[发明专利]一种基于区块链去中心化的隐私保护投票系统

说明书

本发明公开了一种基于区块链去中心化的隐私保护投票系统，该系统包括：信息注册与公布模块，用于注册投票者个数、候选者个数、揭露承诺最晚时间、选金退回最晚时间并公布，投票者个数、候选者个数均为大于等于1的自然数；门限签名地址生成模块，用于投票者进行交互生成门限签名地址；匿名投票模块，用于投票者选择候选者并进行混淆；交易模块用于投票者执行认领交易，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。应用本发明提供的系统能够在小规模且有权限限制的情况下，在保护投票者隐私的同时，支持多个候选者的投票。

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，特别涉及一种基于区块链去中心化的隐私保护投票系统。

背景技术

比特币(BitCoin)的概念最初由中本聪在2009年提出，根据中本聪的思路设计发布的开源软件以及建构其上的P2P网络。比特币是一种P2P形式的数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。比特币作为新型的去中心化的数字货币在投票、设计公平交换协议等领域也有着广泛的应用。

门限签名，一个(t，n)门限签名方案是指n个成员组成的群之中，任何不少于t个成员合作就能产生签名，只要少于t个成员就无法产生签名。

混淆问题近年来是密码学研究的热点和难点之一。混淆来源于程序混淆，最开始是为了保护软件的知识产权，防止软件遭到静态分析、篡改或逆向工程攻击。混淆的目的在于通过一定的技术手段使得原有程序变得“不可识别”，但同时保持原有程序的功能不变。

P2SH(Pay-to-Script-Hash)在2012年被作为一种新型、强大、且能大大简化复杂交易脚本的交易类型而引入。以数字3开头的比特币地址是P2SH地址，他们指定比特币交易中受益人作为哈希的脚本，而不是公钥的所有者。目前，P2SH函数最常见的实现是用于多重签名地址脚本。P2SH地址隐藏了所有的复杂性，因此，运用其进行支付的人将不会看到脚本。

在投票领域，Zhao和Chan首次提出使用比特币进行隐私地投票，协议的目的是n个投票人各自拥有1个比特币，对2位候选者进行投票，获胜者可以获得所有n个比特币，但是协议只支持2选1。Silvia et al.提出了circle shuffle技术来进行比特币投票，但是该方案需要一个中心化的管理者。CoinShuffle使用decryption mixnets对地址进行混淆实现对内部人员的匿名，但是最后一个混淆的可能将自己的输出地址放到指定的位置。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于区块链去中心化的隐私保护投票系统，能够在小规模且有权限限制的情况下，在保护投票者隐私的同时，支持多个候选者的投票。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于区块链去中心化的隐私保护投票系统，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；