一种私密多候选人电子投票协议

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随着信息化发展,电子投票大规模应用已成为趋势。本文从电子投票匿名性出发使用基于RLWE的同态加密算法设计了一套私密的多候选人电子投票协议,在计票阶段采用密文计票形式,本文电子投票协议能够实现其在特定场景下应用的安全性需求,在保障投票匿名性的前提下支持多候选人投票,旨在提高多候选人应用场景下的投票效率。本文使用RLWE问题构造了公钥同态加密算法保障选票的私密性,选票在投票过程中以密文形式存在而不影响投票的正常进程。使用中国剩余定理对选票数据打包,使得一次处理可以统计多批数据,实现了私密情况下的多候选人需求。本文应用基于PKI体系数字签名和数字信封技术以保障协议的正常运行,并使用私密共享协议分割投票密钥,防止中央机构私自任意窥探选票内容。对协议运行中可能出现的异常情况进行了定义并给出了相应的解决方案。使用HElib库进行了仿真实验,分别从选民规模对性能的影响、安全参数对性能的影响及批处理性能提升方面设计了相关实验。实验结果表明在合适的安全参数下密文加密效率、解密效率以及计票效率均在可接受范围内,批处理相对于非批处理可明显提升投票效率,验证了协议有效性。
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