近年来由于新冠疫情,传统的纸质投票存在潜在的健康风险。相对于传统的纸质投票,电子投票不受空间的限制,便捷性显著提高,研究安全、公平的电子投票变得更加重要。在互联网环境中,现有的电子投票系统存在一定的安全漏洞,导致其可能遭受到恶意的攻击。现有的自计票电子投票方案可以不依赖中央机构,实现了更强的隐私保护和无争议性。但这种方案计算最终的结果时,需要所有投票人的密文相乘,最后一个投票人可以提前得到最终的计票结果,导致其存在公平性问题。在兼顾公平性的同时,投票方案保证匿名性和可追责性的平衡也至关重要。随着电子投票应用的场景越来越多,其所需要具备的功能也越来越多。为了解决公平性、可追踪性以及功能性等问题,本文引入区块链、同态加密和代理签名等技术,提出了两种有效的解决方案。本文的主要研究内容和创新点如下:本文首先对自计票电子投票方案进行了具体的研究,针对其方案中存在的公平性问题,结合区块链中的智能合约,提出了一个安全高效的电子投票方案。同时利用了区块链的公开透明性和不可篡改性,令其充当电子投票中公告板的功能,增强了电子投票的无争议性。并且为了平衡电子投票过程中的匿名性和可追责性,防止来自系统内部的攻击以实现监管功能,在方案中利用为投票者设置假名,能够在揭露恶意用户真实身份的同时,不泄露选票的具体内容。通过性能分析和安全性证明,与其他方案相比较,本方案是安全高效的。本文研究了现实场景中,电子投票的多样性需求,针对其不同的功能需求,提出了一种可实现代理功能的同态加权电子投票方案。一方面,分析了其他加权方案的不安全性,利用了Paillier加密算法的加法同态性和混合乘法同态性,实现了安全的加权投票方案。另一方面,结合代理签名,实现了投票人在电子投票中需要委托代理投票人,进行代理投票的需求。通过安全性分析和性能分析,本方案是安全可靠的。