[发明专利]一种基于区块链去中心化的隐私保护投票系统

权利要求书

1.一种基于区块链去中心化的隐私保护投票系统，其特征在于，所述隐私保护投票系统包括：信息注册与公布模块、门限签名地址生成模块、匿名投票模块以及交易模块；

所述信息注册与公布模块用于在公告板上注册确定的投票者个数、候选者个数、揭露承诺最晚时间以及选金退回最晚时间，并在公告板上公布；其中，所述投票者个数、所述候选者个数均为大于等于1的自然数；

所述门限签名地址生成模块用于采用去中心化的(t，n)门限签名协议，投票者进行交互，生成门限签名地址T；其中，每一个投票者对应一个私钥，每一个私钥为一份选票；

所述匿名投票模块用于投票者选择候选者并进行混淆以实现投票的同时保护投票者的隐私；

所述交易模块用于当投票混淆操作完成后，投票者执行认领交易，然后由随机一个投票者构造投票承诺交易和退款交易并发送给所有投票者依次签名，当决出获胜者时获胜者执行获胜交易；当未决出获胜者且超过选金退回最晚时间时执行退款交易；其中，所述投票承诺交易发布到比特币网络中，所述退款交易保留在本地，当超过选金退回最晚时间时，退款交易发布到比特币网络中。

2.根据权利要求1所述的隐私保护投票系统，其特征在于，在所述信息注册与公布模块中的每个投票者均生成对应的地址和公钥私钥对(pk_i，sk_i)；所述地址中包含至少y+z个比特币，其中y表示用来投票的比特币，z是用来在承诺时的保证金。

3.根据权利要求1所述的隐私保护投票系统，其特征在于，在所述信息注册与公布模块中的每个候选者均生成对应的地址、公钥私钥对(PK_i，SK_i)以及候选序号id。

4.根据权利要求1所述的隐私保护投票系统，其特征在于，在所述门限签名地址生成模块中每个私钥均为门限签名地址T的一部分。

5.根据权利要求1所述的隐私保护投票系统，其特征在于，在所述匿名投票模块中依次进行投票与混淆直至所有投票者完成投票，具体为当投票者通过公告板获取其余投票者的公钥后，首先1号投票者确定投票选择，构造选票其中，vote₁代表1号投票者的选票，x代表投票者选择的候选者，代表使用候选者x的公钥进行加密，||代表连接，代表1号投票者的私钥，id_X代表候选者x的候选序号；对选票vote₁采用pk₂,pk₃,…,pk_n依次加密得到其中π(1)是1号投票者对选票的混淆，构造第一混淆集合并发送给2号投票者或者1号投票者选择弃票；

其次，2号投票者接收到所述第一混淆集合后，2号投票者采用对应的私钥解密得到确定投票选择，构造选票加密生成对应的构造第二混淆集合发送给3号投票者；以此类推，得到第n混淆集合然后按照字典序发送给所有的投票者；

每个投票者对接收到的信息进行哈希运算得到H(i)并进行广播，判断H(1),H(2),…,H(n)是否一致相等，若相等，采用伪随机序列发生器，与H(i)生成π(n+1)；其中，n为投票者的个数。

6.根据权利要求5所述的隐私保护投票系统，其特征在于，所述投票承诺交易的输入为含有z+y比特币的地址，输出为

所述表示有2种方式获取z个比特币，一种是在规定的揭露承诺最晚时间内揭露选票，候选者均取走；另一种是未在规定的揭露承诺最晚时间内揭露选票，保证金在揭露承诺最晚时间与选金退回最晚时间之间被所有投票者联合构造交易取走或者选金退回最晚时间之后被获胜的候选者取走。

7.根据权利要求6所述的隐私保护投票系统，其特征在于，所述认领交易为所有投票者在揭露承诺最晚时间内揭露投票者选票，获得保证金z个比特币，同时被投票的候选者采用对应的私钥解密选票的交易。

8.根据权利要求7所述的隐私保护投票系统，其特征在于，所述获胜交易为候选者接收到t个不同的选票后，将ny比特币转移到候选者对应地址内，赢得投票胜利的交易。

9.根据权利要求8所述的隐私保护投票系统，其特征在于，所述退款交易为在选金退回最晚时间内，投票结果未能产生，并将每个投票者的比特币返回到原先地址的交易。