📜  使用区块链的去中心化投票系统(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:22:22.770000             🧑  作者: Mango

使用区块链的去中心化投票系统

简介

随着区块链技术逐渐成熟,其在各领域的应用也越来越广泛。其中之一就是在投票领域中,使用区块链来构建去中心化投票系统。

传统的投票系统存在着诸多问题,如投票造假、数据篡改、投票安全性不高等等。而借助区块链技术,可以有效地解决这些问题。

实现原理

区块链的去中心化特点,使其成为构建投票系统的理想选择。具体实现原理如下:

  1. 首先,将参与投票的人员和投票选项信息以区块链的形式存储在链上,保证了数据的透明性和安全性。
  2. 接着,通过智能合约来确保投票的合法性。智能合约可以对投票人身份进行验证,确保只有具备投票权的人才能进行投票,并防止同一人进行重复投票。
  3. 最后,通过区块链的共识算法,保证了投票结果的公正性和可信度。
实现步骤

下面以以太坊为例,介绍一下如何使用以太坊构建一个简单的去中心化投票系统。

  1. 编写智能合约代码,定义投票人和投票选项,以及投票方法。
contract Voting {
    struct Voter {
        bool isRegistered; //是否注册
        bool hasVoted; //是否已经投票
        uint votedFor; //投票选项编号
        uint weight; //该投票人的权重
    }
    struct Option {
        uint voteCount; //该选项获得的投票数
    }
    mapping(address => Voter) public voters;
    Option[] public options;
    address public chairperson;

    constructor(uint8 _numOfOptions) public {
        chairperson = msg.sender;
        voters[chairperson].weight = 1;
        options.length = _numOfOptions;
    }
    function register(address _voter) public {
        require(msg.sender == chairperson);
        require(!voters[_voter].isRegistered);
        voters[_voter].isRegistered = true;
        voters[_voter].weight = 1;
    }
    function vote(uint _option) public {
        Voter storage sender = voters[msg.sender];
        require(sender.isRegistered && !sender.hasVoted);
        sender.hasVoted = true;
        sender.votedFor = _option;
        options[_option].voteCount += sender.weight;
    }
}
  1. 编写前端代码,构建用户界面,并与智能合约进行交互。
<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8">
        <title>Voting DAPP</title>
        <script src="./web3.min.js"></script>
        <script src="./voting.js"></script>
    </head>
    <body>
        <h1>投票系统</h1>
        <div id="voters">
            <h2>投票人列表</h2>
            <ul id="voterList"></ul>
        </div>
        <div id="options">
            <h2>投票选项列表</h2>
            <ul id="optionList"></ul>
        </div>
        <div id="results">
            <h2>投票结果</h2>
            <ul id="resultList"></ul>
        </div>
    </body>
</html>
window.addEventListener('load', function() {
    if (typeof web3 !== 'undefined') {
        console.log('web3已经初始化');
        web3Provider = web3.currentProvider;
    } else {
        console.log('没有检测到web3');
        web3Provider = new Web3.providers.HttpProvider('http://localhost:8545');
    }
    web3 = new Web3(web3Provider);
    var contractInstance;
    var contractAddress = '0x1b65d7b130873c8cc9777ca2f0d90301c951b794';
    var abi = [
        {
            "constant":true,
            "inputs":[],
            "name":"chairperson",
            "outputs":[
                {
                    "name":"",
                    "type":"address"
                }
            ],
            "payable":false,
            "stateMutability":"view",
            "type":"function"
        },
        {
            "constant":false,
            "inputs":[
                {
                    "name":"_voter",
                    "type":"address"
                }
            ],
            "name":"register",
            "outputs":[],
            "payable":false,
            "stateMutability":"nonpayable",
            "type":"function"
        },
        {
            "constant":false,
            "inputs":[
                {
                    "name":"_option",
                    "type":"uint256"
                }
            ],
            "name":"vote",
            "outputs":[],
            "payable":false,
            "stateMutability":"nonpayable",
            "type":"function"
        },
        {
            "constant":true,
            "inputs":[
                {
                    "name":"",
                    "type":"address"
                }
            ],
            "name":"voters",
            "outputs":[
                {
                    "name":"isRegistered",
                    "type":"bool"
                },
                {
                    "name":"hasVoted",
                    "type":"bool"
                },
                {
                    "name":"votedFor",
                    "type":"uint256"
                },
                {
                    "name":"weight",
                    "type":"uint256"
                }
            ],
            "payable":false,
            "stateMutability":"view",
            "type":"function"
        },
        {
            "constant":true,
            "inputs":[
                {
                    "name":"",
                    "type":"uint256"
                }
            ],
            "name":"options",
            "outputs":[
                {
                    "name":"voteCount",
                    "type":"uint256"
                }
            ],
            "payable":false,
            "stateMutability":"view",
            "type":"function"
        },
        {
            "inputs":[
                {
                    "name":"_numOfOptions",
                    "type":"uint8"
                }
            ],
            "payable":false,
            "stateMutability":"nonpayable",
            "type":"constructor"
        }
    ];
    contractInstance = web3.eth.contract(abi).at(contractAddress);
    refreshVoterList();
    refreshOptionList();
    refreshResultList();
    $("#registerVoter").click(function() {
        var address = $("#voterAddress").val();
        contractInstance.register(address, {from: web3.eth.accounts[0]}, function(error, result) {
            if (!error) {
                $("#voterAddress").val("");
                refreshVoterList();
            } else {
                console.log(error);
            }
        });
    });
    $("#vote").click(function() {
        var option = $("#option").val();
        contractInstance.vote(option, {from: web3.eth.accounts[0]}, function(error, result) {
            if (!error) {
                $("#option").val("");
                refreshResultList();
            } else {
                console.log(error);
            }
        });
    });
    function refreshVoterList() {
        $("#voterList").empty();
        for (var voter in contractInstance.voters) {
            if (contractInstance.voters[voter].isRegistered) {
                var element = '<li>' + voter + '</li>';
                $("#voterList").append(element);
            }
        }
    }
    function refreshOptionList() {
        $("#optionList").empty();
        for (var i = 0; i < contractInstance.options.length; i++) {
            var element = '<li>' + i + '</li>';
            $("#optionList").append(element);
        }
    }
    function refreshResultList() {
        $("#resultList").empty();
        for (var i = 0; i < contractInstance.options.length; i++) {
            var element = '<li>' + i + ' - ' + contractInstance.options[i].voteCount + '</li>';
            $("#resultList").append(element);
        }
    }
});
总结

本文介绍了如何使用区块链技术构建一个去中心化投票系统,以以太坊为例,通过智能合约和前端代码,实现了投票人注册、投票选项选择、投票以及投票结果显示等功能。去中心化的特点,保证了投票的公正性和安全性,有效地解决了传统投票系统的一些问题。