基于区块链的电力物联网多设备共识的投票系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于区块链的电力物联网多设备共识的投票系统及方法，包括管理者、区块链、投票者和智能合约，所述智能合约包括代理合约和计票合约。本发明专利技术能够保证投票结果的正确性和投票者的隐私。正确性和投票者的隐私。正确性和投票者的隐私。

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的电力物联网多设备共识的投票系统及方法


[0001]本专利技术属于电力物联网
，涉及一种电力物联网多设备共识的投票系统及方法，尤其是一种基于区块链的电力物联网多设备共识的投票系统及方法。

技术介绍

[0002]电力物联网中因多厂商、多终端设备等多原因所不能达成共识与合作的问题。例如，不同厂商所生产的不同电网设备可能采用不同的协议，以及不同的设备之间存在同一种资源的交互，但是对同一资源的量化、衡量、评估的尺度不同，这导致了电力物联网难以维护。
[0003]而且，由于不同厂商、不同设备对同一终端的参数的有着不同定义导致在处理数据、参数的时候需要大量复杂转化、调度的问题，导致出现电子物联网建设的成本增高等问题。
[0004]目前，传统的电子投票方案均是基于存在可信第三方的假设下。然而在实际的投票环节中，该情况存在许多弊端，因投票结果常常涉及个人、团体等的利益，电子投票者可能被冒认、胁迫、贿赂等问题而不诚实。不诚实的投票者会对真实的投票结果进行伪造、篡改、抵赖、重复等，从而影响到投票结果的正确性与完整性。特别是可信第三方存在内鬼的情况下，投票结果更是难以保证。
[0005]综上所述，传统的电子投票方法缺点十分明显，其都是基于可信的第三方机构，不能保证投票结果的正确性，也不能保证投票者的隐私。
[0006]经检索，未发现与本专利技术相同或相似的现有技术的专利文献。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术基于经验而理论支撑体系不足，提出一种基于区块链的电力物联网多设备共识的投票系统及方法，能够保证投票结果的正确性和投票者的隐私。
[0008]本专利技术解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：
[0009]一种基于区块链的电力物联网多设备共识的投票系统，包括管理者、区块链、投票者和智能合约，所述智能合约包括代理合约和计票合约；
[0010]所述管理者用于部署智能合约，设置系统的投票问题和选项，即投票过程各阶段的开始和结束时间等参数，并颁发证书进行投票者认证。
[0011]所述投票者用于注册身份并生成选票以发送到计票合约。
[0012]所述计票合约用于代替管理者的部分功能，验证选票的合法性，最终公布投票结果。
[0013]所述代理合约用于投票过程开始后，代替管理者的部分功能，自动进行投票者注册身份验证和盲签名选票。
[0014]所述区块链作为公告板，用于保存智能合约、投票结果等信息，防止篡改。
[0015]一种基于区块链的电力物联网多设备共识的投票方法，包括以下步骤：
[0016]步骤1、合约部署阶段：电子投票系统最初需要管理者初始化系统信息，设置系统参数，并将这些信息部署在智能合约上，供投票者查看；
[0017]步骤2、注册与认证阶段：投票者向管理者登记认证身份，管理者向投票者颁发证书；同时，投票者、代理合约和计票合约生成自己的公私钥对；
[0018]步骤3、选票生成阶段：投票者完成投票工作后，将盲选信息发送至代理合约进行签名，代理合约验证选票的合法性并完成签名，最后，将盲签名选票发送回投票者；
[0019]步骤4、投票阶段：投票者将盲签名选票s'去盲以获得正式选票，该选票被加密并发送到计票合约。
[0020]步骤5、统计完所有选票后或已过投票时间后公布投票结果。
[0021]而且，所述步骤1的具体步骤包括：
[0022]1)管理者设置投票问题和选项；
[0023]2)设置开始和结束时间：包括认证开始时间register_begin、认证结束时间register_end、投票开始时间vote_begin、投票结束时间vote_end；
[0024]3)管理者采用基于椭圆曲线加密的盲签名算法，确定非奇异椭圆曲线by2＝x3+ax2+x，定义椭圆曲线域F(有限域)、G(椭圆曲线上的基点)、n(G的阶数)参数；
[0025]4)参数设置完成后部署在智能合约上，通知投票者登记。进入下一阶段。
[0026]而且，所述步骤2的具体步骤包括：
[0027]1)投票者V在[1,n
‑
1]之间随机选择一个整数d，计算出Q＝dG作为公钥；
[0028]2)投票者V发送{Q,ID}给管理者进行注册；
[0029]3)管理者对投票者V进行身份验证，确定投票者V是否具备投票资格，审核通过后向投票人V颁发证书Certi；
[0030]4)代理合约随机生成k∈z*作为私钥，计算R＝kG作为公钥，将R发送给投票者；
[0031]5)同样，计票合约生成一个公私钥对(X
ji
，Y
ji
)。
[0032]而且，所述步骤3的具体步骤包括：
[0033]1)投票者随机选择α，β，并计算
[0034]A＝αR+βQ+λG＝(x，y)
ꢀꢀꢀ
(1)
[0035]r＝x mod n
ꢀꢀ
(2)
[0036]c＝SHA
‑
1(m||r)
ꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0037]c
′
＝a
‑1(c
‑
λ
)mod n
ꢀꢀꢀ
(4)
[0038]其中，SHA
‑
1为哈希算法，m为原始投票消息，(*||*)表示拼接；
[0039]2)投票者将证书Certi和盲化选票c
′
发送到代理合同；
[0040]3)代理合约收到投票者的盲化选票后，验证证书的有效性：如果合法，就签字，否则拒绝签字；同时，代理合约检查内部记录，看是否有签名记录。如果有，则表示该投票者一票多投，拒绝签字；
[0041]4)代理合约同意签名后，计算
[0042]s
′
＝d(k
‑
c
′
)mod n
ꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0043]然后在内部记录中登记该投票者已经投票过；
[0044]5)代理合约将向投票者发送盲签名选票s
′
。
[0045]而且，所述步骤4的具体步骤包括：
[0046]1)投票者对s
′
去盲，计算
[0047]s＝(α
′
s
+β)mod n
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0048]得到原始签名的选票；
[0049]2)投票者生成选票信息，并用计票合约的公钥对其进行加密；
[0050]3)投票者匿名将基于椭圆曲线加密的选票信息发送到计票合约。
[0051]而且，所述步骤5的具体步骤包括：
[0052]1)计票合约收到选民的选票后，用自己的私钥Y
ji
解密，取出解密后的选票，验证签名是否来自代理合约，即计算
[0053]cG本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的电力物联网多设备共识的投票系统，其特征在于：包括管理者、区块链、投票者和智能合约，所述智能合约包括代理合约和计票合约；所述管理者用于部署智能合约，设置系统的投票问题和选项，即投票过程各阶段的开始和结束时间等参数，并颁发证书进行投票者认证。所述投票者用于注册身份并生成选票以发送到计票合约。所述计票合约用于代替管理者的部分功能，验证选票的合法性，最终公布投票结果。所述代理合约用于投票过程开始后，代替管理者的部分功能，自动进行投票者注册身份验证和盲签名选票。所述区块链作为公告板，用于保存智能合约、投票结果等信息，防止篡改。2.一种基于区块链的电力物联网多设备共识的投票方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、合约部署阶段：电子投票系统最初需要管理者初始化系统信息，设置系统参数，并将这些信息部署在智能合约上，供投票者查看；步骤2、注册与认证阶段：投票者向管理者登记认证身份，管理者向投票者颁发证书；同时，投票者、代理合约和计票合约生成自己的公私钥对；步骤3、选票生成阶段：投票者完成投票工作后，将盲选信息发送至代理合约进行签名，代理合约验证选票的合法性并完成签名，最后，将盲签名选票发送回投票者；步骤4、投票阶段：投票者将盲签名选票s'去盲以获得正式选票，该选票被加密并发送到计票合约。步骤5、统计完所有选票后或已过投票时间后公布投票结果。3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的电力物联网多设备共识的投票方法，其特征在于：所述步骤1的具体步骤包括：1)管理者设置投票问题和选项；2)设置开始和结束时间：包括认证开始时间register_begin、认证结束时间register_end、投票开始时间vote_begin、投票结束时间vote_end；3)管理者采用基于椭圆曲线加密的盲签名算法，确定非奇异椭圆曲线by2＝x3+ax2+x，定义椭圆曲线域F(有限域)、G(椭圆曲线上的基点)、n(G的阶数)参数；4)参数设置完成后部署在智能合约上，通知投票者登记。进入下一阶段。4.根据权利要求2所述的一种基于区块链的电力物联网多设备共识的投票方法，其特征在于：所述步骤2的具体步骤包括：1)投票者V在[1,n
‑
1]之间随机选择一个整数d，计算出Q＝dG作为公钥；2)投票者V发送{Q,ID}给管理者进行注册；3)管理者对投票者V进行身份验证，确定投票者V是否具备投票资格，审核通过后向投票人V颁发证书Certi；4)代理合约随机生成k∈z*作为私钥，计算R＝kG作为公钥，将R发送给投票者；5)同样，计票合约生成一个公私钥对(X
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓艳，孙先范，闫波，李英卓，高升，张翼英，杨青，李炎，薛天天，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网天津市电力公司信息通信公司，
类型：发明
国别省市：