[发明专利]一种基于区块链的电子投票系统及方法

权利要求书

1.一种基于区块链的电子投票系统，其特征在于，包括支持加法同态的ElGamal加密的变形模块、基于环签名的范围证明模块和知识证明模块；

所述支持加法同态的ElGamal加密的变形模块用来对所有的投票进行加密；

所述基于环签名的范围证明模块，用于判断所使用的变形ElGamal加密明文是否属于{0，1}；

所述知识证明模块用于验证唱票人的操作，即FlGamal解密操作。

2.一种利用如权利要求1所述的基于区块链的电子投票系统进行投票的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：系统初始化阶段：对投票系统中所需要的参数进初始化设定；

步骤2：投票阶段：对投票事件进行具体操作，投票事件结束后展示投票结果；系统中的任何成员均可充当投票发起人，来创建一个全新的投票事件，并将此次事件保存在区块链上，以供所有人查看；在发起投票后，投票人进入投票环节，此时有授权的投票人可以进行投票来发表自己的意见，投票人选定票后，将自身的投票保存在区块链上；在所有投票人均完成投票，或者投票事件到了截止时间时，唱票人开始进入唱票环节；在此期间，每一位唱票人均将进行唱票，统计出自身的结果并上传至区块链，任何人均可通过唱票人的计算结果得出此次投票事件的结果；

步骤3：评分阶段：在多次投票事件之后开始，评分阶段结束后可以得到用户的评分；任何人均可发起对一段时间内参与投票的投票人的评分，其中不同发起人之间发起评分的时间段不允许交叉；此时唱票人将从区块链中取出一段时间内所有投票事件的投票信息以及唱票结果，依次对比每个投票人所投出的票和最终结果是否相符，计算出评分结果并保存至区块中；此时任何人也可以从区块链中获取该数据。

3.根据权利要求2所述的基于区块链的新型电子投票方法，其特征在于，所述步骤1包括如下具体步骤：

系统开始运行时，获得一个安全参数λ，随后系统输出g，h，G及p；p是一个大素数，p大于投票人总数，G是一个阶为p的有限循环群，g，h是群G中随机选取的元素，得到的(g，h，G，p)，设为vElGamal加密、基于环签名的范围证明以及知识证明算法中使用的(g，h，G，p)；最后取一个值q，q是一个素数，该素数大于一个评分期内所有的选民或者投票事件的最大数目；

系统中的每一位参与者，均拥有一对签名公私钥对；系统可设置多位唱票人，并且实现(t，n)门限，假定有两名唱票人，分别命名为PC和NP，设PC和NP的私钥分别为和此时可以获得将所得PC和NP的公钥通过智能合约保存在区块链中，PC和NP知晓所有人的公钥以及公钥和具体身份的对应关系，其余人员均只知晓所有的公钥，而不知晓公钥和身份的对应关系；

规定投票人投票时只能投赞同票或反对票，假设赞同票的值为1，反对票的值为0，发起评分时可以设定评分为任意的(x，y)，即投票符合结果的投票人将获得x分，而投票不符合结果的投票人获得y分。

4.根据权利要求3所述的基于区块链的新型电子投票方法，其特征在于，所述步骤2包括如下具体步骤：

步骤2.1：发起投票：

发起投票阶段，由投票发起人创建一个新的投票事件，所述投票事件包含了投票内容、投票截止时间、授权投票人公钥和投票发起人对这次投票事件的签名，所述投票事件的信息经过智能合约验证其数字签名有效后，被保存在区块链中；

步骤2.2：投票人投票：

投票人投票分为四个步骤，首先投票人计算得到加密后的投票数据随后对计算环签名最后对进行数字签名后，将投票数据发送至智能合约；

步骤2.3：唱票人唱票：

当投票事件E_j中所有选民均将投票通过智能合约保存至区块链后，唱票人将进行唱票操作，采取多名唱票人合作的方式进行唱票，设置有两名唱票人PC和NP，PC和NP两名唱票人，在不泄露任何投票结果的前提下，合作对投票结果进行统计，唱票阶段分为PC唱票、NP唱票和获得投票结果。