TWI714868B - 基於數位貨幣的計票方法及區塊鏈計票系統 - Google Patents

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Abstract

於一種基於數位貨幣的計票方法及區塊鏈計票系統，多個電腦節點其中每一者在接收到指示出所欲票選物件及數位貨幣金額的當前投票資料時，根據由該數位貨幣金額及第一權重值所獲得的新增票數、及已儲存且對應於該所欲票選物件的歷史累積得票數，產生對應於該所欲票選物件的當前累積得票數，且將根據該數位貨幣金額及該筆當前累積得票數所產生的資料區塊加密後作為相關於該當前投票資料及該所欲票選物件的當前資料區塊，並將該筆當前資料區塊傳送至其他電腦節點以供其驗證後新增地儲存。

Description

基於數位貨幣的計票方法及區塊鏈計票系統
本發明是有關於一種計票方法，特別是指一種基於數位貨幣的計票方法及區塊鏈計票系統。
現有以紙張選票來進行投票的方式通常需以人工方式進行諸如驗票、唱票及計票等程序，如此不僅耗時且無法完全確保計票結果的公正性。然而，若計票結果遭受質疑而必須重新驗票時，此重新驗票工作必須投入額外人力，如此將更增加人力成本，另一方面，對於為數不少(需經重新驗票)的選票在保管及蒐集上也頗為麻煩。
為解決上述問題，遂提出了利用電子系統來實施的電子投票(e-voting)方式。然而，此電子投票方式仍無法有效避免人為錯誤、硬體或軟體遭受攻擊、計票程式中出現錯誤等問題，如此將無法確保計票結果的公正性。
因此，現有計票方式仍有很大的改良空間。
因此，本發明的目的，即在提供一種基於數位貨幣的計票方法，其能克服習知技藝的缺點。
於是，本發明提供了一種基於數位貨幣的計票方法，其用於計算一預定投票期間內多個票選物件其中每一者所獲得的一累積得票數，並藉由一區塊鏈計票系統實施。該區塊鏈計票系統包括多個相互連接的電腦節點，每一電腦節點配置有多個分別對應於該等票選物件的儲存單元，每一儲存單元儲存有至少一個歷史資料區塊，其中每一者至少包含指示出一對應歷史數位貨幣金額的金額資料、及指示出該等票選物件其中一對應者的歷史累積得票數的得票資料。該計票方法，對於該等電腦節點其中每一者，包含以下步驟：(A)藉由該電腦節點，於該預定投票期間內接收到至少指示出一所欲票選物件及一筆數位貨幣金額的當前投票資料時，至少根據該當前投票資料所指示的該筆數位貨幣金額、及一相關於接收到該當前投票資料之日期的第一權重值，獲得一筆對應於該所欲票選物件的新增票數；(B)藉由該電腦節點，根據該筆新增票數、及該等儲存單元其中一個對應於該所欲票選物件且作為一目標儲存單元的儲存單元所儲存的該至少一歷史資料區塊其中一個最近歷史資料區塊所含的該得票資料所指示的該歷史累積得票數，產生一筆對應於該所欲票選物件的當前累積得票數；(C)藉由該電腦節點，至少根據該筆數位貨幣金額及該筆當前累積得票數，產生一資料區塊，該資料區塊至少含有指示出該筆數位貨幣金額的金額資料、及指示出該筆當前累積得票數的得票資料，並將加密後的該資料區塊新增地儲存於該目標儲存單元作為一相關於該當前投票資料及該所欲票選物件的當前資料區塊；及(D)藉由該電腦節點，將該筆當前資料區塊傳送至其他電腦節點，以使得其他電腦節點經成功驗證該筆當前資料區塊後將該筆當前資料區塊新增於該目標儲存單元。
因此，本發明之另一目的，即在提供一種基於數位貨幣的區塊鏈計票系統，其能克服習知技藝的缺點。
於是，本發明提供了一種基於數位貨幣的區塊鏈計票系統，其用於計算於一預定投票期間內多個票選物件其中每一者所獲得的一累積得票數。該區塊鏈計票系統包括多個經由一通訊網路相互連接的電腦節點。每一區塊鏈計票系統之電腦節點包含一通訊模組、一儲存模組及一電連接該通訊模組及該儲存模組的處理模組，其中該儲存模組配置有多個分別對應於該等票選物件之儲存單元，每一儲存單元儲存有至少一個歷史資料區塊，其中每一者至少包含指示出一對應歷史數位貨幣金額的金額資料、及指示出該等票選物件其中一對應者的歷史累積得票數的得票資料。
對於每一電腦節點，當該通訊模組在該預定投票期間內接收到至少指示出一所欲票選物件及一筆數位貨幣金額的當前投票資料時，該處理模組至少根據來自於該通訊模組的該當前投票資料所指示的該筆數位貨幣金額、及一相關於該通訊模組接收到該當前投票資料之日期的第一權重值，獲得一筆對應於該所欲票選物件的新增票數。該處理模組根據該筆新增票數、及該等儲存單元其中一個對應於該所欲票選物件且作為一目標儲存單元的儲存單元所儲存的該至少一歷史資料區塊其中一個最近歷史資料區塊所含的該得票資料所指示的該歷史累積得票數，產生一筆對應於該所欲票選物件的當前累積得票數。該處理模組至少根據該筆數位貨幣金額及該筆當前累積得票數，產生一資料區塊，該資料區塊至少含有指示出該筆數位貨幣金額的金額資料、及指示出該筆當前累積得票數的得票資料，並將加密後的該資料區塊新增地儲存於該目標儲存單元作為一相關於該當前投票資料及該所欲票選物件的當前資料區塊。該處理模組利用該通訊模組將該筆當前資料區塊傳送至其他電腦節點，以使得其他電腦節點經成功驗證該筆當前資料區塊後將該筆當前資料區塊新增於該目標儲存單元。
本發明的功效在於：該區塊鏈計票系統的每一電腦節點利用區塊鏈技術已儲存有對應於每一票選物件的所有歷史資料區塊，並在接收到相關於數位貨幣的該當前投票資料時，產生對應於該當前投票資料的該筆當前資料區塊，且利用區塊鏈技術儲存該筆當前資料區塊，並且傳送該筆當前資料區塊至其他電腦節點，藉此可使所有電腦節點對於該筆當前資料區塊的同步更新。於是，若未經所有電腦節點的資料驗證，任一電腦節點所儲存的所有歷史資料區塊將難以被擅自篡改或刪除，因此確實能確保計票結果的公正性。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1，本發明基於數位貨幣的區塊鏈(Blockchain)計票系統100的一實施例係適用於計算於一預定投票期間內多個票選物件其中每一者所獲得的一累積得票數。該數位貨幣可為加密貨幣，如乙太幣(Ether)、但不在此限，該數位貨幣亦可為其他加密貨幣、虛擬貨幣或代幣(token)。為了清楚說明，本實施例僅以三個票選物件為例(以下分別稱作第一票選物件、第二票選物件及第三票選物件)，但在實際使用時，不以此例為限。此外，該第一至第三票選物件可隨不同的票選活動主題而不同。舉例來說，若所應用的票選活動主題是要票選出網路人氣明星時，則該第一至第三票選物件可分別代表三位不同的網路明星。然而，在其他不同票選活動主題的應用中，該等票選物件亦可為對應的現實/虛擬人物、商品/物品、或是相關於公眾事務之政策/議題等等。
該區塊鏈計票系統100包括多個透過例如網際網路或乙太網路的一通訊網路200相互連接的電腦節點10，10’(圖1僅繪出三個)。在本實施例中，每一電腦節點10/10’可被實施為例如桌上型電腦、筆電、平板電腦或智慧型手機的電腦裝置，並可包含一儲存模組1、一通訊模組3、及一電連接該儲存模組1與該通訊模組3的處理模組2。
舉例來說，如圖2所示，對於每一電腦節點10/10’，該儲存模組1可配置有例如三個分別對應於該第一至第三票選物件的儲存單元11，12，13，且該儲存模組1的歷史配置情況如下：對應於該第一票選物件的該儲存單元11例如僅儲存有一個歷史資料區塊111(亦作為最近歷史資料區塊)；對應於該第二票選物件的該儲存單元12例如儲存有三個歷史資料區塊121~123(其中該歷史資料區塊123亦作為最近歷史資料區塊)；及對應於該第三票選物件的該儲存單元13儲存有五個歷史資料區塊131~135(其中該歷史資料區塊135亦作為最近歷史資料區塊)，但不以此例為限。該等歷史資料區塊111，121~123，131~135其中每一者例如可包含指示出一對應歷史數位貨幣金額的金額資料、指示出該第一至第三票選物件其中一對應者的歷史累積得票數的得票資料、及指示出該電腦節點10/10’接收到對應之歷史投票資料之時的日期與時間的日期時間資料。
再參閱圖1及圖2，在使用時，當一查詢者想要查詢該區塊鏈計票系統100所儲存之對應於一個或多個所欲票選物件(例如該第一及第三票選物件，但不以此例為限)的相關得票資料時，該查詢者可利用例如電腦裝置或智慧型手機的一使用端(圖未示)將對於該第一及第三票選物件的得票查詢透過該網際網路200傳送至該等電腦節點10其中的任一者。舉例來說，若該使用端將該得票查詢傳送至該電腦節點10’時，對於該電腦節點10’而言，該處理模組2在經由該通訊模組3接收到來自該使用端的該得票查詢時，回應於該得票查詢而將儲存於該儲存單元11的該(最近)歷史資料區塊111所含的該得票資料(作為該第一票選物件的查詢得票資料)以及儲存於該儲存單元13的該(最近)歷史資料區塊1所含的該得票資料(作為該第三票選物件的查詢得票資料)藉由該通訊模組3傳送至該使用端以供其顯示，以致該查詢者可藉由顯示於該使用端的該第一票選物件的該查詢得票資料及該第三票選物件的該查詢得票資料獲得該第一及第三票選物件各自的當前累積得票數。
在沿用上述網路人氣明星之票選活動例子的情況下，當一投票者於該預定投票期間內想要參與該票選活動時，在本實施例中，該投票者可利用一連接該通訊網路200的電腦裝置(圖未示)將當前投票資料傳送至該等電腦節點10，10’其中的任一者。在本實施例中，該當前投票資料可指示出一所欲票選物件、一筆數位貨幣金額、及該投票者的投票者屬性，其中對應於該網路人氣明星之票選活動例子的該投票者屬性可包含該投票者的職稱位階(例如代表普通民眾的第一位階或是代表專業評審的第二位階)，但不在此限。然而，在其他實施態樣中，該當前投票資料亦可僅指示出一所欲票選物件與一筆數位貨幣金額。
以下，將參閱圖1至圖4來示例地詳細說明在上述電腦裝置傳送該當前投票資料至例如該電腦節點10’的情況下，在本實施例中，該點腦節點10’如何對於該當前投票資料執行一計票程序。該計票程序包含以下步驟S31~S35。
在步驟S31中，該處理模組2藉由該通訊模組3接收來自於該電腦裝置的該當前投票資料。舉例來說，該當前投票資料所指示出的該所欲票選物件及該數位貨幣金額分為該第二票選物件及一筆乙太幣金額，並且該當前投票資料所指示出的該投票者屬性包含代表專業評審的第二位階，但不以此例為限。
接著，在步驟S32中，該處理模組2根據該當前投票資料所指示的該筆乙太幣金額、一相關於該通訊模組3接收到該當前投票資料時的日期的第一權重值、及一相關於該當前投票資料所指示的該投票者屬性的第二權重值，獲得一筆對應於該所欲票選物件的新增票數。值得注意的是，在本實施例中，該第一權重值可正相關於該預定投票期間的一投票截止日與該當前投票資料的接收日之間的日數差，且該第二權重值係正相關於該職稱位階。舉例來說，如在以下所規範的條件下：乙太幣金額40可代表一票，該第一權重值=(該投票截止日與該當前投票資料的接收日之間的日數差)´0.1，對應於該投票者屬性所包含的該第一位階的該第二權重值為1，且對應於該投票者屬性所包含的該第二位階的該第二權重值為2(但不以此例為限，且不同種類的數位貨幣與票數之間兌換關係可以不同，舉例來說，當該數位貨幣為比特幣時，比特幣金額10可代表一票)，若該當前投票資料所指示的該筆乙太幣金額為800且該投票截止日與該當前投票資料的接收日之間的日數差為4日時，該處理模組2所獲得的該筆對應於該第二票選物件的新增票數=(800/40)´第一權重值´第二權重值=(800/40)´(4´0.1)´2=16。
於是，從上述的規範條件可歸納出，投票日越接近該投票截止日將導致越小的得票數，反之亦然，此外，針對網路人氣明星之票選活動，由於代表專業評審的第二位階對應有較大的第二權重值，如此將導致得票結果較能反映出專業性，也就是說，專業投票者對於得票結果具有較大影響力。此外，另一實施例中，該新增票數亦可為該處理模組2根據該當前投票資料所指示的該筆乙太幣金額及相關於該通訊模組3接收到該當前投票資料時的日期的第一權重值計算下獲得。
然後，在步驟S33中，該處理模組2根據該筆新增票數、及該儲存模組11中對應於該第二票選物件的該儲存單元12(以下亦稱作目標儲存單元12)所儲存的該(最近)歷史資料區塊123所含的該得票資料所指示的該歷史累積得票數，產生一筆對應於該所欲票選物件的當前累積得票數。舉例來說，在沿用上述步驟S32之例子的情況下，若該(最近)歷史資料區塊123所含的該得票資料所指示的該歷史累積得票數為3200，則該處理模組2所產生的該當前累積票數為3216(=3200+16)。
之後，在步驟S34中，該處理模組2根據該筆數位貨幣金額、該筆當前累積得票數及該電腦節點10’接收到該當前投票資料時的該日期及時間來產生一資料區塊，該資料區塊不僅含有指示出該筆數位貨幣金額的金額資料、指示出該筆當前累積得票數的得票資料，還含有指示出該當前投票資料被接收時的該日期及該時間的日期時間資料，並利用現有區塊鏈加密技術，例如雜湊(Hash)演算法、PKI公私鑰加密技術、UTXO(Unspent Transaction Outputs)機制等，加密所產生的該資料區塊，而且將加密後的該資料區塊新增地儲存於該目標儲存單元12作為一相關於該當前投票資料及該所欲票選物件的當前資料區塊124(見圖4)。
最後，在步驟S35中，該處理模組2藉由該通訊模組3將該筆當前資料區塊124傳送至其他電腦節點10，以使得其他電腦節點10在利用現有區塊鏈解密技術而成功驗證該筆當前資料區塊12後將該筆當前資料區塊124新增於其他電腦節點10對應於該第二票選物件的一目標儲存單元12。於是，該等電腦節點10、10’的該等儲存模組1可達到同步更新，如圖4所示。至此，該計票程序被完成。
值得一提的是，若該電腦節點10’因遭到惡意攻擊或入侵而導致該筆當前資料區塊被篡改，則此篡改的當前資料區塊將無法被其他電腦節點10成功驗證，因此可以確保計票結果之公正性。
附帶一提的是，若該當前投票資料被傳送至另一電腦節點10時，此電腦節點10仍可依照上述步驟S31~S35達成所有電腦節點10，10’對於該當前資料區塊的同步更新。
綜上所述，本發明該區塊鏈計票系統100的每一電腦節點10利用區塊鏈技術已儲存有對應於每一票選物件的所有歷史資料區塊，並在接收到相關於數位貨幣的該當前投票資料時，產生對應於該當前投票資料的該筆當前資料區塊124，且利用區塊鏈技術儲存該筆當前資料區塊124，並且傳送該筆當前資料區塊124至其他電腦節點10，藉此可使所有電腦節點10，10’對於該筆當前資料區塊的同步更新。於是，若未經所有電腦節點10，10’的資料驗證，任一電腦節點10/10’所儲存的所有歷史資料區塊111/121~124/131~135將難以被擅自篡改或刪除，因此確實能確保計票結果的公正性，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
100‧‧‧區塊鏈計票系統 10，10’‧‧‧電腦節點 1‧‧‧儲存模組 11，13‧‧‧儲存單元 12‧‧‧儲存單元、目標儲存單元 111，121~123，131~135‧‧‧歷史資料區塊 124‧‧‧當前資料區塊 200‧‧‧通訊網路 2‧‧‧處理模組 3‧‧‧通訊模組 S31~S35‧‧‧步驟
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中 圖1是一方塊圖，示例地說明本發明區塊鏈計票系統的一實施例； 圖2是一示意圖，示例地說明該實施例中的每一電腦節點的該儲存模組之歷史配置情況； 圖3是一流程圖，示例地說明該實施例如何對於當前投票資料執行一計票程序；及 圖4是一示意圖，示例地說明該實施例中在執行完該計票程序後每一電腦節點的該儲存模組之配置情況。
S31~S35‧‧‧步驟

Claims (12)

  1. 一種基於數位貨幣的計票方法，用於計算於一預定投票期間內多個票選物件其中每一者所獲得的一累積得票數，並藉由一區塊鏈計票系統實施，該區塊鏈計票系統包括多個相互連接的電腦節點，每一電腦節點配置有多個分別對應於該等票選物件的儲存單元，每一儲存單元儲存有至少一個歷史資料區塊，其中每一者至少包含指示出一對應歷史數位貨幣金額的金額資料、及指示出該等票選物件其中一對應者的歷史累積得票數的得票資料，該計票方法，對於該等電腦節點其中每一者，包含以下步驟：(A)藉由該電腦節點，於該預定投票期間內接收到至少指示出一所欲票選物件及一筆數位貨幣金額的當前投票資料時，至少根據該當前投票資料所指示的該筆數位貨幣金額、及一相關於該電腦節點接收到該當前投票資料時的日期的第一權重值，獲得一筆對應於該所欲票選物件的新增票數；(B)藉由該電腦節點，根據該筆新增票數、及該等儲存單元其中一個對應於該所欲票選物件且作為一目標儲存單元的儲存單元所儲存的該至少一歷史資料區塊其中一個最近歷史資料區塊所含的該得票資料所指示的該歷史累積得票數，產生一筆對應於該所欲票選物件的當前累積得票數；(C)藉由該電腦節點，至少根據該筆數位貨幣金額及該筆當前累積得票數，產生一資料區塊，該資料區塊至少 含有指示出該筆數位貨幣金額的金額資料、及指示出該筆當前累積得票數的得票資料，並將加密後的該資料區塊新增地儲存於該目標儲存單元作為一相關於該當前投票資料及該所欲票選物件的當前資料區塊；及(D)藉由該電腦節點，將該筆當前資料區塊傳送至其他電腦節點，以使得其他電腦節點經成功驗證該筆當前資料區塊後將該筆當前資料區塊新增於該目標儲存單元。
  2. 如請求項1所述的計票方法，其中，在步驟(A)中，該第一權重值係正相關於該預定投票期間的一投票截止日與該當前投票資料的接收日之間的日數差。
  3. 如請求項1所述的計票方法，其中，在步驟(A)中，該當前投票資料還指示出投票者屬性，且該電腦節點不僅根據該筆數位貨幣金額及該第一權重值，還根據相關於該當前投票資料所指示的該投票者屬性的一第二權重值，獲得該筆新增票數。
  4. 如請求項3所述的計票方法，其中，該投票者屬性包含投票者的職稱位階，且該第二權重值係正相關於該職稱位階。
  5. 如請求項1所述的計票方法，在步驟(A)之前，還包含一步驟(E)，當該電腦節點接收到來自一使用端且對於該等票選物件其中的至少一所欲查詢者的得票查詢時，藉由該電腦節點，將該等儲存單元其中至少一對應於該至少一所欲查詢票選物件的儲存單元所儲存的該至少一歷史資料區塊其中一個最近歷史資料區塊所含的該得票資料傳送至 該使用端。
  6. 如請求項1所述的計票方法，每一電腦節點所配置的每一儲存單元還包含指示出該電腦節點接收到對應到該當前投票資料時的日期與時間的日期時間資料，其中，在步驟(C)中，該電腦節點不僅根據該筆數位貨幣金額及該筆當前累積得票數，還根據該電腦節點接收到該當前投票資料時的該日期及時間來產生該資料區塊，以致該資料區塊不僅含有指示出該筆數位貨幣金額的該金額資料、及指示出該筆當前累積得票數的該得票資料，還包含指示出該當前投票資料被接收時的該日期及該時間的日期時間資料。
  7. 一種基於數位貨幣的區塊鏈計票系統，用於計算於一預定投票期間內多個票選物件其中每一者所獲得的一累積得票數，該區塊鏈計票系統包含：多個電腦節點，經由一通訊網路彼此連接，其每一者包括一通訊模組，連接該通訊網路，一儲存模組，配置有多個分別對應於該等票選物件之儲存單元，每一儲存單元儲存有至少一個歷史資料區塊，其中每一歷史資料區塊至少包含指示出一對應歷史數位貨幣金額的金額資料、及指示出該等票選物件其中一對應者的歷史累積得票數的得票資料，及一處理模組，電連接該通訊模組與該儲存模組；其中，對於每一電腦節點，當該通訊模組在該預定投票期間內接收到至少指示出一所欲票選物件及一筆數位 貨幣金額的當前投票資料時，該處理模組至少根據來自於該通訊模組的該當前投票資料所指示的該筆數位貨幣金額、及一相關於該通訊模組接收到該當前投票資料之日期的第一權重值，獲得一筆對應於該所欲票選物件的新增票數，該處理模組根據該筆新增票數、及該等儲存單元其中一個對應於該所欲票選物件且作為一目標儲存單元的儲存單元所儲存的該至少一歷史資料區塊其中一個最近歷史資料區塊所含的該得票資料所指示的該歷史累積得票數，產生一筆對應於該所欲票選物件的當前累積得票數，該處理模組至少根據該筆數位貨幣金額及該筆當前累積得票數，產生一資料區塊，該資料區塊至少含有指示出該筆數位貨幣金額的金額資料、及指示出該筆當前累積得票數的得票資料，並將加密後的該資料區塊新增地儲存於該目標儲存單元作為一相關於該當前投票資料及該所欲票選物件的當前資料區塊，及該處理模組藉由該通訊模組將該筆當前資料區塊傳送至其他電腦節點，以使得其他電腦節點經成功驗證該筆當前資料區塊後將該筆當前資料區塊新增於該目標儲存單元。
  8. 如請求項7所述的區塊鏈計票系統，其中，該第一權重值係正相關於該預定投票期間的一投票截止日與該當前投票資料的接收日之間的日數差。
  9. 如請求項7所述的區塊鏈計票系統，其中，該當前投票資料還指示出投票者屬性，且該處理模組不僅根據該筆數位貨幣金額及該第一權重值，還根據相關於該當前投票資料所指示的該投票者屬性的一第二權重值，獲得該筆新增票數。
  10. 如請求項9所述的區塊鏈計票系統，其中，該投票者屬性包含投票者的職稱位階，且該第二權重值係正相關於該職稱位階。
  11. 如請求項7所述的區塊鏈計票系統，其中，當該通訊模組接收到來自一使用端且對於該等票選物件其中的至少一所欲查詢者的得票查詢時，該處理模組利用該通訊模組，將該等儲存單元其中至少一對應於該至少一所欲查詢票選物件的儲存單元所儲存的該至少一歷史資料區塊其中一個最近歷史資料區塊所含的該得票資料傳送至該使用端。
  12. 如請求項7所述的區塊鏈計票系統，其中，對於每一電腦節點：該儲存模組所配置的每一儲存單元還包含指示出該電腦節點接收到對應歷史投票資料時的日期與時間的日期時間資料；及該處理模組不僅根據該筆數位貨幣金額及該筆當前累積得票數，還根據該電腦節點接收到該當前投票資料時的該日期及時間來產生該資料區塊，以致該資料區塊不僅含有指示出該筆數位貨幣金額的該金額資料、及指示出該 筆當前累積得票數的該得票資料，還包含指示出該當前投票資料被接收時的該日期及該時間的日期時間資料。
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