[发明专利]一种安全高效的电子投票方法

摘要

本发明公开了一种安全高效的电子投票方法。现有的保密电子投票方法操作复杂，投票效率较为低下。本发明如下：一、注册阶段：投票者在权威中心注册；权威中心和投票者各自设定密钥。二、投票阶段：投票者将自己对每一位候选者投出自己的选票，并进行签密封装发给权威中心的过程。三、计票阶段：权威中心对所有投票者的选票进行初步检查无误后进行计票统计和解密验证的过程。四、验证阶段：对NC位候选者的得票数进行验证。五、公示阶段。通过公证机构对权威中心给出的结果进行验证，确保投票结果真实可靠。本发明中投票者的操作较为简单，并且能够通过公证机构审查权威中心发布的选举结果。

主权项

1.一种安全高效的电子投票方法，其特征在于：步骤一、注册阶段；1.1、NV位投票者向权威中心提供真实的身份证明；权威中心审查核实无误后，权威中心为NV位参与投票者分别提供身份凭证号NUMVi；i＝1,2,…,NV；1.2、权威中心设定并公开第一相关参数p和第二相关参数g；p为大于1000的素数；g为大于100，且小于p的任意整数；1.3、当NV位投票者收到自己的身份凭证号之后，NV位投票者各自设定自己的个人私钥wi和个人公钥hi；i＝1,2,…,NV；wi为小于或等于p的正整数；hi＝gwi；投票者的个人私钥wi自己保存，个人公钥hi发送给权威中心；1.4、权威中心生成中心公钥PK和中心私钥SK；中心私钥SK＝(x₀，x₁，x₂)；x₀、x₁、x₂为互不相等，且均小于或等于p的正整数；PK＝(y₀，y₁，y₂)；1.5、权威中心将自己的公钥PK和n位投票者的公钥hi(i＝1,2,…,NV)公开；步骤二、投票阶段；2.1、i＝1,2,…,NV，依次执行步骤2.2至2.6；2.2、身份凭证号为NUMVi的投票者确定自身对NC位候选者的选票Bi＝{bi,1,bi,2,....,bi,Nc}；bi,1,bi,2,...,bi,Nc分别是身份凭证号NUMVi的投票者投给NC位候选者的选票结果；2.3、身份凭证号为NUMVi的投票者设定临时密钥ti；ti为任意小于或等于p的正整数；2.4、身份凭证号为NUM_Vi的投票者进行签密计算得到自身对应的签密集合C_i；签密集合其中，2.5、将签密集合Ci内的所有元素依次首尾相连后得到传输前验证数据；用SM3密码杂凑算法对传输前验证数据进行计算，得到传输前散列值Hi；2.6、身份凭证号为NUMVi的投票者将选票集合Di投出给权威中心，并发布在公告板上；选票集合Di内含有身份凭证号NUMVi、签密集合Ci和传输前散列值Hi；步骤三、计票阶段；3.1、i＝1,2,…,NV，依次执行步骤3.2；3.2、权威中心将接收到的签密集合Ci内所有元素依次首尾相连后得到传输后验证数据；用SM3密码杂凑算法对传输后验证数据进行计算，得到传输后散列值Hi′；若Hi′＝Hi，则判断身份凭证号为NUMVi的投票者投出的选票集合Di为有效选票，若Hi′≠Hi，则将身份凭证号为NUMVi的投票者的公钥hi及签密集合Ci内所有的元素均置为1，并公开该投票者的身份凭证号；3.3、j＝1,2,…,NC，依次执行步骤3.4和3.5；3.4、计算第j个候选者的得票密文集合E_j＝{E_j，0，E_j，1，E_j，2}；其中3.5、计算第j个候选者的得票数步骤四、验证阶段；4.1、计算N_V位投票者的公钥积将1赋值j；4.2、若则验证成功，直接进入步骤4.3，否则，验证失败，将赋值为z，将1赋值给e，进入步骤4.4；为向上取整所得值；4.3、若j＜NC，将j增大1，之后重复执行步骤4.2；否则，验证完成；4.4、计算第j个候选者的验证集合E′_j＝{E′_j，0，E′_j，1，E′_j，2}；其中4.5、计算第j个候选者的验证数4.6、计算验证积之后进入步骤4.7；4.7、若则将e+z作为新的e，并进入步骤4.8，否则，直接进入步骤4.8；4.8、若z≤50，则进入步骤4.9；否则，将作为新的z，并重复执行步骤4.4至步骤4.7；4.9、若e+z＞NC，则将NC赋值给m，否则，将e+z赋值给m；将e赋值给i；进入步骤4.10；4.10、计算身份凭证号为NUM_Vi的投票者针对第j个候选者的验证值进入步骤4.11；4.11、若则进入步骤4.12；否则，身份凭证号为NUM_Vi的投票者的公钥h_i及签密集合C_j内所有元素均置为1，并公开该投票者的身份凭证号，之后进入步骤4.12；4.12、若i小于m，则将i增大1，继续执行步骤4.10；否则进入步骤4.13；4.13、执行一次步骤三，得到N_C位候选者新的得票数b_j；并计算N_V位投票者新的公钥积之后，进入步骤4.2。