面向去中心化社区治理的匿名信誉投票方法、装置和系统

本发明涉及网络管理，尤其涉及一种面向去中心化社区治理的匿名信誉投票方法、装置和系统。

背景技术：

1、由web 2.0中心化所带来的用户隐私、数据主权、资源分配等方面争端成为当前阻碍“数据-价值”转换的最大障碍。2014年，以太坊联合创始人gavin wood提出web 3.0的新设想，希望以区块链、智能合约等去中心化结构作为web 3.0的基础设施。基于去中心化的协议和智能合约，用户能够更直接地管理和控制自己的数据，并与其他用户直接进行交互，无需依赖中心化的机构。因此，web 3.0将赋予用户更大的数据主权和隐私保护，用户可以自行管理和分享数据所带来的收益，这将激励广大用户参与创作、分享数据，使数字经济快速增长。在web 3.0中，用户共建共治的去中心化社区将取代web 2.0的中心化服务平台，为用户的交互、数据的流通提供高效、可信、公正的途径。

2、匿名信誉投票系统是web 3.0生态系统的重要组成部分，它通过促进web3.0去中心化社区治理、信誉建设和隐私保护，推动了社区的良性发展和自我管理。它为社区提供了强大的工具，用于协调和决策，同时确保了web3.0去中心化社区成员的参与和隐私权。这种系统有望在web 3.0时代塑造开放、透明和公平的web3.0去中心化社区生态。

技术实现思路

1、本发明的实施例提供了一种面向去中心化社区治理的匿名信誉投票方法、装置和系统，用于解决现有技术中存在的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

3、面向去中心化社区治理的匿名信誉投票方法，包括：

4、s1对投票内容以智能合约的形式部署在区块链，通过一次性环签名算法对每个意向用户的公钥添加到环签名公钥集中；

5、s2根据计算获得的意向用户的信誉值，结合其它相关因素，组成计票委员会；

6、s3通过计票委员会的协商，获得用于同态加密算法所需的公钥和私钥；

7、s4将步骤s3获得的公钥发送到所有认证用户，将步骤s3获得的私钥通过秘密共享算法分配给计票委员会，使得认证用户通过该公钥对选票进行加密，同时生成一次性环签名发送到区块链的智能合约；

8、s5获得认证用户发送的加密投票，通过计票委员会对加密选票进行解密，通过区块链的智能合约获得计票委员会中最多相同结果数量的计票结果；

9、该计票结果用于去中心化社区的治理，以优化去中心化社区的用户的资源配置。

10、优选地，步骤s1包括：

11、s11将智能合约vote.main部署到区块链中，对智能合约vote.main的参数进行初始化；

12、s12开放意向用户向智能合约vote.main注册，通过智能合约vote.main将意向用户的公钥pki加入到一次性环签名公钥pkr中；具体包括：

13、意向用户生成自己的随机私钥x∈[1,l-1]并且计算相应的公钥p＝xg并额外生成另一个公钥i＝xηp(p)；

14、意向用户生成一个具有非交互式零知识证明的一次性环签名；意向用户从其他用户的公钥pi中挑选公钥生成的公钥集合s，使用集合s、自己的密钥对(x,p)和密钥镜像i生成一次性环签名；

15、签名者从(1...l)生成随机数{qi|i＝0cn}和{ωi|i＝0ηn，i≠s}并通过式

16、

17、

18、进行计算；

19、意向用户通过式

20、c＝hs(m,l1,...,ln,r1,...rn)

21、生成非交互式挑战；

22、意向用户通过式

23、

24、

25、生成响应；

26、通过上述公式进行计算的结果获得环签名为σ＝(i,c1,...,cn,r1,...rn)；

27、智能合约vote.main通过式

28、

29、检查签名，并证明方检查和hs(m,l′0,...,l′n,r′1,...r′n)modl是否相等；若相等则智能合约vote.main将执行lnk算法，否则拒绝该签名；

30、智能合约vote.main检查在过去的收到的环签名中是否出现过密钥镜像i若是，则扣除意向用户的信誉值；

31、s13在用户登记日期treg截止以后，通过智能合约vote.main更新具有投票资格的用户名单lvoter，并拒绝接受新加入的想要参与投票的意向用户。

32、优选地，步骤s2中，意向用户的信誉值的计算方式包括：

33、将用户的投票行为划分为：积极行为，ri＝1；消极行为，ri＝0；不确定行为；

34、通过式

35、

36、

37、分别计算用户的信任分数st和不信任分数sd；式中，pt代表积极行为的数量，表示恶意行为的数量；

38、通过式

39、

40、计算用户i在某轮的信誉值；式中，αt，αd，αu是加权超参数，表示未知事件所占的权重；

41、通过式

42、ri(t+1)＝(1-γ)·ri(t)+γri(t+1)

43、计算用户i在第t+1轮迭代后的信誉值；式中，ri(t)是工人在第t次投票后的信誉，γ为控制信誉对当前提案行为ri(t+1)的敏感度，满足若用户i在t+n轮的γ值未增加，则使得用户i的信誉值减小；

44、若用户参与投票且该票选与整体提案结果一致，则判定用户的行为是积极行为，并通过式

45、

46、

47、增加用户的信誉值；

48、若用户参与投票但该票选与整体提案结果不同，则判定用户的行为是积极行为，并通过式

49、

50、

51、增加用户的信誉值；

52、若用户发起的提案投票通过，则判定用户的行为是积极行为，并通过式

53、

54、

55、增加用户的信誉值；否则，用户的信誉值不增加；

56、当用户被选入计票委员会中，则则判定用户的行为是积极行为，并通过式

57、

58、

59、增加用户的信誉值；

60、若出现如下三种行为的一种或多种：用户的投票在密钥镜像中被检测出，用户的在线投票时间满足tonline≤tbaseline，用户被举报并被核实；则通过式

61、

62、

63、

64、减小用户的信誉值。

65、优选地，还包括；

66、若某意向用户的信誉值小于第一预设阈值，则计票委员会中不包括该意向用户；

67、若某认证用户的信誉值小于第二预设阈值，则将该认证用户移出计票委员会；

68、若某认证用户的信誉值小于第三预设阈值，则屏蔽该认证用户；

69、通过意向用户的信誉值的计算方式更新认证用户的信誉值，以及更新计票委员会的组成。

70、优选地，步骤s3包括：

71、随机选取两个质数p和q，使得该两个质数p和q满足gcd(pq,(p-1)(q-1))＝1；

72、计算n＝pq和λ＝lcm(p-1)(q-1)，其中lcm表示最小公倍数，n为大质数，用于和g组成公钥，λ为随机选取质数p和q中(p-1)(q-1)的最小公倍数，用于和μ组成私钥；

73、随机选择并满足gcd(l(gλmodn2),n)＝1；通过式

74、

75、μ＝(l(gλmodn2))-1modn

76、计算获得：公钥pkt为(n,g)；私钥skt为(λ,μ)。

77、优选地，步骤s4中的秘密共享算法的计算过程包括：

78、构造多项式

79、f(x)＝s+a1·x1+a2·x2+...+a(t-1)·x(t-1)mod(p)

80、并取ω(t≤ω≤n)个不相等的x代入多项式f(x)中，获得ω组(xi,yi)并分配给ω个认证用户；式中，s为秘密私钥，p为素数，且s<p；

81、公开p并销毁多项式f(x)，使得每个用户负责保密自己的(xi,yi)；

82、当进行解密时，通过式

83、

84、并取x＝0使得f(0)＝s执行解密；

85、步骤s4中，认证用户通过该公钥对选票进行加密，以及对加密的选票进行解密的过程包括：

86、对于任意明文消息m∈zn，任意选择一随机数通过式

87、c:c＝e(m)＝gmrnmodn2

88、计算获得密文；

89、对于密文进行解密时，通过式

90、

91、计算获得明文m；

92、步骤s4中，生成一次性环签名发送到区块链的智能合约的过程包括：

93、使用某个认证用户自身的环签名私钥和其它认证用户的环签名公钥对选票bi生成环签名其中ii是该认证用户的密钥镜像来避免重复签名，ci1和ri1是借助其它认证用户的帮助来实现身份匿名的参数；

94、通过认证用户向智能合约vote.main提交选票bi||si；

95、通过智能合约vote.main检查认证用户的密钥镜像ii是否存在，若不存在，则认证用户的选票的验证通过，并将该认证用户的选票加入选票列表lballot；否则，丢弃该认证用户的选票。

96、优选地，步骤s5中，计票的过程包括：

97、基于获得的选票列表lballot，通过算法ver(bi，si)验证选票列表lballot中的每个选票bi是否合法，若某个选票bi合法，则保留该个选票；

98、当完成所有选票的验证后，基于预设的聚合算法聚合所有的合法选票；

99、对聚合后的选票密文进行解密，获得向量形式的计票结果resultk＝(sum1，...，sumn)，并发送到智能合约vote.main；其中sumn(1≤n≤n)代表该投票活动中第n个选项所获得的用户的所有信誉权重总和；

100、基于向量形式的计票结果，通过智能合约vote.main将数量最多的计票向量result＝(sum1，...，sumn)作为最终的投票结果rv。

101、第二方面，本发明提供一种面向去中心化社区治理的匿名信誉投票装置，设置在服务器和/或用户终端中；装置包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；

102、其中，处理器通过调用可执行指令实现上述的方法。

103、第三方面，本发明提供一种面向去中心化社区治理的匿名信誉投票系统，包括：

104、智能合约管理模块，用于：对投票内容以智能合约的形式部署在去中心化社区，通过一次性环签名算法对每个意向用户的公钥添加到环签名公钥集中；根据意向用户的信誉值，结合其它相关因素，组成计票委员会；

105、信誉管理模块，用于计算获得用户的信誉值并发送到智能合约管理模块；

106、选举管理模块，用于：

107、通过计票委员会的协商，获得用于同态加密算法所需的公钥和私钥；

108、将获得的公钥发送到所有认证用户，将获得的私钥通过秘密共享算法分配给计票委员会，使得认证用户通过该公钥对选票进行加密，同时生成一次性环签名发送到区块链的智能合约；

109、获得合法选民发送的加密投票，通过计票委员会对加密选票进行解密，通过区块链的智能合约获得计票委员会中最多相同结果数量的计票结果。

110、由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明提供一种面向去中心化社区治理的匿名信誉投票的方法和系统，方法包括：对投票内容以智能合约的形式部署在区块链，通过一次性环签名算法对每个意向用户的公钥添加到环签名公钥集中；对投票内容以智能合约的形式部署在区块链，通过一次性环签名算法对每个意向用户的公钥添加到环签名公钥集中；通过计票委员会的协商，获得用于同态加密算法所需的公钥和私钥；将获得的公钥发送到所有认证用户，将获得的私钥通过秘密共享算法分配给计票委员会，使得认证用户通过该公钥对选票进行加密，同时生成一次性环签名发送到区块链的智能合约；获得合法选民发送的加密投票，通过计票委员会对加密选票进行解密，通过区块链的智能合约获得计票委员会中最多相同结果数量的计票结果。本发明提供的方法具有如下优点：

111、本发明提供了一种基于区块链的匿名可信投票方案，其中采用一次性环签名算法和同态密码算法分别实现了身份隐私保护和内容隐私保护，在计票模块，利用秘密共享算法分割密钥保证了在少数计票个体作恶的前提下仍能实现计票结果可信，实现了投票系统要求的保密性、正确性、合法性、唯一性、公平性和可验证性；

112、本发明提出了一种基于信誉的高效激励机制，本发明通过匿名投票和信誉积累，帮助去web 3.0中心化社区评估每个成员的信誉和贡献。这种评估是基于实际行为和参与，而不受个人特征或地位的干扰。这有助于确保信誉的准确反映，提高web 3.0中去中心化社区的决策质量；

113、本发明通过融合一次性环签名和同态加密技术，巧妙地在保护用户匿名性的同时保障了投票行为的隐私性与可验证性。此外，结合秘密共享方案，在实现计票权去中心化的同时加强了对潜在恶意计票行为的防护；

114、本发明创新设计的适用于去中心化投票治理场景下的信誉评价系统能够根据用户的行为历史公正地评估其信誉，动态调整投票权重，有效提高了投票过程的公正性和结果的准确性，激励用户负责任地参与投票，强化了整个投票系统的安全性和公信力；

115、基于上述的有益效果，通过本发明提供的方法能够优化去中心化社区的计算资源配置，有效提高用户的参与度与使用体验感。

116、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。