[发明专利]基于区块链的可追责匿名电子投票方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于区块链的可追责匿名电子投票方法及系统，包括下述步骤：投票端获得参加投票的成员公私钥对，投票用户管理中心将注册成功的投票端身份信息保存到身份认证表并存入智能合约；投票发起端发起一次投票活动；投票端根据智能合约内容中公布的活动标签构造出投票端的选票信息，向智能合约发送交易进行投票；在智能合约中下载全部投票端的选票信息，验证选票是否重复，并在身份认证表中查看恶意投票端的身份信息；达到预设条件后，接收投票发起端私钥以及时间陷门服务器发出的时间陷门对验证通过的选票进行解密，并统计投票结果。本发明实现了对恶意投票端身份的揭露，更好地保证了投票的公平性和安全性。

技术领域

本发明涉及信息安全和密码学技术领域，具体涉及一种基于区块链的可追责匿名电子投票方法及系统。

背景技术

投票一直与我们的日常生活息息相关，每当有几个意见不一致的人或者团体需要做出某种决定时，投票表决往往是最和平、最直接的统一意见的方式。

随着计算机网络以及密码学技术的发展，电子投票以其高效率、低成本、不易出错的特点逐渐代替了传统纸质投票。当前安全电子投票主要存在以下问题：(1)需要依赖一个或者多个可信中心进行计票；(2)只能保证个人可验证性，或者依赖可信机构保证普遍可验证性；(3)选票信息往往只存储在一个数据中心中，如果遭到恶意攻击致使数据中心的数据被篡改或者破坏将会直接影响投票的正常进行。

已有的方案与传统安全电子投票相比虽然在一定程度上保证了选票的完整性以及可验证性。但是依然存在很多问题：(1)依赖投票方案依托的区块链平台保证投票端匿名性，攻击者可以通过投票端的账户信息“链接”到投票端的真实身份；(2)投票往往被局限在只能让少量投票端进行二选一或多选一的投票；(3)依赖可信计票中心或者通过设置智能合约进行自动计票来保证投票的公平性，自动计票的智能合约往往会带来这样的问题：最后一个投票的投票端可以比其他投票端更早的知道投票结果，不满足电子投票公平性要求。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供一种基于区块链的可追责匿名电子投票方法及系统，通过投票端身份信息注册、投票端根据智能合约内容进行投票、验证选票合法性以及查看恶意投票端的身份信息步骤，实现了对恶意投票端身份的揭露，更好的保证了投票的安全性；通过时间陷门服务器发出的时间陷门对验证通过的选票进行解密，更好地保证了投票的公平性。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种基于区块链的可追责匿名电子投票方法，包括下述步骤：

S1：注册：投票端与投票用户管理中心进行信息交互，投票端获得参加投票的成员公私钥对(mpk，msk)，投票用户管理中心将注册成功的投票端身份信息(ID_user，β)保存到身份认证表并存入智能合约；

S2：发起投票：投票发起端设有公私密钥对(apk，ask)，设置智能合约内容后发起投票活动，在智能合约内容中公布活动标签

S3：生成选票与投票：投票端根据智能合约内容中公布的活动标签构造出投票端的选票信息向智能合约发送交易进行投票，其中Proof₂为投票的成员公钥mpk的零知识证明以及验证Γ，计算过程正确的离散对数零知识证明、Ciper为投票端采用投票发起端公钥apk加密的选票信息、l为随机数、Δ^l表示为选票的唯一标识；

S4：统计投票结果：

从智能合约中下载全部投票端的选票信息ballot，验证选票是否重复，并在身份认证表中查看恶意投票端的身份信息；

所述验证选票是否重复的步骤为：验证任意两张选票是否存在Γ＝Γ′和l≠l′，若存在，表示两张选票是同一个投票端采用相同的标签生成的；