计算机工程

作者：高改梅, 邸国霞, 刘春霞, 杨玉丽, 党伟超, 张爱贞

单位：1. 太原科技大学计算机科学与技术学院, 山西 太原 0300242. 太原理工大学计算机科学与技术学院(大数据学院), 山西 晋中 030600

关键词：区块链,电子投票,全同态加密,智能合约,签名算法

基金：山西省基础研究计划(202303021221017); 太原科技大学纪检监察研究项目(JWYB202310)

在数字化投票系统中, 全同态加密(FHE)与区块链技术的结合保障了电子投票的安全性和隐私性, 但现有方案因FHE算法复杂的计算过程导致系统整体性能较差, 尤其是在计票效率和公平性方面, 因此提出一种基于FHE的区块链电子投票方案(BCEVS-FHE)。该方案首先通过优化BFV(Brakerski—Fan—Vercauteren) FHE算法中噪声因子的影响, 降低加解密过程中的计算开销, 从而提高计票效率; 然后利用SM2数字签名算法对投票者生成的选票信息进行签名, 确保投票者无法否认其投票行为, 防止身份信息假冒与欺诈; 接着引入智能合约对加权计票的加权方式进行改进, 确保投票者权重的不可伪造性和不可篡改性, 保障投票过程的公平公正; 最后通过私有区块链方式将所有交易信息都存储到链上, 确保整个投票过程不可篡改和可追溯。实验结果表明, 该方案不仅在隐私性、机密性、安全性、唯一性和可验证性等安全属性上得到了保障, 而且在公平性和可移动性等功能属性上表现出色。综合来看, BCEVS-FHE满足电子投票协议的安全需求, 还具有较高的实际应用潜力, 对于数字化投票系统的广泛应用具有重要的研究价值。

来源：2026年第4期

《计算机工程》期刊编辑部

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