16、TMDS：支持云存储中关键字搜索的加密方案

TMDS：支持云存储中关键字搜索的加密方案

在当今数字化时代，数据共享变得越来越普遍，同时数据隐私和安全也成为了至关重要的问题。尤其是在云存储环境中，如何在不依赖可信云的情况下，实现隐私保护的数据共享并支持关键字搜索，是一个具有挑战性的问题。TMDS（Thin - Model Data Sharing）方案就是为解决这一问题而设计的。

设计需求

在介绍TMDS方案之前，我们先来了解一下其设计所需要满足的几个关键需求：
1. 数据机密性 ：确保只有授权用户能够检索共享数据，包括云在内的未授权用户无法获取存储数据的隐私信息，如数据内容、是否包含特定关键字等。
2. 撤销能力 ：这一需求具有双重性。一方面，管理员可以删除用户并撤销其在组织中的权限；另一方面，数据所有者可以灵活撤销现有授权用户的访问权限。
3. 效率 ：同样具有双重性。一是加密操作要高效；二是用户加入或撤销操作要高效，即存储的加密数据可以直接共享给新用户，并且在撤销用户权限时无需更新其他用户的私钥。

TMDS方案描述

TMDS方案的设计灵感来源于BLS短签名方案、BE广播加密方案和SSE可搜索加密方案。下面我们详细介绍TMDS方案的各个算法。
1. Setup(1β, n)
- 生成双线性映射组系统B = (p, G, G1, e(·, ·))，其中p是G的阶，且2β ≤ p ≤ 2β + 1。
- 设置n为组织中的最大成员数。
- 随机选择生成元g ∈ G和随机数α ∈ Zp，