[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

说明书

本发明公开了一种基于波达计数的端到端可验证电子投票系统和方法，所述系统包括管理员模块、投票模块、多个计票方模块以及公共验证模块，其中，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；管理员模块用于接收来自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；多个计票方模块用于读取选票并对选票进行解密，获得每个候选者对应的总票数并生成计票零知识证明；公共验证模块用于对投票零知识证明和计票零知识证明的准确性进行验证。本发明能够选举出广泛接受的候选者，且能够有效检测出试图操纵更改选举结果的情况。

技术领域

本发明属于电子投票技术领域，具体涉及一种基于波达计数的端到端可验证电子投票系统和方法。

背景技术

作为决策的重要手段，多数决定原则成为民主主义社会的普遍做法，从选举总统、国会议员、学生会主席等的选举到决定重要国家政策，为各种目的使用投票。另外，近来随着信息通信基础建设的飞速发展，从传统的线下方式的投票逐渐演变成基于信息通信技术的电子投票。

电子投票方法是密码学的一个重要应用方面，是以各种密码学技术为理论基础，通过计算机设备和网络来完成投票的过程。与传统的人工投票方法相比，电子投票方法可以节省大量的人力物力资源，还可以减少种种人为因素的影响，实现选举的公平和安全。现有的投票系统大多基于简单多数投票方法，从两个或多个候选者中选出一个获胜者，然而简单多数投票方法选举出的候选者往往只代表一部分人的强烈喜好，不能代表大多数人普遍认可接受的选举结果。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于波达计数的端到端可验证电子投票系统和方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明的一个方面提供了一种基于波达计数的端到端可验证电子投票系统，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。

在本发明的一个实施例中，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。

在本发明的一个实施例中，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整体加密公钥，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；