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第４２卷第４期计算机应用与软件Ｖｏｌ４２Ｎｏ．４
２０２５年４月ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅＡｐｒ．２０２５
一种基于属性证书的匿名电子投票方案
薛庆水周雨卫崔天睿薛震侯宗阳王晨阳
（上海应用技术大学计算机科学与信息工程学院上海２０１４１８）
摘要针对电子投票中用户信息隐私泄露、重复投票、投票内容泄露、选票篡改等问题，提出一种基于属性证
书的匿名电子投票方案。该文利用零知识证明协议实现基于属性的证书认证和用户的完全匿名性；利用ＥｌＧａｍａｌ
加密技术和引入选票管理服务器（ＶＭＴ）保证了选票的公平性；采用双重Ｉｄ（ＣｅｒｔＩｄ，选票ＩＤ）形式保证选票的可验
证性。理论和实验分析表明：该方案具有匿名性、公平性、唯一性等特性，解决了ＣＡ半可信以及ＣＡ与投票机构
ＶＩ合谋等问题，可以广泛应用于各种选举活动。
关键词电子投票属性证书零知识证明ＥｌＧａｍａｌ加密技术
中图分类号ＴＰ３文献标志码ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０２５．０４．０５１
ＡＮＡＮＯＮＹＭＯＵＳＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＶＯＴＩＮＧＳＣＨＥＭＥ
ＢＡＳＥＤＯＮＡＴＴＲＩＢＵＴＥＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥ
ＸｕｅＱｉｎｇｓｈｕｉＺｈｏｕＹｕｗｅｉＣｕｉＴｉａｎｒｕｉＸｕｅＺｈｅｎＨｏｕＺｏｎｇｙａｎｇＷａｎｇＣｈｅｎｙａｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ＆ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１４１８，Ｃｈｉｎａ）
ＡｂｓｔｒａｃｔＡｉｍｅｄａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｕｓｅｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｉｖａｃｙｌｅａｋａｇｅ，ｒｅｐｅａｔｅｄｖｏｔｉｎｇ，ｖｏｔｉｎｇｃｏｎｔｅｎｔｌｅａｋａｇｅ，ａｎｄ
ｂａｌｌｏｔｔａｍｐｅｒｉｎｇｉｎｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｖｏｔｉｎｇ，ａｎａｎｏｎｙｍｏｕｓｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｖｏｔｉｎｇｓｃｈｅｍｅｂａｓｅｄｏｎａｔｔｒｉｂｕｔｅｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｅｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．
Ｉｔｕｓｅｄｚｅｒｏｋｎｏｗｌｅｄｇｅｐｒｏｏｆｐｒｏｔｏｃｏｌｔｏａｃｈｉｅｖｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｂａｓｅｄｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｅａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｐｌｅｔｅｕｓｅｒａｎｏｎｙｍｉｔｙ，
ｕｓｅｄＥｌＧａｍａｌｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆａｖｏｔｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｅｒｖｅｒ（ＶＭＴ）ｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｆａｉｒｎｅｓｓｏｆ
ｖｏｔｅｓ，ａｎｄｕｓｅｄｄｏｕｂｌｅＩｄ（ＣｅｒｔＩｄ，ｂａｌｌｏｔＩＤ）ｔｏｅｎｓｕｒｅｖｏｔｅｓｖｅｒｉｆｉａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓ
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ＫｅｙｗｏｒｄｓＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｖｏｔｉｎｇＡｔｔｒｉｂｕｔｅｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｅＺｅｒｏｋｎｏｗｌｅｄｇｅｐｒｏｏｆＥｌＧａｍａｌｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
前，欧美许多国家已经开始使用电子投票方式进行一
０引言些选举活动。随着电子投票的广泛应用，人们也不断
提出更高的要求。随后研究学者提出了很多不同密码
随着网络技术的迅速发展，网络办公也越来越普
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