基于CP-ABE和区块链的时间锁加密电子投票方案

来源：计算机应用研究杂志2023年第11期北京时间：

作者：沈华,李博轮,

单位：1.湖北工业大学计算机学院,武汉430068；2.桂林电子科技大学广西可信软件重点实验室,广西桂林541004；

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。

关键词：区块链,电子投票,时间锁加密,Fabric,

基金资助：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)；；