[发明专利]一种基于区块链和安全多方计算的电子投票选举统计方法

说明书

本发明属于电子投票选举统计技术领域，具体涉及基于区块链和安全多方计算的电子投票选举统计方法。本发明方法包括，设置投票代理节点；选民投票前将选票内容构造为整数，按照投票代理节点的数量，随机拆分为多个选票因子，并用私钥签名再以各投票代理节点的公钥加密后写入链上；投票截止时，各投票代理节点采用私钥解密并验证每个选票因子，并将选票因子之和写入链上共识，各参与方通过各代理节点发布的选票因子及对应明文，汇总统计出最终投票结果。本发明方法可确保电子选举过程的真实性、保密性和透明性，解决了传统电子投票选举中易出现的隐私泄露、贿选、暗箱操作和恶意投票等问题；为建设公平、公正、公开的选举环境奠定坚实基础。

技术领域

本发明属于电子投票选举统计技术领域，具体涉及基于区块链和安全多方计算的电子投票选举统计方法。

背景技术

目前，我国的基层选举主要有现场选举和网络选举两种方式，分别使用纸质选票和电子选票作为载体进行统计，现场选举因为受各种客观条件制约，网络选举逐渐成为各类基层选举的首选。现有的网络选举方法主要采用中心化系统和传统密码学方式实现，选举的过程对各方不公开，存在隐私泄露风险和暗箱操作的问题，导致电子投票选举可信度低，极大地损害了选民的选举权和相关机构的公信力。

为了解决上述问题，目前常见的思路是综合运用各种现代密码技术提高选票的安全性，包括基于Mix-Net的方法、基于同态加密的方法、基于密码共享的方法以及基于盲签名的方法等等，比如微软公司开发的ElectionGuard方案，该方案使用微软内部开发的同态加密实现在保持选票加密的同时计票，然后选民可根据选举网站上的跟踪代码来验证他们的选票是否已被统计和未被更改。然而，这些密码学方法都是基于中心化的系统设计，存在不同程度的可被攻击者利用的安全漏洞，并且攻击一旦发生无法进行有效追溯，同时也无法从根本上杜绝投票举办机构本身的暗箱操作。

本发明提出了一种基于区块链和安全多方计算的电子投票选举方法，通过非对称加密算法和随机分布式存储，将选票加密和分散处理后写入链上，再由多个代理节点进行安全多方计算统计投票结果，实现了选举全过程的安全可信和公开透明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于区块链和安全多方计算的电子投票选举统计方法，为参与选举的各方构建一个可信的协作网络，使得选举过程安全透明，选举结果真实可信。

本发明提供的基于区块链和安全多方计算的电子投票选举统计方法，首先，设置投票代理节点，在设置投票代理节点时，可以选择可信赖的机构或者个人，也可以选择运行于区块链上的智能合约程序；代理节点的选择方式可以事先约定，也可以在每次投票时临时采用可验证随机算法（VRF）确定；代理节点数量不少于3个，且彼此隔离以免发生信息串通，对选票内容的隐私性和安全性造成威胁；然后，每个选民投票前将选票内容构造为整数，将之按照投票代理节点的数量，随机拆分为多个选票因子整数，并分别用私钥签名再分别以各个投票代理节点的公钥加密后写入链上；最后，当投票截止时，由各投票代理节点采用私钥解密并验证每个选票因子，并将选票因子之和写入链上共识，各参与方则通过各代理节点发布的选票因子及对应明文，汇总统计出最终投票结果；具体步骤如下：

（1）建立选举模型，具体包括以下子步骤：

（1.1）确定选民，标记为B_i(i=1…N)；

（1.2）确定候选人，标记为C_j(j=1…M)；

（1.3）确定选举代理节点，标记为R_k(k=1…K)；