[发明专利]基于波达计数的端到端可验证电子投票系统和方法

权利要求书

1.一种基于波达计数的端到端可验证电子投票系统，其特征在于，包括管理员模块、投票模块、多个计票方模块以及公共验证模块，其中，

所述投票模块用于在选举前设置各类选举参数，在选举时获取投票者根据波达计数规则输入的选票并对选票进行加密，生成选票密文和投票零知识证明；

所述管理员模块用于接收来自所述投票模块的选票密文和投票零知识证明并在确认无误后对选票进行签名和公告；

所述多个计票方模块用于读取选票并对所述选票进行解密，获得每个候选者对应的总票数并生成计票零知识证明；

所述公共验证模块用于对所述投票零知识证明和所述计票零知识证明的准确性进行验证。

2.根据权利要求1所述的基于波达计数的端到端可验证电子投票系统，其特征在于，所述投票模块包括投票参数设置单元、投票单元和加密单元，其中，

所述投票参数设置单元用于在投票前预先设定各类投票参数，所述投票参数至少包括投票者列表、候选者列表以及基于波达排序的投票规则；

所述投票单元用于获取投票者基于波达计数的投票规则输入的原始选票；

所述加密单元用于利用ElGaml同态加密算法对所述原始选票进行加密以获得选票密文，并且利用哈希函数生成投票零知识证明。

3.根据权利要求2所述的基于波达计数的端到端可验证电子投票系统，其特征在于，所述加密单元包括加密选票获取子单元和投票零知识证明获取子单元，其中，

所述加密选票获取子单元用于选择一个大素数p作为阶数的乘法循环群G_p,从所述乘法循环群中任取一个生成元g，对于每个候选者任取随机数(r_i1,r_i2,...,r_im)∈Z_p,利用EIGamal加密算法为每个候选者生成选票密文其中，Y表示由所述多个计票方模块共同生成的加密公钥，i表示第i个投票者，j表示第j个候选者，m表示候选者总数，Z_p表示小于p的整数；

所述投票零知识证明获取单元用于利用哈希函数生成非交互式投票零知识证明π_vij1＝NIZKP{r_ij,b_ij,j∈[1,m]：和π_vij2＝NIZKP{r_ij,b_ij,j∈[1,m]：

4.根据权利要求1所述的基于波达计数的端到端可验证电子投票系统，其特征在于，还包括选票审计模块，用于在所述投票模块生成加密选票之后，对选票密文和投票零知识证明进行审计，检查所述选票密文和投票零知识证明是否正确。

5.根据权利要求1所述的基于波达计数的端到端可验证电子投票系统，其特征在于，所述管理员模块包括接收单元、检测单元和公告栏，其中，

所述接收单元用于接收来自所述投票模块的选票(u_i，B_i，π_vi1,π_vi2)，其中，u_i是第i个投票者的唯一随机投票码，B_i是第i个投票者的选票密文，π_vi1,π_vi2是B_i对应的投票零知识证明；

所述检测单元用于检测当前投票者是否具有投票资格以及是否为第一次投票，并检测投票零知识证明π_vi1,π_vi2是否正确；

所述公告栏用于对通过所述检测单元检测符合要求的选票进行公告。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的基于波达计数的端到端可验证电子投票系统，其特征在于，所述管理员模块还包括加密公钥生成单元，用于获取每个计票方模块的部分公钥，并利用所有计票方模块的部分公钥生成整体加密公钥Y。