基于区块链的电子在线投票系统关键技术研究与实现

摘要

随着社会的进步和发展，互联网应用逐步深入人们生活的方方面面，电子在线投票也逐步得到人们的广泛关注和重视。电子在线投票系统通过在线投票的方式，可以跨越空间距离、不受时间限制，也使投票活动不需要聚集到固定场所，以高效且极大的灵活性，得到广泛的认可。但另一方面，在线投票方式使投票者失去了对投票过程的知情权和监督权。在线投票后，投票者担心投票数据被篡改，而投票者无法查证甚至无法知晓，因而产生对投票结果的不信任，导致在线投票系统陷入“信任陷阱”，使得电子在线投票系统的应用与普及受到质疑。　　论文在分析了电子投票系统发展现状的基础上，针对电子在线投票系统“信任陷阱”这一问题，设计了一种基于区块链的电子在线投票系统，将基于Fabric的区块链系统作为投票系统选票数据的存储环境，将包含计票行为的智能合约部署在区块链系统上，以确保在线投票过程及结果数据的不可篡改性，从而解决电子在线投票系统“信任陷阱”的问题。　　论文在分析国内外电子在线投票实现技术的基础上，设计并完成了基于Fabric的电子在线投票系统原型系统，利用区块链系统作为一个可信赖的第三方平台，为投票行为建立信任基础。论文重点研究了基于Fabric的信任网络的实现技术和方案，并完成相应的设计；针对特定投票议题，完成整个投票系统的设计方案和实现架构；就信任基础问题，重点研究了适合于在线投票系统的智能合约的设计。　　最后，完成了一种基于区块链的在线投票系统原型系统开发，进行了压力测试，进行了区块破坏的查询实验。实验结果验证了论文所设计的系统能够解决目前电子在线投票系统存在的主要问题，达到了预期的设计研究目的。

目录

1 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 电子投票系统

1.2.2 区块链技术

1.3 论文内容架构

1.4 本章小结

2 区块链电子在线投票系统相关技术基础

2.1 区块链技术

2.2 Fabric公共平台

2.3 本章小结

3 区块链电子在线投票系统整体方案设计

3.1系统方案的需求分析

3.1.1 基于Fabric 的信任环境的需求分析

3.1.2 认可投票制投票系统的需求分析

3.2 基于Fabric的电子投票系统方案设计

3.2.1 投票系统的整体架构设计

3.2.2 基于区块链底层的信任网络设计

3.3 本章小结

4 区块链电子在线投票系统关键技术研究

4.1 设计目标及拟解决问题

4.1.1 投票系统的系统分析

4.1.2区块链底层数据块链结构

4.2智能合约设计

4.2.1 特定议题的数据结构设计

4.2.2 智能合约的设计与结构

4.3 本章小结

5 区块链电子在线投票系统原型系统实现及实验测试

5.1 基于实体主机的信任网络搭建

①生成MSP证书

②完成网络的初始化配置

5.2 智能合约实现和部署

5.3 B/S系统的搭建和使用

5.4 投票系统测试

5.4.1 投票系统的基本功能

5.4.2 投票系统性能测试及分析

5.5 本章小结

6 总结与展望

参考文献

附 录

A. 学位论文数据集

致谢