(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210276388.2 (22)申请日 2022.03.18 (71)申请人 南京邮电大 学 地址 210003 江苏省南京市 鼓楼区新模范 马路66号 (72)发明人 周敏　王化群　 (74)专利代理 机构 南京苏科专利代理有限责任 公司 32102 专利代理师 叶江栩 (51)Int.Cl. G07C 13/00(2006.01) H04L 9/32(2006.01) H04L 9/40(2022.01) (54)发明名称 一种基于区块链的电子投票方法 (57)摘要 本发明提出了一种基于区块链的电子投票 方法， 属于信息安全技术领域， 该方法包括以下 步骤： 步骤1： 网络初始化系统参数， 并将参数公 开在区块链上； 步骤2： 用户在注册机构进行身份 注册； 步骤3： 用户生成自己的选票， 并对选票进 行加密； 步骤4： 投票时间截至之后， 各方都可以 验证计票结果； 本发明主要针对自计票电子投票 方案中， 适应性问题会导致不公平的问题， 利用 智能合约和哈希函数简单高效的解决了该问题， 并利用区块链实现电子投票方案中公开透明性， 在保证投票方案安全公平的同时， 还高效的解决 了自计票方案中适应性的问题。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 114677794 A 2022.06.28 CN 114677794 A 1.一种基于区块链的电子投票方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 网络初始化系统参数， 并将参数公开在区块链上； 步骤2： 用户在注 册机构进行身份注 册； 步骤3： 用户生成自己的选票， 并对选票进行加密； 步骤4： 投票时间截至之后， 各 方都可以验证 计票结果。 2.根据权利要求1所述的基于区块链的电子投票方法， 其特 征在于： 步骤1具体为： 选取2个素数p、 q， g是 的生成元， gqmodp＝1； 每个投票者vi生成两对公私钥为(xi， Xi)， (yi， Yi)， 其中 H为密码哈希函数， H： {0， 1}*→{0， 1}256(SHA‑256)； 注册机 构设置并公布投票的截止时间为Tend。 3.根据权利要求1所述的基于区块链的电子投票方法， 其特征在于： 步骤2具体为： 所有 投票者在登记注册阶段， 通过提交自己的身份证明文件给注册机构， 从而在系统中进行登 记并获取通过认证的证书Certi； 成功注册的投票者vi将上传自己的两个公钥Xi， Yi到区块 链数据库中,注 册机构将其Cer ti存入数据库中。 4.根据权利要求1 ‑3所述的基于区块链的电子投票方法， 其特 征在于： 步骤3具体为： 步骤3.1： 每 个投票者vi计算 步骤3.2： 设投票者vi给候选者cj的分数为 为了生成 的承诺， vi选取随机数 计算 做出承诺 其中 并生成 证明 的值 为0或者1， 最后对分数进行加密， 计 算 其中 具体的零知识证明过程如 下,在此我们将 改为pi进行举例； 步骤3.3： 每个投票者vi生成自己的选票Pi{Pi， 0， ...， Pi， k}(共有k个候选人)后， 其中第 一个将选票传到链上的投票者v1， 为自己的选票P1生成相应的H(P1)， 并且将该值传到链上， 还有其身份 证明Certi， 在这之后的投票 者vi将其生成的选票Pi和Certi传到链上。 5.根据权利要求 4所述的基于区块链的电子投票方法， 其特 征在于： 步骤4具体为： 步骤4.1： 认证投票者vi， 通过每个投票者vi自己的Certi， 注册机构通过对比数据库 中 的Certi认证其身份。 再对其选票验证 (除第一个上传选票的投票者)， 只有通过 两个验证， 才可以认为该选票是有效的， 可以将其加入到区块链数据库中； 步骤4.2： 在投票截止时间Tend之后， 智能合约要求第一个投票者上传其加密后的选票， 并验证其哈希值是否与之前 上传的哈希值相同， 验证 任何人都可以计算 最后通过Sh anks’baby‑step giant‑step算法求出满足 的sj即候选 者cj的总分数。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114677794 A 2一种基于区块链的电子投票方 法 技术领域 [0001]本发明涉及一种基于区块链的电子投票方法， 属于信息安全技 术领域。 背景技术 [0002]由于纸质投票的运营成本较高， 且投票率较低， 电子投票的出现有着重要的意义。 投票者可以通过 互联网远程提交自己的选票， 不受空间的 限制。 通过电子投票， 可以提高投 票率， 因为相对于复杂麻烦的纸质投票， 电子投票的便捷性大大提高了。 但是由于电子投票 的环境是在互联网中， 可能会遭受到恶意的攻击， 从强大 的黑客到运行该系统的不诚实的 工作人员， 都可能会导 致投票的失败。 [0003]目前， 巴西、 印度等国家已在全国范围内使用电子投票， 加拿大、 美国等也在议会 和立法投票中使用电子投票， 但是在比利时和法国等国家中因为互联网电子投票系统中存 在的严重漏洞而停止使用电子投票。 美国邮政在2020年2月就已申请了基于区块链的安全 投票系统专利， 该专利解决选民的匿名性的问题， 通过分离选民身份和选票， 利用区块链和 邮件实现这 一目标。 [0004]但是自计票方案中一直存在着公平性问题， 包括流产问题和自适应问题。 流产的 问题是指一些选民不进行投票， 然而我们的投票是需要所有用户都进 行投票才能计算出最 终结果的， 所以只要有一个人不投票， 那么最 终的投票结果不会被透露。 适应性问题是指最 后一个选民有优先权提前知道最终结果， 这可能会影响他的选择， 导 致流产问题。 [0005]基于上述观察， 本发明提出了一种基于区块链的电子投票方法， 通过利用区块链 及其智能合约， 可以简单高效的解决自计票方案中的适应性问题， 从而进一步的提高投票 方案的性能。 发明内容 [0006]本发明针对针对自计票电子投票方案中， 适应性问题会导致不公平的问题， 利用 智能合约和哈希函数提出了一种基于区块链的电子投票方法， 并利用区块链实现电子投票 方案中公开透明性， 在保证投票方案安全公平的同时， 还解决了自计票方案中适应性的问 题。 [0007]本发明提供一种基于区块链的电子投票方法， 包括以下步骤： [0008]步骤1： 网络初始化系统参数， 并将参数公开在区块链上； [0009]步骤2： 用户在注 册机构进行身份注 册； [0010]步骤3： 用户生成自己的选票， 并对选票进行加密； [0011]步骤4： 投票时间截至之后， 各 方都可以验证 计票结果。 [0012]作为本发明的进一 步技术方案， [0013]前述的基于区块链的电子投票方法， 步骤1具体为： 选取2个素数p、 q， g是 的生成 元， gqmodp＝1； 每个投票者vi生成两对公私钥为(xi， Xi)， (yi， Yi)， 其中 H 为密码哈希函数， H： {0， 1}*→{0， 1}256(SHA‑256)。 注册机构设置并公布投票的截止时间为说　明　书 1/5 页 3 CN 114677794 A 3