【摘要】：隨著社會信息化發(fā)展,電子投票在社會生活中越來越普遍。在民主選舉、股東大會等重要投票場景中,用戶非常注重投票過程的、公平性和匿名性等安全需求。基于互聯(lián)網(wǎng)的電子投票系統(tǒng)通常中心化程度過高,投票流程和數(shù)據(jù)均由中心化服務(wù)器來控制。這種中心化的系統(tǒng)架構(gòu)增加了中心節(jié)點被黑客攻擊的風(fēng)險,對投票過程中的用戶隱私和協(xié)議安全帶來了威脅。近年來出現(xiàn)的區(qū)塊鏈技術(shù)具有網(wǎng)絡(luò)去中心化、數(shù)據(jù)無法篡改、信息公開透明等特點,能夠替代傳統(tǒng)的可信第三方,提供無中心的可信服務(wù)。此外,盲簽名算法能夠在保護(hù)用戶隱私的前提下獲取有效的簽名。這些技術(shù)為解決電子投票場景中安全問題提供了有益的思路。本文提出了一種基于區(qū)塊鏈的安全電子投票系統(tǒng),利用區(qū)塊鏈技術(shù)解決傳統(tǒng)投票系統(tǒng)中心化程度高帶來的安全問題,并結(jié)合盲簽名算法來保護(hù)用戶的隱私數(shù)據(jù)。本文提出的系統(tǒng)架構(gòu)靈活,安全可靠,易于部署。本文主要工作如下:第一,針對電子投票場景中用戶隱私保護(hù)的需求,提出了新的基于國家商用密碼算法SM2的盲簽名算法,該算法通過在盲化過程中引入三個隨機(jī)盲化因子實現(xiàn)了強(qiáng)盲性,確保了對簽名數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)。同時,該算法滿足盲簽名算法的不可偽造性、正確性,在隨機(jī)預(yù)言模型下能夠有效抵抗適應(yīng)性選擇消息下的存在性偽造攻擊;第二,結(jié)合盲簽名算法,設(shè)計了基于區(qū)塊鏈的安全電子投票協(xié)議。該協(xié)議利用了區(qū)塊鏈的去中心化特性,并通過智能合約提供無中心的可信服務(wù)。該協(xié)議滿足匿名性、不可偽造性、不可篡改性等安全特性,并具有抗共謀攻擊的能力;第三,設(shè)計并實現(xiàn)了基于區(qū)塊鏈的安全電子投票系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為服務(wù)層、應(yīng)用層和表示層三部分,利用面向服務(wù)的思想封裝底層調(diào)用接口。服務(wù)層使用支持國密算法的區(qū)塊鏈平臺,并設(shè)計了提供管理和計票功能的可信智能合約。使用Go語言實現(xiàn)了系統(tǒng)的服務(wù)層功能,使用Java語言實現(xiàn)了系統(tǒng)的應(yīng)用層功能,使用Java Script實現(xiàn)了系統(tǒng)的表示層功能。最后,對實現(xiàn)的系統(tǒng)進(jìn)行了分析和測試。分析測試結(jié)果表明,設(shè)計的算法和協(xié)議具有較好的運(yùn)行性能,同時能夠滿足電子投票系統(tǒng)的匿名性、不可偽造性、不可重復(fù)性等要求,具有抗共謀攻擊能力,解決了中心化程度高帶來的問題。
【圖文】：

邐碼算法ＳＭ２的盲簽名算法，該算法能夠保證在簽名者不知道消息具體內(nèi)容的下獲得簽名者的有效簽名。對該算法是否滿足盲簽名算法的不可偽造性、正確強(qiáng)盲性和不可抵賴性進(jìn)行證明和分析；逡逑（２）設(shè)計基于區(qū)塊鏈的安全電子投票協(xié)議，利用區(qū)塊鏈技術(shù)去中心化和篡改的特點，防止黑客攻破中心節(jié)點后篡改數(shù)據(jù)、破壞數(shù)據(jù)可用性，又可以ＴＴＰ共謀攻擊，干預(yù)投票結(jié)果，從而提高協(xié)議的安全可信程度；逡逑（３）設(shè)計基于區(qū)塊鏈的安全電子投票系統(tǒng)，選擇Ｆａｂｒｉｃ平臺提供底層區(qū)服務(wù)，為管理組織、計票組織、投票者組織三個組織設(shè)置不同的區(qū)塊鏈節(jié)點，用共識機(jī)制、通道設(shè)計滿足電子投票的安全要求；逡逑（４）實現(xiàn)安全電子投票系統(tǒng)，并對其功能及性能進(jìn)行充分測試。逡逑研[偰諶菁敖峁構(gòu)叵等繽跡保彼盡ｅ義稀義，

本文編號：2697903