一、摘要

將數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)在服務(wù)器上可以節(jié)省很多的維護(hù)成本，但是大多數(shù)的服務(wù)器都是不可信的，因此存儲(chǔ)在其上的數(shù)據(jù)庫(kù)需要進(jìn)行加密。本文通過(guò)bilinear pairing實(shí)現(xiàn)了加密數(shù)據(jù)庫(kù)的多用戶上傳和讀取，適合數(shù)據(jù)庫(kù)需要經(jīng)常動(dòng)態(tài)變化的情況。另外，該方案還實(shí)現(xiàn)了用戶的新增和刪除都對(duì)其他用戶透明，減少了開銷。

二、主要工作 （核心場(chǎng)景、框架或者算法）

該加密方案主要涉及兩個(gè)對(duì)稱密鑰e和k，其中密鑰e用于加密和解密數(shù)據(jù)庫(kù)記錄，密鑰k用于加密和解密index。密鑰e通過(guò)可信密鑰服務(wù)器直接分發(fā)給用戶，每個(gè)用戶的e都相同；而密鑰k則與關(guān)鍵字一一對(duì)應(yīng)，即不同的用戶，只要關(guān)鍵字相同，就會(huì)得到相同的加密密鑰k，而密鑰k的計(jì)算需要通過(guò)bilinear pairing和BLS Short Signature實(shí)現(xiàn)，如下圖所示。

（一）首先是用戶新增的過(guò)程，該過(guò)程中，由offline的線下服務(wù)器完成密鑰的計(jì)算，生成密鑰對(duì)（xu，ComKu），其中私鑰xu以及用戶加密數(shù)據(jù)庫(kù)記錄的對(duì)稱密鑰e發(fā)送給用戶，ComKu發(fā)送給服務(wù)器存儲(chǔ)，s是哈希列表的種子。
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（二）用戶上傳數(shù)據(jù)的過(guò)程，主要為雙線性映射的過(guò)程。首先用戶通過(guò)哈希列表以及隨機(jī)數(shù)rw計(jì)算g1=hs(w)^rw∈G1發(fā)送給服務(wù)器（rw保證了安全性），服務(wù)器根據(jù)公鑰ComKu返回映射到G2空間的值，用戶再根據(jù)私鑰解密得到生成Index的對(duì)稱密鑰K，使用k加密Index=<r,[r]k>，使用e加密record，上傳給服務(wù)器。
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（三）用戶查詢及下載數(shù)據(jù)的過(guò)程。首先用戶根據(jù)私鑰xu生成查詢，上傳給服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)該用戶的公鑰ComKu以及哈希映射計(jì)算用于加密該關(guān)鍵字的對(duì)稱密鑰k'，并且對(duì)Index列表中的每一個(gè)條目<r,[r]k>進(jìn)行匹配，若r=[[r]k]k',表示匹配成功，則該index對(duì)應(yīng)的記錄加入到返回給用戶的隊(duì)列中。
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（四）用戶的撤銷過(guò)程。只需要可信密鑰服務(wù)器通知server刪除相應(yīng)的公鑰comku，則該用戶就無(wú)法進(jìn)行讀寫。

三、優(yōu)點(diǎn)（動(dòng)機(jī)、算法、寫作）

• 實(shí)現(xiàn)了多用戶的上傳和下載，適用于數(shù)據(jù)庫(kù)經(jīng)常需要修改的情況
• 支持多關(guān)鍵字（作者提了一句說(shuō)實(shí)現(xiàn)方法很簡(jiǎn)單，但并沒有說(shuō)明細(xì)節(jié)）
• 用戶的新增和刪除并不影響其他用戶

四、缺點(diǎn) （算法缺陷、寫作邏輯漏洞、攻擊場(chǎng)景漏洞、工作完成度）

• 搜索效率為O(m)，m為record的數(shù)目，不適合大型的數(shù)據(jù)庫(kù)。
• 優(yōu)化方案中提到了性能的優(yōu)化，但僅限于特定的可以進(jìn)行binary search的數(shù)據(jù)庫(kù)
• 可信密鑰服務(wù)器只維護(hù)了一個(gè)主密鑰Kum以及對(duì)稱密鑰e，整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只分為可訪問(wèn)與不可訪問(wèn)兩類用戶。在該場(chǎng)景中是合理的，但在我們的場(chǎng)景中，每一個(gè)用戶的文件都相當(dāng)于一個(gè)小型數(shù)據(jù)庫(kù)，每一個(gè)用戶甚至每一個(gè)文件都需要區(qū)分可訪問(wèn)與不可訪問(wèn)。
• 沒有區(qū)分搜索權(quán)限和下載權(quán)限

五、可改進(jìn)點(diǎn)（改進(jìn)方法、啟發(fā)）

• order preserving？（由下一篇論文得到啟發(fā) ）

六、對(duì)比

七、鏈接

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