基于CP-ABE和区块链的时间锁加密电子投票方案

作     者：沈华 李博轮 Shen Hua;Li Bolun

作者机构：湖北工业大学计算机学院武汉430068 桂林电子科技大学广西可信软件重点实验室广西桂林541004 

出 版 物：《计算机应用研究》 (Application Research of Computers)

年 卷 期：2023年第40卷第11期

页      面：3408-3415,3424页

学科分类：08[工学] 0839[工学-网络空间安全] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61702168) 广西可信软件重点实验室研究课题(Kx202014) 湖北工业大学绿色工业科技引领计划资助项目(XJ2021000901) 

主　　题：区块链 电子投票 时间锁加密 Fabric 

摘      要：现有电子投票系统无法同时满足投票数据隐私性、投票者之间的公平性、投票者资格控制的灵活性、投票结果的精准性、投票结果的延时公布等多元应用需求。针对上述问题,提出了一种基于CP-ABE和区块链的时间锁加密电子投票方案。该方案综合考虑了电子投票在实际场景中的多元应用需求,通过结合CP-ABE算法和Fabric技术,将属性加密后的投票链接数据存入区块链账本,满足属性策略的投票用户才能访问其链接,实现了灵活控制投票资格的机制,从而保证能获取针对不同用户群体属性的精确投票结果;基于改进的时间锁加密方案将投票数据进行加密上链,在预计投票结果公布之前为投票数据的机密性提供了保障,避免恶意节点造成合谋攻击问题,同时实现了投票结果延时公布的功能。实验从用户属性限制、投票链接获取、投票数据上链,以及投票结果延时这四个方面验证所提方案的有效性。系统测试结果表明,该方案可以有效地控制投票资格,符合属性策略的投票用户能成功获取投票链接并发送至区块链存储,同时为投票数据的机密性提供了保障。通过性能分析、安全性分析以及对比分析表明了该方案的可行性。