基于匿名可转换选票的区块链计分投票系统技术方案

本发明专利技术提出一种基于匿名可转换选票的区块链计分投票系统，基于计算机系统：匿名选票基于BBS+签名和知识签名以隐藏投票者的身份和选票分数，并基于哈希链结构构建，以保证封装在选票上对每个候选人的评估分数按顺序排列，无法被交换；设置有转换器执行转换机制以转换上传至区块链的匿名选票，在不丧失匿名性和分数保密性的情况下，通过转换显示来自相同选民的非法投票；通过支持选票批量验证的聚合验证算法，以对大量选票同时验证；以及，采用可选的多种计票方式，至少包括求和、多数判决、截断平均值的计分方式。断平均值的计分方式。断平均值的计分方式。

【技术实现步骤摘要】
基于匿名可转换选票的区块链计分投票系统


[0001]本专利技术属于区块链、计分投票装置和系统
，具体涉及一种基于匿名可转换选票的区块链计分投票系统。

技术介绍

[0002]随着选举制度和投票机制的现代化，电子投票引起了人们的广泛关注。与纸质投票相比，电子投票系统在提高计票效率、降低选举成本方面具有显著优势。许多重要的选举已然支持选民进行电子投票，一些国家甚至允许在全民公投中使用电子投票。然而，传统的电子投票系统仍然缺乏可靠的安全保障，容易受到网络攻击。区块链在解决电子投票篡改问题中扮演着越来越重要的角色。从本质上讲，区块链是一个分布式、点对点、仅追加的数字账本，这一特点使得其拥有强大的防篡改和去中心化优势。通过在区块链上记录选票和选举结果，可以使大多数针对集中式服务器的攻击失去作用，从而使电子投票更安全、投票结果更有说服力。迄今为止，众多研究者对基于区块链的电子投票进行了广泛的研究并取得了令人印象深刻的进展。
[0003]计分投票(Score Voting)允许选民给候选人分配不同的分数。在一个典型的计分投票选举场景中，每个投票人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于匿名可转换选票的区块链计分投票系统，其特征在于，基于计算机系统：匿名选票基于BBS+签名和知识签名以隐藏投票者的身份和选票分数，并基于哈希链结构构建，以保证封装在选票上对每个候选人的评估分数按顺序排列，无法被交换；设置有转换器执行转换机制以转换上传至区块链的匿名选票，在不丧失匿名性和分数保密性的情况下，通过转换显示来自相同选民的非法投票；通过支持选票批量验证的聚合验证算法，以对大量选票同时验证；以及，采用可选的多种计票方式，至少包括求和、多数判决、截断平均值的计分方式。2.根据权利要求1所述的基于匿名可转换选票的区块链计分投票系统，其特征在于：包括以下实体：选举组织者用于判断投票人是否有资格投票，如果投票人具备投票资格，则在投票人登记阶段为其颁发投票人密钥；区块链节点为区块链网络中进行区块链数据存储、检查交易并生成新区块的对等节点，用于执行智能合约以验证并存储选票；投票人与候选人设系统中投票人人数为n
v
，投票人分别记为：候选人人数为n
c
，候选人分别记为：采用表示第i个投票人，表示第j个候选人；在投票人登记阶段，向注册并得到由其签发的投票人密钥VSK
i
；然后，投票人为候选人分配一个分数p
i,j
；使用自己的私钥VSK
i
生成一个匿名的可转换选票和相应的签名，并在选票中封装该投票人对每个候选人的投票分数选票和签名在投票阶段提交到以供验证与后续计票；转换器用于选票转换，且转换器的职责分配给两个不勾结的实体3.根据权利要求2所述的基于匿名可转换选票的区块链计分投票系统，其特征在于：系统内置以下算法：
·
Setup(1
κ
)
→
PP.：由执行，以安全参数1
κ
为输入，输出系统公共参数PP；
·
EKeyGen(PP)
→
(ESK,EPK).：由执行，以公共参数PP为输入，生成其私钥
‑
公钥对(ESK,EPK)；
·
CKeyGen(PP,i)
→
(CSK
i
,CPK
i
).：由转换器执行，以公共参数PP为输入，生成其私钥
‑
公钥对(CSK
i
,CPK
i
)；其中，转换器的公钥(CPK1,CPK2)简化表示为CPK；
·
通过与交互运行此算法；以其身份标识符ID
i
、的公钥EPK为输入；以其私钥ESK为输入；交互将的身份注册到并为返回其私钥VSK
i
；
·
由执行，以私钥VSK
i
，转换器公钥CPK，为每个候选人分配的分数为输入，生成的匿名投票B
i
，签名σ
i
和一个标签τ
i
；
·
由执行，以的公钥EPK，选票和签名集合为输入；如果所输入的选票及其签名有效，算法输出1；否则算法输出0.；
·
通过转换器与的交互执行；以其私钥CSK1、的公钥CPK2、选票为输入，以其私钥CSK2为输入，对选票进行转换，输出转换后的选票
·
在转换器执行Convert算法后，投票者将之前生成的标签τ
i
上传区块链；之后，任意实体都能运行此计票算法进行计票；该算法以转换后的选票标签集合计分函数ψ为输入，输出每个候选人的总分数其中P
j
为候选人的总得分；系统工作分为以下阶段：系统初始化阶段在系统初始化阶段，选举组织者首先执行Setup算法生成公共参数PP；然后，运行EKeyGen算法为自己生成私钥ESK和公钥EPK；与分别执行CKeyGen生成私钥
‑
公钥对(CSK1,CPK1)和(CSK2,CPK2)；公钥(EPK,CPK1,CPK2)被广播到区块链储存；
·
Setup(1
κ
)
→
PP.：以安全参数1
κ
作为输入，运行双线性群生成算法得到一个阶为p的双线性群；接着，选取生成元选取生成元定义一个抗冲突哈希函数H:{0,1}
*
→
{0,1}
l
，一个将l比特字符串映射到上的编码函数Encode:与一个从上还原字符串的解码函数Decode:此外，定义投票人最大投票分数P，P≤2
l
，与计分函数ψ，输出系统公开函数PP＝(g,g0,g1,g2,h,H,Encode,Decode,P,ψ)；
·
EKeyGen(PP)
→
(ESK,EPK).：选取计算输出(ESK,EPK)＝(x
eo
,Y
eo
)；
·
CKeyGen(PP,i)
→
(CSK
i
,CPK
i
).：选取计算输出投票人登记阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旸，薛文溢，黄敏明，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：