[发明专利]一种基于智能合约和分布式Elgamal算法的电子投票方法

说明书

本发明公开了一种基于智能合约和分布式Elgamal算法的电子投票方法，所述电子投票方法具体包括投票合约初始化、投票者注册、投票者投票和系统统计投票结果四个阶段。本方法通过对选票进行环签名，保证了投票参与节点的匿名性。通过检查环签名是否具有链接性，从而检查出双重投票或恶意刷票行为，实现电子投票的一号一票制。通过引入对投票参与节点的身份认证，可抵抗女巫攻击，实现了一人一票制，保障了投票结果的公平、公正和可信度。通过Elgamal加密算法对选票进行加密，提高了选票的机密性，同时基于Elgamal加密算法的同态特性，使得选票不需要解密即可进行选票统计，实现了电子投票系统的快速、定时和准确的计票。

技术领域

本发明属于基于区块链技术的电子投票系统领域，具体涉及一种基于智能合约和分布式Elgamal算法的电子投票方法。

背景技术

在当今的信息时代，电子投票系统由于低成本、高效率、方便快捷等特点正慢慢地取代传统纸质投票。但是就目前电子投票系统而言，仍存在很多需要解决的问题。例如，现有的电子投票系统大都是建立在第三方服务器的基础之上，而这样的投票信息往往会受到投票者和公众的质疑，甚至会被黑客或恶意的投票管理者篡改信息。针对这一问题，区块链和智能合约的兴起为电子投票系统提供了新的思路。区块链技术具有去中心、不可篡改的特点，为电子投票系统提供了一个信息可信的公共信息环境以及计算可信的运行环境。这为当前电子投票系统的权力过于集中、不够透明等问题提供了解决办法。综上所述，将区块链技术和电子投票方案结合的研究具有可行性。

区块链为电子投票系统带来便利的同时也带来了隐私泄露的问题。电子投票系统最基本的特性就是匿名性。选民不希望自己的投票被他人获知，因此系统应该保证选民和他们的选票之间的关系不被泄露。由此可见，将区块链技术与电子投票系统进行结合时，如何隐藏选民与选票之间的关系，用以保障电子投票系统的匿名性是研究的重点。

电子投票系统中还存在一个棘手的问题：如何实现定时准确计票。即在投票环节结束前任何人都不能知道投票的结果，而在投票结束后又要能准确统计出投票结果。此外在实现定时准确计票的同时，如何对选票隐私提供保障也是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的一项或多项不足，提供一种基于智能合约和分布式Elgamal算法的电子投票方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于智能合约和分布式Elgamal算法的电子投票方法，适于应用在基于区块链的电子投票系统中，所述电子投票系统包括一个投票发起节点、一个或多个投票参与节点和作为可信第三方的验证节点；所述电子投票方法包括如下步骤：

S1、投票发起节点初始化投票合约，并返回第一公共参数至各个投票参与节点；

S2、各个投票参与节点根据所述第一公共参数生成自己的注册信息，并将自己的注册信息发送至投票发起节点，以及将自己的注册信息中的身份ID发送至验证节点；

S3、投票发起节点根据各个注册信息分别判断对应的投票参与节点是否合格，并将合格的投票参与节点登记至合格名册，然后分别向各个合格的投票参与节点发送一个投票密钥；

其中，所述投票密钥为Elgamal体制密钥；

S4、验证节点根据各个投票参与节点的身份ID分别生成环签名所需元组，并将元组发送至对应的投票参与节点；

S5、各个合格的投票参与节点根据自己的元组生成自己的环签名；

S6、各个合格的投票参与节点生成自己的选票，并基于自己的投票密钥通过Elgamal加密算法对所述选票进行加密；

S7、各个合格的投票参与节点使用自己的环签名对自己加密后的选票进行签名，并将环签名后的选票发送至投票发起节点；

其中环签名后的选票中包含链接标签；