1黄博闻 2陈晓龙
1金华职业技术学院 信息工程学院?浙江省金华市 321000
2金华职业技术学院 信息工程学院?浙江省金华市 321000
一．区块链技术简介
区块链技术本质是一个基于共识机制、无中心化的数据库，其特点是不可篡改性、去中心化、可溯源和准匿名性。这些特点恰可弥补当前中心化存储多投票系统的不足，防止选举作弊，使投票过程公开透明，同时增强投票数据的可追述性及安全性，实现投票结果可验证。因此，研究结合区块链技术和智能选举表决系统技术，有非常重要的意义和前景。
二．国内外研究现状
在电子表决系统的研究领域也有不少研究者提出了结合区块链技术的方案。文献[1]提出了一种引入了投票奖罚制度的比特币的电子投票协议，这是第一次对于区块链与电子投票相结合的尝试；文献[2]提出了一种在区块链投票协议中利用可信第三方（TTP）来保护投票者的选票的电子投票协议。文献[3-4]提出一种利用区块链和盲签名技术相结合的电子投票方案，该方案在比特币交易附加的八十个byte信息中将盲化的选票内容进行写入，但是该方案的选票计票过程需引入第三方计票机构来统计。上述的方案都存在利用可信第三方TTP充当计票监督的职责，但是我们无法完全排除投票发起者与第三方计票机构的私下串通，这就无法保证导致投票过程、投票结果的真实性。
除以上所述，还存在选举工具非匿名的问题，且可以不使用真名，这意味着用户的身份信息并不是完全受到保护的。假名、用户ID和IP地址是可以查看到的，也可以被其它用户跟踪到。为了强化隐私，采用零币、零知识证明密码学以及IP地址隐藏软件TOR来保护投票者的隐私。
文献[5]使用以太坊区块链实现了一种具有自我计票功能的分布式区块链投票方案，第三方计票机构可以被以太坊智能合约有效替代，通过两轮零知识证明的方式保护了投票过程中投票者的选票信息隐私问题，该方案无法满足一次投票过程中出现多个候选者的情况。在国内也有很多研究者利用区块链技术特点有效的改善了电子投票中短板[6-9]。文章[6]在联盟链的基础上提出了一种董事会电子投票系统，此方案通过数字证书身份准入特征解决小范围投票场景中对于参与者身份信息有严格要求的问题。除了以上这些基于电子投票协议之外，目前也有不少在区块链上的电子投票应用已经被推广使用，比如Blockchain Voting Machin（区块链投票机）[10]、Follow My Vote[11]等，这些应用的共同点是其投票箱基本使用区块链，故而对于保护投票者隐私的问题仍然需第三方可信机构。
三．总结展望
综上所述可知，虽然区块链应用与电子投票、表决系统的研究取得了一定进展[12]，但在怎么防止交易记录被篡改？怎么证明交易方的身份？怎么保护交易双方的隐私？如何保证区块链分布式存贮数据保证一致性，如何提高交易的吞吐量，同时降低交易的确认延迟等关键技术问题还没有完全解决[13]，因此下一步的研究方向可创新性的将具有数据可信、去中心化、去中介的区块链技术引入网上投票选举系统，巧妙设计具有选票链、选民链的双链主从体系的网上选票选举系统，将主从链的交易数据进行分流以大幅提升选举的最大容量；为保证网上投票选举数据的全局一致性可以设计全局一致性验证模型。在公式算法的研究方面，可以考虑结合博弈论对个人信用风险评估进行分层分类设计，基于信用模型构建创新性的共识协议算法，降低为了保证新区块数据不可篡改而产生的多余的无谓资源消耗，从而抑制大型矿池的产生，保证区块链生态更平稳、安全、可靠快速的运行。
引用文献：
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[2]Lee K, James J I, Ejeta T G, et al. Electronic voting service using block-chain [J]. The Journal of Digital Forensics, Security and Law: JDFSL, 2016, 11(2): 123.
[3]Jason P C, Yuichi K. E-voting System Based on the Bitcoin Protocol and Blind Signatures [J]. Transactions on Mathematical Modeling and Its Applications, 2017, 10(1): 14-22.
[4]盛念祖,李芳,李晓风，赵赫. 基于区块链智能合约的物联网数据资产化方法[J],浙江大学学报（工学版），2018，52（1）：2150-2158.
[5]Mc Corry P, Shahandashti S F, Hao F. A smart contract for boardroom voting with maximum voter privacy [C]. International Conference on Financial Cryptography and Data Security, Springer, 2017: 357-375.
[6]董友康,张大伟, 韩臻,等. 基于联盟区块链的董事会电子投票系统[J]. 网络与信息安全学报, 2017,(12).
[7]刘杰良，基于区块链技术的投票系统的设计与实现[D]. 内蒙古大学, 2017.
[8]张昕伟, 张华, 郭肖旺,等.基于区块链的电子投票选举系统研究分析[J].电子技术应用, 2017, 43(11): 132-135.
[9]唐长兵,杨珍,郑忠龙,陈中育,李翔. PoW共识算法中的博弈困境分析与优化[J]自动化学报,2017,43(9):1520-1531.
[10]Hertig A. The First Bitcoin Voting Machine Is On Its Way [EB/OL]. [2018-4-1]. http://motherboard.vice.com/read/the-first-bitcoin-voting-machine-ison-its-way.
[11]Aradhya P. Followmyvote [EB/OL]. [2018-3-31]. https://www.huffingtonpost.com/pradeep-aradhya/are-we-ready-for-a-global_b_9591580.html.
[12]邵奇峰,金澈清,张召,钱卫宁,周傲英. 区块链安全问题: 研究现状与展望[J]计算机学报,2018,41(5):969-988.
[13]叶聪聪,李国强,蔡鸿明,顾永跟. 区块链的安全检测模型[J]软件学报,2018,29(5):1348?1359.