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链上管理系统的几个突出设计问题

今朝用于办理投票隐私问题的暗码学东西许多,如环签名,盲签名,门限同态加密和夹杂网络等。这一章将简朴先容下这些技能。

一方面,参加选民数应尽大概少以低落参加选民的总投票本钱(如,研究提案所需耗费的时间和资源)。另一方面,参加选民数应尽大概多,以确保投票功效具有代表性并切合大都代币持有者的好处。有一种防备投票功效出意外的要领是评估投票。假如投票功效靠近(譬喻,在 45%-55%范畴内),则系统会随机选择另一群好比 5 倍数量的选民来参加第二轮投票。最终投票功效将综合思量两轮投票的功效。

接头

归根结底,问题焦点在于:如何设计一个能担保区块链项目长治久安的管理系统。乐成的法门是让大部门参加者的好处与项目标好处保持一致。

链上管理,作为一种更去中心化的管理机制,跟着权益证明(proof of stake)区块链项目标成长近几年开始崭露头角。权益证明项目凡是利用代币作为筹码来代表投票权和投票力。因此,用户可以在系统中下注代币从而对协议更新抉择拥有投票权。与链下管理系统中无限期的辩说对比,链上管理系统凡是在做决按时快许多。别的,由于投票划定都是预先拟定且提前公之于众的,因此链上打点系统更为透明。抉择进程不是被中心化实体所节制或表明的。别的,由于投票法则嵌在系统代码中,协议更新在被核准后自动执行,所以能在很洪流平上防备硬分叉。

一文概述链上管理隐私问题与技能方案

盲签名

门限同态加密

假如每个投票者对某个候选人或声明的投票利用同态加密方案加密后,计票员则能无需解密单个投票密文并同态地生成最终投票计数的密文。

由于投票需要耗损时间精神并且往往需要投票者在某些规模具有专业常识,投票者可以将其投票权署理给其他人(如,暗码学家,经济学家,公知,开拓者,基金会等)而且可以随时打消署理权(这就是所谓的液态民主)。

用户可以通过对某个提案下注来背书该提案。吸引最多下注背书代币的提案将被认为是最重要的,且被最先投票。提案被吸收后,嘉奖的代币将部门分给提议者(好比 50%)和背书者(如 50%,和所下筹码数量成比例)。留意相对而言不重要的提案所吸引的背书者往往更少,因此会被推迟投票。由于只有在投票后所下注代币才会被解锁并返还下注者,提议者和背书者在代币下注上都有时机本钱。这样设计能防备垃圾提案。别的,系统也可以配置一个能让提案进入投票期所需的最少下注筹码数目(雷同于「we the people」白宫请愿协议)。

提交一个提案前,首先必需用必然数量的代币下注。为了鼓励提交高质量提案,提案被接管后,筹码被退还并且尚有大概有嘉奖(奖金可以来自新挖的代币或由基金会提供)。假如提案被拒,筹码退还但无奖金。假如提案被认为是垃圾信息,则筹码被充公。

下一章中我们重点接头链上管理的隐私问题。

为了在打点系统中得到投票权,用户需要在系统中下注一段时间。这样,用户就成了好处相关方,因此有充实鼓励理性投票。同态加密技能(详细细节见下个章节)是用于担保投票隐私的一种主流要领。投票加密后担保只有拥有私钥的投票者可以解密。在投完票后进入计票环节。公家仅知道最终解密的投票功效。

在现实糊口的投票中,成本家可通过扶助其偏幸的候选人竞选勾当来哄骗选举。一人一票的机制很容易受制于这种款子效应。Cambridge Analytica 丑闻就是一个通过针对性影响社交媒体用户来影响投票功效的例子。区块链管理假如利用代币一币一票,富饶的用户 / 投资者就可以通过购置大量代币来影响投票功效。

链上投票可以看作电子投票的一种。安详电子投票是个被深度研究的暗码课题。一个先进巨大的投票系统需要思量多种属性,如可验证性,隐私,针对虚假指控的鲁棒性(即,假如选举执行精确无误,那么将无法生成证据诬陷选举被哄骗)和可用性等 [SR17]。在某些环境下,这些属性大概会彼此斗嘴。

链上打点的设计 提议的可以是被黑代币的冻结,参数改变或处罚恶意全节点提供商等相关议题。

由于环签名埋没投票者身份,因此,投票者大概会给某个候选人多次投票,从而提高他 / 她被选中的概率。一次性可链接属性确保环中某个私钥一旦被利用两次,就可指认该反复签名并认定该签名犯科。

使投票权越发去中心化的另一种要领是用一个帐户一票来代替一个代币一票。选民通过填写当局签发的身份信息来注册投票帐户。该系统利用零常识证明技能(在下节中详细说明)以防备滥用用户私人数据。选民仍可选择不注册帐户匿名投票。可是,与那些实名注册的帐户对比,投票权将大打折扣。

匿名电子投票暗码方案中文献最多的大概是可链接环签名。环签名首先在 2001 年由 Rivest, Shamir 和 Tauman [RST01] 首次提出,随后 [ES07] 提出可链接性作为一种改造。

夹杂网络

更详细地说,夹杂网络凡是回收多层加密对原始投票加密,每层加密对应一个公钥,每个公钥对应于中间一个夹杂节点。每其中间的夹杂节点将吸收多个密文,并利用其私钥解密,然后随机洗牌后将动静发给下个节点执行沟通的操纵。因此,只要个中一个夹杂节点忠实执行协议,就能在必然水平上担保投票者匿名。可是,由于最终计票员收到的是明文投票,因此夹杂网络不能担保投票自己的保密性。

投票权是跟着下注筹码数目增加和下注时间拉长而加强的。只有当投票者参加投票时投票者才会得到代币嘉奖。假如代币持有者不投票,光下注筹码是不会得到任何嘉奖的。投票嘉奖鼓励投票者努力参加区块链管理。

普遍投票机制:任何一个在系统中下注的人都可投票或署理投票权。

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