一、摘要

將數據庫存儲在服務器上可以節省很多的維護成本，但是大多數的服務器都是不可信的，因此存儲在其上的數據庫需要進行加密。本文通過bilinear pairing實現了加密數據庫的多用戶上傳和讀取，適合數據庫需要經常動態變化的情況。另外，該方案還實現了用戶的新增和刪除都對其他用戶透明，減少了開銷。

二、主要工作 （核心場景、框架或者算法）

該加密方案主要涉及兩個對稱密鑰e和k，其中密鑰e用于加密和解密數據庫記錄，密鑰k用于加密和解密index。密鑰e通過可信密鑰服務器直接分發給用戶，每個用戶的e都相同；而密鑰k則與關鍵字一一對應，即不同的用戶，只要關鍵字相同，就會得到相同的加密密鑰k，而密鑰k的計算需要通過bilinear pairing和BLS Short Signature實現，如下圖所示。

（一）首先是用戶新增的過程，該過程中，由offline的線下服務器完成密鑰的計算，生成密鑰對（xu，ComKu），其中私鑰xu以及用戶加密數據庫記錄的對稱密鑰e發送給用戶，ComKu發送給服務器存儲，s是哈希列表的種子。
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（二）用戶上傳數據的過程，主要為雙線性映射的過程。首先用戶通過哈希列表以及隨機數rw計算g1=hs(w)^rw∈G1發送給服務器（rw保證了安全性），服務器根據公鑰ComKu返回映射到G2空間的值，用戶再根據私鑰解密得到生成Index的對稱密鑰K，使用k加密Index=<r,[r]k>，使用e加密record，上傳給服務器。
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（三）用戶查詢及下載數據的過程。首先用戶根據私鑰xu生成查詢，上傳給服務器，服務器根據該用戶的公鑰ComKu以及哈希映射計算用于加密該關鍵字的對稱密鑰k'，并且對Index列表中的每一個條目<r,[r]k>進行匹配，若r=[[r]k]k',表示匹配成功，則該index對應的記錄加入到返回給用戶的隊列中。
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（四）用戶的撤銷過程。只需要可信密鑰服務器通知server刪除相應的公鑰comku，則該用戶就無法進行讀寫。

三、優點（動機、算法、寫作）

• 實現了多用戶的上傳和下載，適用于數據庫經常需要修改的情況
• 支持多關鍵字（作者提了一句說實現方法很簡單，但并沒有說明細節）
• 用戶的新增和刪除并不影響其他用戶

四、缺點 （算法缺陷、寫作邏輯漏洞、攻擊場景漏洞、工作完成度）

• 搜索效率為O(m)，m為record的數目，不適合大型的數據庫。
• 優化方案中提到了性能的優化，但僅限于特定的可以進行binary search的數據庫
• 可信密鑰服務器只維護了一個主密鑰Kum以及對稱密鑰e，整個數據庫只分為可訪問與不可訪問兩類用戶。在該場景中是合理的，但在我們的場景中，每一個用戶的文件都相當于一個小型數據庫，每一個用戶甚至每一個文件都需要區分可訪問與不可訪問。
• 沒有區分搜索權限和下載權限

五、可改進點（改進方法、啟發）

• order preserving？（由下一篇論文得到啟發 ）

六、對比

七、鏈接

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