[发明专利]含另选人的电子选票信息加密及快速处理方法

权利要求书

1.一种含另选人的电子选票信息加密及快速处理方法，其特征在于：包括以下步骤： 

第一步、计算机根据候选人的位数和姓名构造                                                ×l的选票矩阵，其中m为候选人的位数，l为每一行候选人的位数，当最后一行少于l列时，不足的位数以0补齐；

第二步、投票设备将每位选民在投票设备上投票选择的选票矩阵进行0/1形式的数字化二进制转化；

第三步、在经过第二步数字化二进制转化后的选票矩阵的第行末端再添加x行信息位，每行写入一个“另选人”姓名，将每位另选人的每个汉字字符使用汉字内码表转换成对应的十进制码，得到含另选人信息的选票矩阵；

第四步、对选票矩阵进行分片计算和分片矩阵构造

1）对前行进行分片计算和分片矩阵构造

根据计票机的台数n，设置一个(k, n)门限结构，k为门限参数，以选票矩阵中每一行的数据S_i ，其中i = 1, 2, …, 作为秘密信息，对其进行基于拉格朗日插值多项式的秘密分享：

取一素数p，满足p > n且p> 2^l-1，构造出有限域GF(p) = {0, 1, 2, …, p-1} mod p，在有限域GF(p)中随机选取n个各不相同的公开数值x₁, x₂, …, x_n，在该有限域内随机选取k-1个需要保密的值a₁, a₂, …, a_k-1，并构造出k-1次多项式

      (1)

把选票矩阵中的元素S_i ，其中i = 1, 2, …, ，代入多项式(1)中的s，同时分别把x₁, x₂, …, x_n代入多项式(1)的x中，计算得到

　　利用构建×1的分片矩阵，并将分片矩阵分发给第j台计票机存储，然后销毁原始选票信息、多项式以及k-1个需要保密的值a₁, a₂, …, a_k-1；

2）对后x行进行分片计算和分片矩阵构造

将每位另选人看作一组，每位另选人的每个汉字信息作为秘密信息进行分享，假设门限为(k, n)，选取一个素数p，满足p > n且p > 40895，秘密分享的计算域为有限域GF(p)，在该有限域上构造一个k-1次多项式

          (2)

其中k为门限参数，k大于6，将另选人姓名中的第一个字作为a_k-1，第二个字为a_k-2，按顺序填写系数，对于姓名字数小于k的系数均以0表示；

在有限域GF(p)上随机选取n个各不相同的公开数值x₁, x₂, …, x_n，代入多项式（2）中，计算得到

依次对未分享的剩下x-1位候选人都执行上述步骤，最终得到

，其中

将，其中，，拼接到前行的分片矩阵中，从第行开始放置，形成最终的n台计票机的选票分片接收矩阵；

第五步、选票重构

1）对前行进行选票重构

在计票阶段，依次取出至少k台计票机的分片矩阵的前行数据，利用如下拉格朗日插值多项式 

          (3)

确定多项式(1)，多项式(1)确定后把数值0代入多项式（1）中的x，得到秘密信息s= f (0)，把s转化成二进制字符串，并填入经过矩阵转化的空白选票中的对应行，依次对前行数据进行上述计算即可重构每一张选票的前行；

　　2）对后x行进行选票重构

在计票阶段，依次取出至少k台计票机的分片矩阵的后x行数据，通过公开数值x₁, x₂, …, x_n，利用逐行构造多项式（2）中的多项式F(x)，依次取该多项式的系数通过汉字码转换表恢复后x行的另选人信息；

第六步、投票设备对所有选民的选票信息依据上述第三步至第五步的操作方法进行选票矩阵的相应操作，待所有选票都恢复后直接进行矩阵上的十进制加法，计算得到各个候选人的得票信息，最终统计出选举结果。

2.根据权利要求1所述的含另选人的电子选票信息加密及快速处理方法，其特征在于：所述投票设备由触摸屏式一体机和相应的投票软件构成，选民获取电子选票后，在触摸屏上点选其意愿候选人并完成提交，投票软件依据选民对每位候选人的反对或赞成选择转换成0/1形式。