选择意义，构造一个选票矩阵，并将选票矩阵随机选取多项式进行分块计算，并发送给n台独立的计票计算机，实现了选票信息的安全传送，且任何人即便提前获取选举矩阵分块也无法从中获取任何投票信息；在计票阶段只需合并其中k台(k ≤ n)计票机即可快速恢复该选票矩阵。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电子选票信息的加密及快速处理方法，包括以下步骤： 

1）计算机根据候选人的位数和姓名构造                                                ×l的选票矩阵，其中m为候选人的位数，l为每一行候选人的位数，当最后一行少于l列时，不足的位数以0补齐； 

2）投票设备将每位选民在投票设备上投票选择的选票矩阵进行0/1形式的数字化二进制转化；

3）选票矩阵的分片计算：

根据计票机的台数n，设置一个(k, n)门限结构，k为门限参数，以选票矩阵中每一行的数据S_i ，其中i = 1, 2,…, 作为秘密信息，对其进行基于拉格朗日插值多项式的秘密分享：

取一素数p，满足p > n且p> 2^l-1，构造出有限域GF(p) = {0, 1, 2, …, p-1} mod p，在有限域GF(p)中随机选取n个各不相同的公开数值x₁, x₂, …, x_n，在该有限域内随机选取k-1个需要保密的值a₁, a₂, …, a_k-1，并构造出k-1次多项式

      (1)

把选票矩阵中的元素S_i ，其中i = 1, 2, …, ，代入多项式(1)中的s，同时分别把x₁, x₂, …, x_n代入多项式(1)的x中，计算得到

　　

4）分片矩阵构造：　

利用第3）步得到的，构建×1的分片矩阵，并将分片矩阵分发给第j台计票机存储，然后销毁原始选票信息、多项式以及k-1个需要保密的值a₁, a₂,…, a_k-1；

5）选票重构：

在计票阶段，依次取出至少k台计票机的分片矩阵的每行数据，利用如下拉格朗日插值多项式：  

          (2)