投票链投票链 VoteChain-一一种种去中心、去中心、 公平公平、 公开、 公开、公正的区块链公正的区块链投票投票系统系统 V1.40 投票链团队 投票，从狭义上说，是指社会成员根据自己的意愿，按照一定的投票程序和方法，选拔、推举代表或者主要负责人的活动。从广义上说，是社会成员按照自己意愿来投票，以少数服从多数的方案，来决定负责人和民主事务、民主决策的走向，可以理解成选民的投票过程。 投票的应用场景有：美国州长和总统投票、中国的人大代表投票、上市公司股东投票投票和决策、公司内部投票优秀员工、彩票投票等。其中民主决策、民意调查都可以看成是投票的外延，只不过投票的对象不是候选人， 而是某个决策或者某个答案；彩票也同样是在某个数字范围内投出特定的数字组合而已。 当前投票所使用的手段有：举手表决、纸质选票、电子投票、网络投票等，这些手段或多或少都存在着不公开、不透明、选票作假或更改、随意更改投票结果等问题。 投票链的主要目的是用技术手段解决投票、决策、民意调查、彩票等投票过程中的透明和公开问题，避免结果被外界人力干扰，让投票更可信。 1 1 项目项目背景及背景及意义意义 当前选民投票所使用的手段有：举手表决、纸质选票、电子投票、网络投票等。 1.1 举手表决举手表决 举手表决主要用于少量人群的面对面投票，直接举手表示赞同或拒绝某个提议或候选人，一般用于各参与方有信任基础、各成员对结果一目了然的场合，如董事会成员投票、班级投票班干部等。但不适用于大规模投票。 1.2 纸纸质选票质选票 纸质选票是指用一张特制或非特制的纸质票据，记录或选择投票目标，一般不记名，但也有记名的。这种方式目前应用广泛，中国和美国的绝大多数民主投票都会用到。 但选票的发放和收集很不方便，如果选民在外地，选票得来回寄，容易被涂改，容易丢失，统计结果容易被修改，从而影响到投票结果。 1.3 电子投票电子投票 电子投票是指不用选票，在某个场所内使用官方提供的电子投票器投票，通过电子技术手段来收集汇总电子信号，投票结束后亦毋须人手点票，即可展示出投票结果。这种投票方式，目前最少有 30 个国家在不同层面的投票采用该种方式。它的优点节省投票成本、减少失误、提高投票工作效率。但缺点也非常明显，主要有以下几点： （1） 数据传输的安全性，导致电子投票在国际间未能普遍采用的主要原因。黑客入侵电子投票系统，篡改甚至破坏投票结果，后果不堪设想； （2） 选民投票时为确认身份而输入的姓名、 身份证号码等个人资料， 无可避免会留下电子记录，增大个人隐私信息泄露风险； （3） 电子投票系统数据丢失、 文件损坏、 官员受贿、 供应商结党营私等各种丑闻。尽管这些报道可能夸大了电子投票的缺点，但也让人们有理由对电子投票产生忧虑； （4） 电子投票的结果完全由电子投票器中心化控制，选民们无法核对自己的投票结果。 彩票的投票也属于此类，选号器是特制产品，彩民没法验证其真伪。 1.4 网络投票网络投票 网络投票是指在互联网上实现远程投票，用中心化数据库记录和汇总投票结果。近两年来网络投票已经频繁的走入到了人们的生活领域，很多选票流程也已经开始互联网化，大大提升了投票时效和降低了投票成本。 网络投票存在如下问题： （1） 网络投票系统本身由一家中心化的机构管理和运营，数据很难做到公开、透明，甚至可能存在数据人为伪造，无法保证投票结果的可信度； （2） 网络投票系统本身的技术含量并不高，对于连续投票的验证能力薄弱，比如现在普通使用验证技术有：注册用户验证、Session 验证、Cookies 验证、IP 地址验证。对于这些验证方法，只要懂点计算机软件知识的人士，就能轻而易举的破解，就可以做到连续刷票，从而影响到投票结果；催生了各种刷票软件，甚至出现刷票公司。 （3） 网络投票系统的数据一般存放在数据库中，只要黑客攻破数据库服务器，篡改投票结果，就能达到某些人的目的，因此失去了公平、公正性； 1.5 区区块链块链投票投票 自 2009 年初比特币诞生以来，给近几年的科技界带来一股新兴风潮。其底层技术-区块链在 2015 年逐渐受到人们关注， 并在 2016 年 3、 4 月份风靡全球，广为人知。发展到现阶段，区块链在国内外已经相继有了众多落地应用。 “区块链”其本质是一个去中心化的分布式账本。去中心化，也就是说所有的交易都是点对点发生的，无需任何的信用中介或集中式清算机构；分布式账本，意味着当交易发生时，区块链上的所有参与方都会在自己的账本上收到交易的信息，这些交易记录是完全公开，且经过加密、不可篡改的。 基于区块链技术特征，联想到现在投票技术的弊端，我们将搭建一个开源的、针对投票的区块链应用，我们称之为投票链（VoteChain） 。我们希望优化投票技术，使得投票更加公开透明，减少人为操控，让选民可验证自己的投票结果。 2 2 项目项目开发开发内容内容 2.1 国国内外内外应用应用现状现状 目前已经有一些区块链投票的应用项目，我们有必要进行深入研究，以吸取精华，实现项目目标。 2 2.1.1.1.1 纳斯达克股东投票系统纳斯达克股东投票系统 纳斯达克与区块链初创企业Chain合作共同开发了一个数字资产投票系统，代币可以用来进行投票，代币会分发给股东，它可以让股东参与到公司年度会议的投票， 而无需出席周年大会。 他们希望减少组织股东进行投票的复杂性和成本，以推动整体的参与度。 该项目 2016 在爱沙尼亚的纳斯达克市场进行测试， 通过将投票流程放在区块链公开账本上，可以实现用手机来投票，永久保存记录。测试结果令人满意，计划将该成果应用于其他客户解决方案及内部流程。 这个投票系统在世界范围内，是第一个使用区块链技术的股东投票系统，并且在市场上经过了测试。它的优势明显，投票数据记录在区块链上，能够做到数据无法被篡改，数据能够公开、透明化，提高了投票结果的可信度。也不会因为黑客攻破系统，篡改投票结果。同时也能减少人工参与，降低了成本，达到鱼和熊掌同时兼得。 该投票系统的使用场景比较有局限性，只适用于投东投票场景，无法应用于所有投票场景如：民意调查、民主投票等等。另外该系统还无法做到商业化，需要对系统做进一步的优化以满足市场的要求。 2.1.22.1.2 美国美国犹他犹他州州共和共和党党总统候选人投票总统候选人投票 2015 年犹他州使用区块链技术选出参加美国总统投票的共和党候选人。犹他州投票人不需要到投票站去投票，而是直接坐在家里或任何电脑前参与网络投票。这种方式对两种投票者开放：无论投票者身处犹他州还是其他州；无论在美国还是国外。 参与投票者，需要访问犹他州共和党网站并注册。一旦确认身份，就会获得一个密钥。这个密钥就是投票者所持选票。网上投票需要投票者输入这个独特的密钥。 在国外工作的美国人，他们再也不用担心自己的选票被篡改，其数据的安全性得到了保障，并且能够让更多人参与到投票中。 同时该投票系统也存在一定的使用局限性，并非一个通用性的投票系统， 只能用于犹他州的共和党总统候选人投票。 2. 2.1. 1.3 3 其它其它区区块块链链投票投票系统系统 也有一些初创公司使用区块链技术做投票， 开发出一些产品原型， 综合来看,区块链投票系统都还不完善，存在如下问题： （1）过于追求匿名，未与真实身份很好对接（2）与企事业单位的实际应用脱节，技术对接不充分（3）基于比特币或以太坊实现，未解决大规模投票带来的高性能需求（4）投票功能的通用性不足（5）不支持民意调查和投票竞猜。 2.2 投票链投票链概况概况 投票链旨在研究和开发一个专门用于投票、选举和彩票领域、能够支撑美国总统大选的区块链，并且支持投票捐赠、投票竞猜、竞选演说和直播、竞选游戏等娱乐化应用。在投票链中，每个选民以真实或虚拟身份按照自己的意愿实名或匿名投票， 能验证最终结果是否包含自己的投票。 投票链用技术手段解决纸质选票、电子投票、网络投票的弊端，使得选举、决策、民意调查更加公开和透明，避免投票结果被外力干扰，让投票更可信。 2 2.2.1.2.1 应用场景应用场景 投票链支持的应用场景有选举、决策、民意调查、投票竞猜、彩票、捐款等，后期可能涉及竞选直播、竞选游戏之类的娱乐化应用。 （1）选举：全球所有选举和投票都可以在投票链上进行，比如美国州长和总统选举、中国的人大代表投票、上市公司股东投票，以及各种网络投票等； （2）决策：就某个决策或事项进行成员公投，如脱欧、动武、基建工程开工等；这种决策比较简单，是、否或不投是三种典型的态度。 （3）民意调查：就某个主题向公民征求意见，一般以区块链问卷调查的方式进行，如总统支持率调查、对某项事情的看法等等； （4）投票竞猜：一般值得竞猜的主题应该是大众化的、重要的投票结果，如总统投票、脱欧等，人们可以进行竞猜哪个候选人或决策会最终胜出； （5）投票捐款：人们可以在投票链上对候选人进行捐款，区块链可记录下选民或非选民对候选人的捐款，使得款项更透明。 （6）娱乐化投票：引入竞选演说、直播和打赏、竞选游戏和其他娱乐性应用，使得投票链更有趣味性，而非政治化的项目。 （7）彩票：彩票的发行在中国只有获得许可的彩票机构才能进行，为避免与国家法律冲突，投票链不会自行发行彩票，其中的彩票场景将与国内和国外的彩票机构合作进行。 2 2.2.2.2.2 投票投票流程流程 最为关键的投票环节，有两种模式进行： （1）虚拟身份投票 投票过程：投票人发起投票=指定或无需指定选民地址=设定候选人、候选方案、问卷问题=投票开始时间、结束时间=生成选票=发送给各选民=投票投票（选民发送选票和答案给候选人），实时统计=到达结束时间，投票停止=公布投票结果 竞猜过程：竞猜人（可以是任何人）针对某项投票发起投票竞猜，所有人都可参加=有人压注=投票开始停止压注=投票结果出现=竞猜池奖金分配； （2）真实身份投票 如果是真实身份投票，则需要两个前置操作，身份认证和选民登记： 身份认证：选民发送身份认证请求=身份认证方回应认证结果； 选民登记：选民根据某个投票进行登记=投票人验证该选民是否存在=向权威身份认证机构验证=获得验证结果=向选民反馈登记结果； 投票过程：投票人发起投票=设定候选人、候选方案、问卷问题=投票开始时间、结束时间=选民登记=生成选票=发送给各选民=投票投票（选民发送选票和答案给候选人），实时统计=到达结束时间，投票停止=公布投票结果 以上两种投票模式的差别就在于是否需要真实身份认证。 2 2.2.2.3 3 投票链投票链代币代币 投票币（VoteCoin，简写 ELC）是投票链上的代币，在投票链上的用途如下所示： （1） 投票人在发起投票、决策、民意调查时，使用 ELC 产生选票，一定数量 ELC（数量可调节）对应 1 张选票，绑定后这部分 ELC 被锁定在区块链上，直到该次投票或投票结束，绑定的 ELC 才会被重新释放出来。 （2） 投票链上的支付需要使用 ELC，这点类似于比特币支付系统； （3） 竞猜、献金、打赏、彩票、游戏等，都需要用 ELC； ELC 的获得有如下途径： （1） 前期 ICO 投入比特币或以太币获得 ELC， ELC 的发行机制见下一章； （2） 在支持 ELC 交易的交易所购买 ELC； （3） 建立记账节点为整个网络服务，以获得 ELC； （4） 通过锁定 ELC 产生利息获得新的 ELC； （5） 政府和非赢利组织需要 ELC 进行投票，可向投票链开发团队申请免费使用 ELC，使用完毕后 ELC 将返回到开发团队钱包中； （6） 通过投票链内置的去中心化租借市场租借 ELC，去中心 ELC 租借市场会在后续的章节中详细讲解。 这里要特意说明下一旦 ELC 价格上涨，有可能造成在投票链的投票成本很高。可以通过上述的第 5、6 条措施来解决。 2 2.2.2.4 4 参与参与方方 投票链尽可能营造一个更大的投票生态圈，把更多的参与方接入投票链中。目前考虑到的参与方有：投票发起人、选民、候选人、选民