[发明专利]基于区块链的可追踪的完全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踪的完全匿名电子投票方法及系统，该方法包括以下步骤：投票初始化，生成主公钥和主私钥；用户注册，结合主私钥通过注册机构为用户模块中每个用户生成匿名凭证；发布投票任务，通过选举委员会设定并公开投票要求；投票处理，结合主公钥生成选票并通过认证操作对选票进行认证，生成认证令牌，并投出该选票和认证令牌；验证选票，通过验证操作检查得到的认证令牌是否有效；追踪双投用户，通过追踪操作定位双投用户的认证令牌并推断出其身份信息；计票，筛选有效选票并计算投票结果。本发明结合匿名凭证方案、零知识证明方案保证了完全匿名性，实现了访问控制功能，进一步通过公开可追踪机制识别出双投用户。

技术领域

本发明涉及可追踪的电子投票技术领域，具体涉及一种基于区块链的可追踪的完全匿名电子投票方法及系统。

背景技术

匿名电子投票方案一般基于隐私保护技术。当前基于区块链的电子投票方案，一般采用加密方案、盲签名、群签名、环签名等技术；同时，针对“双投”的问题，已经存在基于可链接环签名、可链接群签名的投票方案应用在区块链上，实现检查双投选票的效果。

现有的实现隐私保护的区块链投票方案，虽然可以实现一定的匿名性，也具有一定的可链接性或可追踪性，但仅仅考虑了投票时的匿名，不能实现完全匿名，即匿名注册和匿名投票；而且对于部分方案只能检测双投是否存在，或者依赖权威机构去追踪双投者的身份，也未能实现公开可追踪。此外，完全匿名这一强隐私保护需求还未在当前的投票方案中实现。因此，实现完全匿名的公开可追踪的基于区块链的投票方案，亟待解决。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明针对完全匿名和可追踪的需求，提出了一种基于区块链的可追踪的完全匿名电子投票方法；

本发明的第二目的在于提出了一种基于区块链的可追踪的完全匿名电子投票系统。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于区块链的可追踪的完全匿名电子投票方法，包括以下步骤：

投票初始化，生成主公钥和主私钥；

用户注册，结合主私钥通过注册机构为用户模块中每个用户生成匿名凭证；

发布投票任务，通过选举委员会设定并公开投票要求；

投票处理，结合主公钥生成选票并通过认证操作对选票进行认证，生成认证令牌，并投出该选票和认证令牌；

验证选票，通过验证操作检查得到的认证令牌是否有效；

追踪双投用户，判断用户投票次数，当用户投票次数达到两次时，允许任何人通过追踪操作定位该用户的认证令牌并推断出其身份信息；

计票，筛选有效选票并计算投票结果。

作为优选的技术方案，所述投票初始化，包括以下具体步骤：

令Φ＝(Φ.Setup,Φ.Gen,Φ.Verify)为具有属性的匿名凭证处理，即Φ处理；其中，Φ.Setup为Φ处理的设置操作，用户初始化匿名凭证处理；Φ.Gen为Φ处理的证书生成操作，用于生成用户的匿名凭证；Φ.Verify为Φ处理的验证操作，根据证书编号、匿名凭证、公开参数验证匿名凭证的有效性；

令Π＝(Π.Setup,Π.Prover,Π.Verifier)为zk-SNARK零知识证明处理，即Π处理；其中，Π.Setup为Π处理的设置操作，用于初始化zk-SNARK零知识证明处理；Π.Prover为Π处理的证明操作，用于生成一个有效的证明；Π.Verifier为Π处理的验证操作，用于验证认证令牌的有效性；