在當(dāng)今的信息時(shí)代,電子投票由于成本低、效率高、方便快捷、計(jì)票簡單的特點(diǎn)正慢慢取代傳統(tǒng)紙質(zhì)投票。但是就目前已有的電子投票而言,仍然存在很多需要解決的問題。由于現(xiàn)有電子投票系統(tǒng)都是建立在第三方服務(wù)器的基礎(chǔ)之上,因此存在數(shù)據(jù)不夠公開透明,且容易被篡改或者偽造;不能保證選民的隱私和選票的隱私性;不能對選民的選票的有效性進(jìn)行公開驗(yàn)證等問題。這些問題沒有很好的解決之前,電子投票的應(yīng)用仍然受限。自比特幣發(fā)布以來,區(qū)塊鏈技術(shù)和以太坊技術(shù)的發(fā)展,為電子投票的設(shè)計(jì)帶來了新的解決方案和解決思路。區(qū)塊鏈技術(shù)由于其去中心化,不可篡改的特點(diǎn),可以彌補(bǔ)當(dāng)前電子投票系統(tǒng)存在的問題和不足。所以將區(qū)塊鏈技術(shù)和電子投票方案結(jié)合的研究有很重要的意義和前景,本文針對這一思路作了如下工作:1、分析了投票的應(yīng)用場景,對比了各種投票實(shí)現(xiàn)方式存在的一些問題,分析了將區(qū)塊鏈應(yīng)用于電子投票的意義。2、詳細(xì)介紹了區(qū)塊鏈相關(guān)技術(shù)和以太坊相關(guān)技術(shù)及技術(shù)關(guān)鍵細(xì)節(jié)。3、針對當(dāng)前電子投票系統(tǒng)在匿名性,透明性,公開計(jì)票等方面存在的問題,本文提出了一種基于一次性環(huán)簽名的區(qū)塊鏈的電子投票方案。方案中利用一次性環(huán)簽名對投票者身份信息進(jìn)行加密,可以保證投票者的... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

論文組織結(jié)構(gòu)圖 第一章緒論：介紹和分析了投票的應(yīng)用場景，比較了傳統(tǒng)紙質(zhì)投票和基于密碼的電子

第二章相關(guān)技術(shù)綜述15塊包含了區(qū)塊頭和區(qū)塊主體部分，區(qū)塊頭包括，當(dāng)前版本號（Version）、父塊Hash值（prevBlockHash）、Merkle樹根值（MerkleRoot）、時(shí)間戳（Timestamp）、當(dāng)前區(qū)塊Hash值（Bits）、隨機(jī)數(shù)（Nonce）。當(dāng)前的版本號（Version）表明了區(qū)塊要根據(jù)該版本遵循的驗(yàn)證規(guī)則;上一區(qū)塊的Hash（hashPrevBlock），是一個(gè)256比特的值，存儲了前一個(gè)區(qū)塊的Hash值，這樣所有的區(qū)塊就前后相連組成了區(qū)塊鏈，但實(shí)際上區(qū)塊鏈不是一條單獨(dú)的鏈，因?yàn)榭赡艹霈F(xiàn)多個(gè)新產(chǎn)生的區(qū)塊都指向同一個(gè)父塊，這樣就產(chǎn)生了子鏈，這些子鏈也同樣是存儲在區(qū)塊鏈當(dāng)中，但區(qū)塊鏈只以最長的那條鏈上為準(zhǔn)[38]，區(qū)塊鏈的第一個(gè)區(qū)塊稱為創(chuàng)世區(qū)塊沒有父塊；Merkle樹的根值(hashMerkleRoot)指的是所有存在該區(qū)塊的交易的Hash值，將區(qū)塊中的所有交易作為葉子節(jié)點(diǎn)形成Merkle樹的根的值，這可以保證區(qū)塊內(nèi)的交易信息未被篡改，而且可以很方便的驗(yàn)證交易是否在該區(qū)塊中，如圖2.2區(qū)塊結(jié)構(gòu)圖所示；時(shí)間戳(Timestamp)表示該區(qū)塊產(chǎn)生的時(shí)間；當(dāng)前區(qū)塊的Hash值（Bits）也代表了挖礦難度；隨機(jī)數(shù)(Nonce)指的是挖礦過程中產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)。圖2.1 區(qū)塊鏈簡化示意圖 如圖2.2區(qū)塊結(jié)構(gòu)圖所示，區(qū)塊體體包括了區(qū)塊計(jì)數(shù)器和交易列表，其中交易計(jì)數(shù)器表明了該區(qū)塊內(nèi)包含的交易的數(shù)量，交易列表則是存儲在該區(qū)塊內(nèi)的所有交易信息。一個(gè)區(qū)塊可以包含的最大交易數(shù)量取決于區(qū)塊的大小和每筆交易的大校

第二章相關(guān)技術(shù)綜述16圖2-2 區(qū)塊結(jié)構(gòu)圖 （2）區(qū)塊鏈運(yùn)行機(jī)制如圖2.3區(qū)塊鏈運(yùn)行機(jī)制[39]，用戶A想要向用戶B發(fā)送一筆交易，用戶B首先需要通過非對稱加密技術(shù)生成自己的一對公私鑰地址，通過一些處理可以生成B的錢包地址(當(dāng)然A也同樣需要使用相同的加密方式生成自己的一對公私鑰地址和錢包地址)，然后只將B的錢包地址告訴A,用戶A再向B的錢包地址發(fā)起一筆交易，并使用A的私鑰進(jìn)行簽名，以確定交易是由A發(fā)起的。此時(shí)B已經(jīng)收到了這筆交易，但是B暫時(shí)不能使用，因?yàn)檫�沒有得到系統(tǒng)的確認(rèn)，只有等到全網(wǎng)的大部分節(jié)點(diǎn)（51%機(jī)制）都確認(rèn)后才是有效的交易[24]。之后，A會把這筆交易發(fā)送到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，告訴其它節(jié)點(diǎn)這筆交易數(shù)據(jù)，其它節(jié)點(diǎn)在收到這筆沒有確認(rèn)的交易后，競相計(jì)算，爭奪記賬權(quán)（這個(gè)過程稱為挖礦），他們需要找到一個(gè)隨機(jī)數(shù)，使得包含該交易數(shù)據(jù)的新區(qū)塊加上這個(gè)隨機(jī)數(shù)可以滿足挖礦的難度系數(shù)（使目標(biāo)區(qū)塊的Hash滿足以若干個(gè)0開頭），率先完成計(jì)算的節(jié)點(diǎn)，將獲得一定的獎(jiǎng)勵(lì)，同時(shí)也向全網(wǎng)廣播這個(gè)消息，其它節(jié)點(diǎn)在收到這個(gè)消息之后，結(jié)束工作量的證明，并對新的區(qū)塊進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證通過則將新的區(qū)塊加入到原區(qū)塊鏈末尾。這就是一個(gè)完整的區(qū)塊鏈運(yùn)行機(jī)制。

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本文編號：2905320