随着社会的不断进步以及人们素质的不断提高,人们希望在社会生活中表达自己的意愿。投票是进行集体决策的一种方法,它是表示民主的重要工具。但是,目前大多数电子投票方案都是基于可信第三方的,投票者必须信任可信第三方,由可信第三方完成投票者的注册、投票者信息及选票的存储、计票及最终结果验证工作。由于可信第三方的权力过大,致使最终选举结果的正确性和公平性会遭到质疑。区块链本质上是一个具有去中心化,去信任化、数据公开透明、不可篡改等特性的分布式数据库,与电子投票相结合可以有效解决电子投票中存在的诸多问题。论文针对电子投票方案中存在的安全问题,面向中小型投票场景,对区块链、关联环签名、秘密分享、El Gamal密码体制、智能合约等技术进行研究,主要的工作如下所示:(1)针对目前的电子投票方案由于可信第三方的权力过大,致使最终选举结果的正确性和公平性遭到质疑的问题,本文采用区块链技术保证投票数据的公开透明可信,关联环签名技术完成投票者身份的秘密性,结合秘密分享和分布式ELGamal加密的思想,设计了一个基于拉格朗日插值公式的门限加密方案来保证在不依赖可信第三方的情况下完成对选票的加密,通过智能合约完成投票过程中的各种操作,保证了投票方案的安全性和去中心化特性。最后,通过对本文提出的电子投票方案进行安全性分析,表明该方案是能够满足电子投票的基本安全要求。(2)对本文提出的电子投票方案编写智能合约对其进行实现,为投票者单独写了程序方便其生成加密选票及关联环签名。本方案的合约分为四个部分:secp256k1.sol合约实现本文方案选取的安全椭圆曲线及椭圆曲线上的基本操作,Threshold Crpto.sol合约完成门限公私钥对的计算和选票解密工作,Linkable Ring Signature.sol合约完成关联环签名的验证,Vote.sol合约通过与其他三个合约的交互完成整个投票流程。除此之外,还为投票者设计了两个程序用于投票者在投票前对自己的选票进行加密及签名处理。(3)利用Ganache工具搭建以太坊私有链对本文提出的电子投票方案的关键方法进行了性能测试,记录关键方法的Gas消耗和时间消耗。除此之外,对投票者产生关联环签名的程序做了实验并进行相关分析。通过对实验结果的分析,表明本文提出的方案能够满足预期的构想。