[发明专利]基于区块链的电子投票系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于区块链的电子投票系统，所述系统包括候选人单元、投票人单元、选举组织方和区块链平台；所述选举组织者对每个投票人的身份进行认证，验证其是否具有投票资格；所述投票人在选举系统中登记后进行投票；所述区块链平台用于保证已提交的数据不会被删除或篡改。本发明实现分布式防篡改，不依赖任何中央机构来完成投票和计票程序。

技术领域

本发明涉及区块链领域，具体涉及一种基于区块链的电子投票系统及方法。

背景技术

选举和投票是民众行使公民权利不可或缺的机制。近来，许多政府都投入了大量资金用于建立一个可信的投票系统。爱沙尼亚就在国家选举中采用了在线投票。然而，在线选举系统也存在着安全隐患。2015年，新南威尔士选举委员会承认，多达66000张选票被在线投票网站iVote泄露，这些选票可能在无法觉察的情况下被曝光或篡改。这一重大事故暴露了传统电子投票系统的漏洞。由于中心化架构系统容易面临单点故障和DDoS攻击等问题，传统的在线投票系统往往存在着选票容易被修改甚至删除的情况。此外，由于缺乏有效的验证机制，还会出现同一投票人双投甚至多投的行为。同样，在传统的在线投票系统中，选举结果往往由选举组织者统计。即使组织者行为不当，提供虚假的结果，投票人也没有办法核实选举结果。

由于集中式模型的种种缺点，有必要减少对集中式架构的依赖，构建一个分布式的电子投票系统，以保证系统的不可篡改、隐私保护和可审计性。近年来，区块链技术在加密货币领域取得了很大的成功，它维护了一个不可变的分布式帐本以防止数据被篡改。该分布式账本不是由单个组织者管理，而是由区块链系统中的所有节点管理。在区块链中，不同区块由加密和哈希算法链接形成了区块链。每个区块都包含了前一个块的抗碰撞哈希、交易记录和时间戳。一旦数据被区块记录下来，该数据就无法被篡改。这种方式确保了帐本中数据记录的持久性和可验证性。

由于区块链的这些优良特性，许多基于区块链的在线投票系统被陆续提出。现有的方案大致可以分为两类。(1)需要计票机构的系统。尽管这些方案利用区块链的抗篡改特性来记录选票，它们仍然依赖一个或多个中央机构(如计票机构)来解密加密的选票并计算选举结果。(2)自计票系统。在自计票系统中，计票是一个公开的过程，每个实体(包括投票人和候选人)都可以验证所有的选票，从而计算最终的选举结果。然而，很多现有自计票系统是基于电子公告板(bulletin board)的，它无法抵抗黑客篡改或删除选票的攻击。

此外，现有的系统很少支持带保护隐私的灵活投票模式(flexible votingparadigm withprivacy protection)。大多数系统只实现了“是或否(yes-or-no)”的简单投票模式，从而使多个候选人竞选单个席位。然而在实际场景中，计分投票(score voting)选举制也在各种选举中被广泛采用。在计分投票中，投票人为每个候选人以分值进行投票，得票分数相加或平均后，由得分最高的候选人当选。以联合国秘书长的选举为例，投票人可以为候选人投出“赞成”、“反对”和“无意见”这三类票。另一个例子是犹他州绿党官员的选举，每张选票包含0-9这十个分数等级。计分投票也被用来评选奥斯卡最佳视觉效果的5个提名奖项。然而，现有在线投票系统均无法在保护隐私的前提下实现这种重要的选举类型。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于区块链的电子投票系统及方法，实现分布式防篡改，不依赖任何中央机构来完成投票和计票程序。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于区块链的电子投票系统，所述系统包括候选人单元、投票人单元、选举组织方和区块链平台；所述选举组织者对每个投票人的身份进行认证，验证其是否具有投票资格；所述投票人在选举系统中登记后进行投票；所述区块链平台用于保证已提交的数据不会被删除或篡改。