I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 ,   p p .   1 0 0 6 ~ 1 0 1 4   I SS N:  2252 - 8 8 1 4 ,  DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /ijaas . v 1 5 . i 3 . pp 1 0 0 6 - 1 0 1 4           1006       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij a a s . ia esco r e. co m   H y brid ligh tweig ht  enc ry ption a nd  sea r cha ble securi ty  framewo rk  for  secur e  V ANET  ima g e and text  data  s ha ring       F a iro uz  Sh er a li,  F a la h Sa rha n   D e p a r t me n t   o f   M a t h e m a t i c s,   E d u c a t i o n   C o l l e g e   f o r   G i r l s ,   K u f a   U n i v e r si t y ,   N a j a f ,   I r a q       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l 1 1 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J u n   3 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   J u n   1 7 ,   2 0 2 6       Th e   in c re a sin g   re li a n c e   o n   v e h icu lar  a d   h o c   n e two r k s   ( VA NETs )   fo r   in sta n tan e o u s  traffic  o rc h e stra ti o n   a n d   d a ta  e x c h a n g e   h i g h l ig h ts  th e   n e e d   fo r   ro b u st,  e fficie n t,   a n d   p r iv a c y   p re se rv i n g   se c u rit y   so l u ti o n s.   Clas sic a l  e n c ry p ti o n   m e th o d s  o f ten   fa il   t o   m e e t  th e   lo w - late n c y   a n d   li g h twe ig h t   re q u irem e n ts  o f  v e h icu lar  e n v ir o n m e n ts.  In   th is  st u d y ,   a   h y b ri d   c ry p to g ra p h ic  fra m e wo rk   wa s  d e sig n e d   t h a t  in teg ra tes   se a rc h a b le  e n c ry p ti o n   (S E)  wit h   th e   S p r it z   stre a m   c ip h e r,   targ e ti n g   se c u re   k e y wo r d - b a se d   a c c e ss   to   e n c ry p ted   d a ta.   By   lev e ra g i n g   b il in e a r  p a iri n g   f o r  id e n t it y - b a se d   k e y   m a n a g e m e n t,   th e   s y ste m   e n a b les   flex ib le  a u th e n ti c a ti o n   a n d   se c u r e   u p d a tes .   Bo th   tex t  a n d   ima g e   d a ta  a re   su p p o rted ,   wit h   m in ima l  c o m p u tati o n a l   o v e rh e a d .   E x p e rime n tal  re su lt s  v a li d a te  th e   fe a sib il it y   o f  t h e   a p p r o a c h   in   d y n a m ic,  re so u rc e - li m it e d   v e h icu lar n e tw o rk s.   K ey w o r d s :   B ilin ea r   p air in g   C lo u d   co m p u tin g   Sear ch ab le  en cr y p tio n   Sp r itz  s tr ea m   cip h er   Veh icu lar   ad   h o c  n etwo r k s   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Falah   Sar h an   Dep ar tm en t o f   Ma th em atics,  E d u ca tio n   C o lleg e  f o r   Gir ls ,   Ku f a  Un iv er s ity   Naja f   0 0 9 6 4 ,   I r aq   E m ail:  f alah h . s ar h an @ u o k u f a. ed u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N   Ov er   th e  p ast  ten   y ea r s ,   tech n o lo g y   h as  ad v an ce d   d r a m atica lly ,   cr ea tin g   n ew  m ea n s   o f   i n f o r m atio n   s h ar in g   an d   d e v ice  an d   s y s tem   co n n ec tiv it y .   Veh icu lar   ad   h o c  n etwo r k s   ( VANE T s )   an d   th e  in ter n et  o f   th in g s   ( I o T )   a r e  two   o f   th e  m o s t  s ig n if ican t  in n o v atio n s .   T h e   I o T   en co m p ass es  a  v ast  ar r ay   o f   in ter n et - co n n ec ted   s m ar t  d ev ices,  in clu d in g   in d u s tr ial  m ac h in es,  wea r ab le  tech n o lo g y ,   s en s o r s ,   an d   r esid en ti al  s y s tem s ,   th at  ca n   f u n ctio n   with   litt le  to   n o   h u m an   in ter v e n tio n .   VANE T s ,   in   co n tr ast,  allo w  v e h icles  to   co m m u n i ca te  d i r ec tly   with   ea ch   o th er   an d   with   n ea r b y   in f r astru ctu r e,   aim i n g   to   i m p r o v e   tr af f ic  f lo w,   r e d u ce   c o llis io n s ,   an d   s u p p o r t  au to n o m o u s   d r iv i n g   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   T h ese  two   tech n o lo g ies  ar e  ex ten s iv ely   u tili ze d   in   c o n tem p o r ar y   d o m ain s   lik e  au to m ated   m an u f ac tu r in g ,   s m ar t  r esid en ce s ,   in tellig en t  tr an s p o r tatio n ,   an d   h ea lth ca r e  m o n ito r in g .   C o n ce r n s   ab o u t   d ata  s ec u r ity   an d   s af ety   a r e  g r o wi n g   alo n g   with   th eir   u s e.   Data   in   I o T   an d   VANE T   s y s te m s   is   s u s ce p tib le  to   m alicio u s   attac k s ,   d ata  th ef t,  an d   u n au t h o r ized   ac ce s s   s in ce   it  is   tr an s m itted   w ir eless l y   an d   f r e q u en tly   in   p u b lic  s ettin g s .   Fo r   in s tan ce ,   an   attac k   o n   a  h ea lth ca r e  s en s o r   m ig h t  je o p ar d ize   s en s itiv e  p atien t  d ata,     wh ile  a  s ec u r ity   lap s e  i n   a   s m ar t  ca r   c o m m u n icatio n   s y s tem   co u ld   r esu lt  in   r is k y   m is co m m u n icatio n s     b etwe en   ca r s   [ 3 ] .   E n cr y p tio n   is   o n e   o f   th e  m o s t  im p o r tan t  wa y s   to   s af eg u a r d   s u ch   s y s tem s .   B y   co n v er tin g   r ea d a b le  d ata  in to   a  c o d ed   f o r m at  th at   o n ly   tr u s two r th y   p ar ties   m a y   ac ce s s   o r   d ec ip h er ,   en cr y p t io n   f u n ctio n s .   T h is   p r o ce d u r e  is   ess en tial  f o r   p r o t ec tin g   d ata  p r iv ac y   an d   m ak i n g   s u r e  it  wasn ' t  alter ed   wh il e  b ein g   tr an s m itted .   Ho wev er ,   t h e  lo w   p r o ce s s in g   an d   s to r a g e  ca p ac ity   o f   m an y   I o T   d ev ices  m a k es  it  c h allen g in g   to   u s e   co m m o n   en cr y p tio n   tech n o lo g ies.  Simi lar   to   th is ,   VANE T   s y s tem s   n ee d   to   co m m u n icate   q u ic k ly   in   r ea l  tim e,   wh ich   m ak es e lab o r ate  o r   s lo w  s ec u r ity   p r o ce d u r es d if f ic u lt to   im p l em en t  [ 4 ] – [ 6 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       Hyb r id   lig h tw eig h t e n cryp tio n   a n d   s ea r ch a b le  s ec u r ity  fr a mewo r k  fo r   s ec u r e   …  ( F a ir o u z   S h era li )   1007   A s   I o T   a n d   V A N E T   s y s t e m s   b e c o m e   m o r e   a n d   m o r e   u s e d   in   e v e r y d a y   l i f e   a n d   t h e  n e c e s s a r y   i n f r a s t r u c t u r e ,   it   i s   m o r e   n e c es s a r y   t h a n   e v e r   t o   m a k e   s u r e   t h e y   a r e   s e c u r e .   C o n s t r u c t i n g   e n c r y p t i o n   m e c h a n i s m s   t h a t   a r e   b o t h   r o b u s t   a n d   li g h tw e i g h t   is   a   m ai n   i s s u e   b e c a u s e   c l a s s ic a l   m et h o d s   o f t e n   o u t p e r f o r m   l o w - r e s o u r c e   de v i c e s   o r   i m p e d e   c o m m u n i c at i o n   i n   h i g h - m o b i l i t y   s e tt i n g s   li k e   v e h i c u l a r   n e tw o r k s .   T h e r e f o r e ,   i t   h a s   b ec o m e   c l e a r   t h a t   i n n o v a t i v e   a n d   m o d e r n   e n c r y p t i o n   s o l u t i o n s   t h a t   s u p p o r t   h i g h   s e c r e c y   a n d   p e r f o r m a n c e   a r e   i n   d e m a n d .   T o   ad d r ess   th ese  ch allen g es,   th is   p ap er   in tr o d u ce s   a  n o v el  s ec u r e  d ata  s h ar in g   f r a m ewo r k   f o r   VANE T   en v ir o n m en ts   th at   c o m b in es  s ea r ch a b le  en c r y p tio n   ( SE)   with   th e   lig h tweig h t   S p r itz  s tr ea m   ci p h er .   T h is   in teg r atio n   en a b les  p r iv ac y - p r eser v in g   k e y wo r d   s ea r ch   o n   en c r y p te d   v eh ic u lar   d ata   with o u t   co m p r o m is in g   s y s tem   r esp o n s iv en ess .   T h e  p r o p o s ed   s o lu t io n   s u p p o r ts   m u lti - u s er   au th e n ticatio n ,   d y n am ic   u p d ates,  an d   s tr o n g   r esis tan ce   to   attac k s   s u ch   as  k e y wo r d   g u ess in g   an d   d ata  in f er e n ce ,   m ak in g   it  well - s u ited   f o r   r ea l - tim e,   r eso u r ce - co n s tr a in ed   v eh ic u lar   co m m u n icatio n .   Un lik e  p r e v io u s   s tu d ies,  t h is   wo r k   u n iq u el y   in teg r ates  lig h tweig h t  en cr y p tio n   an d   ef f ici en t  s ea r ch   m ec h an is m s   with in   a   u n if ie d   f r am ewo r k   tailo r ed   s p ec if ically   f o r   th e  h ig h - m o b ilit y   an d   lo w - laten cy   r eq u ir em e n ts   o f   5 G - e n ab led   VANE T s .   Sev er al  s tu d ies  h av e  ad d r ess ed   s ec u r e  d ata  s h ar i n g   in   VANE T - clo u d   en v ir o n m en ts .   Fo r   in s tan ce ,   Heg d e   et  a l.   [ 7 ]   s u g g est  a  s ec u r e ,   SE  m eth o d   d ev elo p e d   f o r   VANE T - clo u d   en v ir o n m en ts .   T h e   au th o r s   u s e  a  r a n d o m   q u er y   tr ap d o o r   m ec h an is m   a n d   B lo o m   f ilter s   to   e n ab le     k ey wo r d - b ased   s ea r ch   o v e r   en cr y p ted   v eh icu lar   d ata  with o u t  co m p r o m is in g   p r iv ac y .   B y   em p lo y in g   b ilin ea r   p air in g   an d   h ash - b ased   in d ex in g ,   th e   s ch em e   en s u r es   b o th   ef f icien c y   an d   r esis tan ce   ag ain s t  q u er y   p atter n   leak ag e.   I t su p p o r ts   d y n am ic  u p d ates,  lo w  co m p u tati o n   co s ts ,   an d   s ec u r e   k ey wo r d   m atch i n g .   An   im p r o v ed   a u th en ticatio n   m eth o d   f o r   VANE T s   th at  s at is f ies  a  b alan ce   b etwe en   ef f e ctiv en ess ,   s ec u r ity ,   an d   u s er   p r iv ac y   is   p r o p o s ed   [ 8 ] .   B y   o f f er in g   co n d itio n al  tr ac ea b ilit y   a n d   d e f en s e   ag ain s t  f o r g e r y   an d   r e p lay   attac k s ,   it  en h an ce s   cu r r en t   m eth o d s .   Fo r   f ast  au t h en ticatio n   ap p r o p r iate  f o r   v e h icu lar   s ettin g s ,   th e   m eth o d   em p l o y s   lig h tweig h t   o p er atio n s   an d   ellip tic  cu r v e  cr y p to g r ap h y .   I ts   s u p er i o r ity   in   ter m s   o f   co m p u tatio n al  a n d   c o m m u n icatio n   o v er h ea d   is   co n f ir m ed   b y   p er f o r m an ce   s tu d ies.   K a n g   e t   a l .   [ 9 ]   s t u d ie d   t h e   i n t eg r a t i o n   o f   b l o c k c h a i n   te c h n o l o g y   i n t o   v e h i c u l a r   e d g e  c o m p u t in g   t o   a l l o w  t h e   s e c u r e   s h a r i n g   o f   v e h i c l e   i n f o r m a t i o n .   I t   s u r v e y s   e x i s t i n g   s o l u t i o n s   t o   p r o t e c t   d a t a   s h a r i n g   i n   V A N E T s ,   i d e n t i f i es   t h e i r   li m i t at i o n s ,   a n d   e m p h a s i z e s   h o w   b l o c k c h ai n   c a n   p r o v i d e   d e c e n t r a l i z e d   a u th e n t i c a t i o n ,   t a m p er   r e s is t a n c e ,   a n d   e f f i c i e n t   d a t a   ac c e s s   m a n a g e m e n t ,   m a k i n g   i t   a   s t r o n g   c a n d i d a t e   f o r   f u t u r e   v e h i c u l a r   n e t w o r k s .   Y a n   e t   a l .   [ 1 0 ]   p r e s e n t   a   s e c u r e   a c c e s s   c o n t r o l   f r a m e w o r k   t h a t   c o m b i n e s   b l o c k c h a i n   w i t h   a t t r i b u te - b a s e d   s e a r c h a b l e   e n c r y p ti o n   ( A B S E ) .   T h i s   d e s i g n   e n s u r e s   d at a   c o n f i d e n t i a l it y ,   f i n e - g r a i n e d   ac c e s s   c o n t r o l ,   a n d   e f f i c i e n t   k e y w o r d   s e a r c h   o v e r   e n c r y p t e d   d a t a .   I t   a l s o   s u p p o r t s   d y n a m i c   u p d a t e s   a n d   r e s is ts   c o l l u s i o n   a n d   k e y w o r d - g u e s s i n g   a tt a c k s ,   m ak i n g   i t   s u it a b l e   f o r   d e c e n t r a l i z ed   e n v i r o n m e n t s   s u c h   as   I o T   a n d   V A N E T s .   I n   th eir   s tu d y ,   W an g   et  a l.   [ 6 ]   s u g g ested   a  lig h tweig h t   an d   ef f icien t  s tr o n g   p r iv ac y   p r eser v in g   au th en ticatio n   s ch em e  ( L E SP P ) ,   a  lig h tweig h t  a n d   ef f icie n t  au th e n ticatio n   m eth o d   f o r   s ec u r e  a n d   p r iv ate  co m m u n icatio n   in   VANE T s .   T h is   m eth o d   u tili ze s   s elf - g en er ated   p s eu d o n y m o u s   id en titi es  an d   r elies   o n   s y m m etr ic  en cr y p tio n   a n d   m ess ag e  au th en ticatio n   co d es  ( MA C s ) ,   en ab lin g   f ast  s ig n in g   an d     v er if icatio n   with o u t  th e  n ee d   f o r   co m p u tatio n all y   in ten s iv e   p u b lic - k ey   cr y p to g r ap h y .   C o m p ar ed   t o   ex is tin g     p u b lic - k e y - b ased   s ch em es,  L E SP P  at tain ed   a  1 0 2   to   1 0 3   r ed u ctio n   in   co m p u tatio n   c o s t  an d   d ec r ea s ed   co m m u n icatio n   o v er h ea d   b y   4 1 – 7 7 . 6 0   wh ile  p r o v id in g   r e s ilien ce   ag ain s t  d en ial - of - s er v ice  ( Do S )   attac k s .   T h e  k e y   m a n ag em en t   ce n ter   k ee p s   th e  a b ilit y   to   r ev ea l  r ea l  id en titi es  if   n ec ess ar y ,   p r ese r v in g   u s er   p r iv ac y   an d   h in d er in g   v eh ic le  tr ac k in g   ev en   wh en   r o a d s id e  u n its   ar e  co m p r o m is ed .   R ec en t  wo r k s   b etwe en   2 0 2 2   an d   2 0 2 5   s h o w  s ig n if ican t  p r o g r ess   in   s ea r ch ab le  an d   attr i b u te - b ased   en cr y p tio n   s ch em es  s u itab le  f o r   VANE T s .   Yan   et  a l.   [ 1 1 ]   p r esen t  a  s u r v ey   o n   AB SE ,   h ig h lig h tin g   im p r o v em e n ts   in   c o m p u tatio n al  ef f icien cy ,   p o licy   h id i n g ,   a n d   f le x ib ilit y   in   I o T   an d   v eh i cu lar   co n tex ts   [ 1 1 ] .  Oth er   r esear ch   in teg r ates  ci p h er tex t - p o licy   attr ib u te - b ase d   en cr y p tio n   ( CP - AB E )   with   b lo c k ch ain   an d   r ev o ca b le   ac ce s s   co n tr o l   f o r   v eh icu lar   d ata   s h ar in g ,   e. g . ,   a  d y n am i c  s o cial  v eh icu lar   n etw o r k   ( DSVN )   m o d el   em p lo y in g   o u ts o u r ce d   r ev o c ab le  cip h er tex t - p o licy   attr ib u te - b ased   en cr y p tio n   ( OR C P - AB E )   with   u s er   attr ib u te  r ev o ca tio n   an d   o u ts o u r ce d   en c r y p tio n   to   r e d u ce   o v er h ea d   [ 1 2 ] .       2.   P RE L I M I NAR I E S   T h is   s ec tio n   o u tlin es  t h e  f o u n d atio n al   co n ce p ts   an d   cr y p to g r ap h ic  to o ls   u s ed   in   th i s   r esear ch .   Un d er s tan d in g   th e  p r in cip les  o f   VANE T   co m m u n icatio n ,   b ilin ea r   p air in g ,   th e  lig h tweig h t  Sp r itz   cip h er ,   an d   SE  is   ess en tial .   T h ese  p r in cip les ar e  im p o r tan t  f o r   a p p r ec iati n g   th e  d esig n   an d   s ec u r ity   o f   p r o p o s ed   s y s tem .     2 . 1 .    Vehicula r  a d ho c  net wo rk s   VANE T s   ar e  a  tailo r ed   f o r m   o f   m o b ile  ad   h o c   n etwo r k s   ( MA NE T s ) ,   wh er e  v e h icles  f itted   with     on - b o ar d   d ev ices  ( OB Us)  in ter ac t  d y n a m ically   with   ea ch   o th er   an d   with   f ix e d   ro ad s id e  u n its   ( R SUs )   to   s u p p o r t   r ea l - tim e  d ata  ex c h a n g e,   s u c h   as  tr a f f ic  aler ts ,   r o ad   s af ety   n o tific atio n s ,   an d   in f o r m atio n   an d   en ter tain m en t  s er v ices.  VAN E T s   ar e  cr itical  co m p o n e n ts   o f   in tellig en t  tr an s p o r tatio n   s y s tem s   ( I T S)  an d   n ee d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci ,  Vo l.   1 5 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 2 6 :   1 0 0 6 - 1 0 1 4   1008   u ltra - f ast,  s ec u r e  co m m u n icati o n   as  a  co n s eq u en ce   o f   th eir   h ig h   m o b ilit y   an d   d y n am ic  to p o lo g y .   Du e  to   th e  o p en n ess   o f   wir eless   co m m u n icatio n   an d   th e  s ec u r ity - cr it ical  co n ten t  ex ch an g e d ,   en s u r in g   d ata  in teg r ity ,   au th en ticatio n ,   a n d   p r iv ac y   is   o f   p ar a m o u n t im p o r ta n ce   [ 1 3 ] – [ 1 5 ] .   Fu r th er m o r e ,   th e   VANE T   en v ir o n m e n t  r e q u ir es  ex ac tin g   r estrictio n s   o n   laten c y   a n d   s ca lab ilit y ,   d em an d in g   th e  u s e  o f   lig h tw eig h t  en cr y p tio n   tech n iq u es  th at  d o   n o t  c o m p r o m is e  r ea l - t im e  r esp o n s iv en ess ,   ev en   as  n o d es  co n tin u o u s ly   j o in ,   leav e,   o r   m o v e  b etwe en   n etwo r k   cl u s ter s .   I n   th e  p r o p o s ed   s y s tem ,   th e   co m m u n icatio n   m o d el  s u p p o r ts   b o th   v eh icle - to - v eh icl e  ( V2 V)   an d   v eh icle - to - i n f r astru ctu r e  ( V2 I )   in ter ac tio n s .   V2 V  is   p r im a r ily   u s ed   f o r   d ir ec t  d ata  e x ch an g e,   s u ch   as  ac cid en t   aler ts   an d   tr a f f ic  u p d ates,  wh ile  V2 I   en a b les  v eh icles  to   u p lo ad   en cr y p ted   d ata  t o   th e   clo u d   v ia   r o ad s id e   u n its .   T h e  s ch em e  is   d esig n ed   t o   o p er ate  u n d er   s tr ict  laten cy   co n s tr ain ts   ( ty p ically   <   5 0   m s   f o r   s af ety - cr itical  m ess a g es)  an d   ca n   d y n am ically   ad ap t  to   n o d e  m o b ilit y ,   allo win g   v eh icles  to   s ea m les s ly   j o in   o r   leav e  n etwo r k   clu s ter s   with o u t  d is r u p tin g   s ec u r e  co m m u n icatio n .     2 . 2 .    Sea rc ha ble  encr y pti on   SE  allo ws  s ec u r e  k ey wo r d   s ea r ch   v ia  en c r y p ted   d ata   wi th o u t  d ec r y p tio n ,   p r o tectin g   b o th   d ata  co n f id en tiality   an d   q u e r y   p r i v ac y .   Fo r   in s tan ce ,   i n   v eh icle   s o cial  n etwo r k s ,   d u al  p o licy   attr ib u te - b ased   SE  em p lo y s   b ilin ea r   p air i n g s   to   en ab le   id en tity - b ased   ac ce s s   co n tr o ls   an d   d y n am ic   u p d ates.  Fu r th er m o r e,   s ea r ch ab le  s y m m etr ic  en cr y p t io n   ( SS E )   p r o v id es  an   ef f icie n t  m eth o d   f o r   en cr y p ted   s ea r c h   in   a  clo u d   s er v er   ( C S)   [ 1 6 ] – [ 1 9 ] .   R ec en t  ad v an ce m en ts   h av e  f o cu s ed   o n   ad ap tin g   SE   to   r eso u r ce - lim ited   s ettin g s   s u ch   as  V ANE T   an d   I o T .   Utilizin g   e n h an ce d   cr y p t o g r ap h ic  p r im itiv es,  li g h tweig h t  SE  tech n iq u es  d ec r ea s e  c o m p u tin g   co s t  wh ile  p r eser v in g   r o b u s t  s ec u r ity   a s s u r an ce s ,   s p ec if ically   ag ain s t  k ey wo r d   g u ess in g   an d   u n au th o r ize d   ac ce s s .   Fu r th er m o r e ,   n ew   h y b r id   s ch em es  th at  in teg r ate   SE  with   s tr ea m   cip h e r s ,   lik e  Sp r itz,   im p r o v e   p er f o r m a n ce   wh ile  co n d u ctin g   en cr y p ted   s e ar ch es a cr o s s   tex t a n d   m u ltime d ia  [ 7 ] ,   [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ] .      2 . 3 .    B ilin ea r  pa iring s   T h r o u g h   i n d ex   tr ap d o o r s   o r   cip h er tex t   r etr ie v al,   b ilin ea r   p air in g s   en ab le   id en tity - b ased   k ey   g e n e r a t i o n   a n d   S E   c o n s t r u c t i o n s   [ 2 2 ] .   T h i s   p r i m i t i v e   i s   u s e d   t o   c r e a t e   s e c u r e   k e y w o r d   i n d i ce s   i n   V A N E T - cl o u d   s ea r ch   s tr ateg y   [ 2 3 ] .   T h ese  p air in g s   s atis f y   th e  c r iter ia  o f   ef f icien t  co m p u tab ilit y ,   n o n - d e g en er ac y ,   an d   b ilin ea r ity .   T h e y   ar e  d ef in ed   o v er   two   cr y p to g r ap h ic  g r o u p s ,   1   an d   2 ,   m ap p in g   to   a   tar g et  g r o u p ,     [ 2 4 ] .   Pair in g ‑ b ased   co n s tr u ctio n s   allo w  ef f icien t  an d   s ec u r e  au th en ticatio n   in   th e  VANE T   co n tex t,  lev er ag in g   id en tity - b ased   cr y p to g r ap h y   t o   f ac ilit ate  k e y   m an ag em en t  a n d   d ec r ea s e  in f r a s tr u ctu r al  o v e r h ea d .   C u r r en t  s y s tem s   h av e  u s ed   b ilin ea r   p air in g s   in   s ig n cr y p tio n   alg o r ith m s   to   s im u ltan eo u s ly   en s u r e   co n f id en tiality   an d   in teg r ity   d u r in g   V2 I   c o m m u n icatio n s .   Fu r th er ,   th e  in te g r atio n   o f   p air i n g s   in   d y n a m ic  SE  s ch em es  allo ws  r ea l - tim e  u p d ates  an d   s ca lab le   k ey w o r d   s ea r ch   in   v e h icu lar   clo u d s   wh ile  m ain tain in g   r o b u s t   s ec u r ity   g u ar a n tees su ch   as  f o r war d   s ec r ec y   an d   u s er   au t h en t icatio n   [ 2 5 ] ,   [ 2 6 ] .     2 . 4 .    Sp rit z  s t re a m   cipher   Sp r itz,   a  lig h tweig h t  s p o n g e - b ased   s tr ea m   cip h er ,   o f f er s   ef f icie n t  en cr y p tio n   an d   MA C   s u p p o r t — p er f ec t  f o r   VANE T   n o d es  w ith   lim ited   r eso u r ce s .   Fu r t h er ,   it  h as   b etter   r an d o m n ess   q u ality   th an   ea r lier   cip h er s   lik e  R C 4   [ 2 7 ] ,   [ 2 8 ] .   B ec au s e  o f   its   p er m u tatio n - b ase d   in ter n al  s tate  an d   b y te - o r ien t ed   d esig n ,   Sp r itz  is   h ig h ly   s u itab le  f o r   s o f twar e   i m p lem en tatio n s   in   em b e d d ed   v eh icu lar   c o m p o n en ts .   I ts   ad a p tab ilit y   allo ws  f o r   b o th   e n cr y p tio n   an d   h ash in g   o p er atio n s   with in   th e   s am e  s tr u ctu r e,   d ec r ea s in g   t h e   n ee d   f o r   m u ltip le   cr y p to g r ap h ic  m o d u les.  Sp r itz   h as  lo wer   laten cy   an d   m em o r y   co s t  th an   b lo c k   cip h e r s ,   wh ich   is   ess en tial  f o r   r ea l - tim e  VANE T   co m m u n ica tio n   [ 2 9 ] ,   [ 3 0 ] .   Ad d itio n ally ,   c o n tem p o r ar y   s tu d ies  h a v e  r e v ea led   th at  Sp r itz  is   r esil ien t  to   s tate  co llis io n   an d   k ey   r ec o v er y   attac k s ,   r ei n f o r cin g   its   s u itab ilit y   f o r   u s e  in   ad v e r s ar ial  an d   d y n am ic  e n v ir o n m en ts   [ 3 1 ] .     2 . 5 .    I ma g e  qu a lity   a nd   s t a t is t ica l a na ly s is   E v alu atin g   th e  in te g r ity   an d   r o b u s tn ess   o f   en cr y p ted   im ag e s   r elies  o n   well - estab lis h ed   m etr ics  s u ch   as  p ea k   s ig n al - to - n o is e  r atio   ( PS NR ) ,   co r r elatio n   co ef f icien t s ,   an d   en tr o p y   [ 3 2 ] :   ‒   PS NR   i s   a  s tan d ar d   m ea s u r e  u s ed   to   q u an tify   r ec o n s tr u cti o n   q u ality .   I t   co m p a r es  th e  m a x i m u m   p o s s ib le  p o wer   o f   a  s ig n al  ( im a g e)   v e r s u s   th e  p o wer   o f   co r r u p tin g   n o i s e,   ex p r ess ed   in   d ec ib els.   ‒   C o r r e l a ti o n   c o e f f i c i e n t   a n a l y s i s   d e t e r m i n e s   t h e   l e v e l   o f   s t a ti s tic a l   d e p e n d e n c y   b e t w e e n   a d j a c e n t   p i x e l s .   I n   a   s e c u r e ,   e n c r y p t e d   i m a g e ,   p i x el   c o r r e l a t i o n   s h o u l d   b e   n e a r   z e r o — i n d i c a ti n g   s t r o n g   d i f f u s i o n   o f   i m a g e   d a t a .   ‒   E n tr o p y ,   esp ec ially   Sh an n o n   en tr o p y ,   e v alu ates  th e  r an d o m n ess   o f   p ix el  v alu e  d is tr ib u tio n s .   I d ea l   en cr y p tio n   s ch em es  p u s h   en t r o p y   v alu es  to war d   th e  m ax i m u m   ( e. g . ,   ~   8   b its   f o r   a n   8 - b it  g r ay s ca le   im ag e) ,   th er e b y   m i n im izin g   in f o r m atio n   leak ag e.   ‒   Pra ctica l  ex p er im en ts   also   i n co r p o r ate  n o is e/cr o p   r o b u s t n ess — e. g . ,   test s   in v o lv in g   s alt - an d - p e p p er   n o is e  an d   d ata  c u t a ttack s   u s e  PS NR   to   co n f ir m   th e  alg o r it h m ’ s   ab ilit y   to   m ain tain   s tr u ctu r al  f id elity .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       Hyb r id   lig h tw eig h t e n cryp tio n   a n d   s ea r ch a b le  s ec u r ity  fr a mewo r k  fo r   s ec u r e   …  ( F a ir o u z   S h era li )   1009   3.   DE T AI L S  O F   T H E   P R O P O SE D  S CH E M E :   B L O CK CH AIN - B A SE D   L I G H T WE I G H T   NE T W O RK   SE C URI T Y  P RO T O CO L   Stro n g   s ec u r ity   a n d   h i g h - ef f icien cy   en cr y p tio n   tec h n iq u es  a r e  ess en tial  d u e  to   th e  r a p id   ex p an s io n   o f   n etwo r k ed   d ig ital  s y s tem s ,   in clu d in g   clo u d   p latf o r m s ,   m o b i le  an d   wir eless   n etwo r k s ,   th e  I o T ,   VANE T s ,   an d   h ea lth ca r e  m o n ito r in g   d ev ic e s .   E n cr y p tio n   tech n iq u es  f r eq u en tly   en c o u n ter   a  tr ad e - o f f   b etwe en   p r o ce s s in g   ef f icien cy   an d   co m p u tatio n al   co s t.  B ilin ea r   p air in g s ,   f o r   in s tan ce ,   o f f e r   s tr o n g   cr y p to g r ap h ic  f ea tu r es  s u ch   as  h ig h   co n f id en tiality .   Ho we v er ,   th eir   in ten s iv e  c o m p u tat io n al  r eq u i r em en ts   m ak e  th em   u n s u itab le  f o r   en cr y p tin g   lar g e  am o u n ts   o f   d ata,   p ar ticu lar ly   in   en v ir o n m en ts   with   lim ited   p r o ce s s in g   r eso u r ce s .   W h ile   s tr ea m   cip h er   alg o r ith m s   s u ch   as  Sp r itz,   a  n ewe r   v er s io n   o f   R C 4 ,   s u p p o r t  th e  en cr y p tio n   o f   lar g e  am o u n ts   o f   d ata,   th ey   lack   k ey   m an ag em e n t a n d   a u th en ticatio n   m ec h an i s m s .   T h is   p ap er   s u g g ests   a  h y b r id   en cr y p tio n   alg o r ith m ,   n am e d   b lo ck c h ain - b ased   lig h tweig h t  n etwo r k   s ec u r ity   p r o to co l  ( B L N - SP ) ,   th at  co m b in es  lig h tweig h t  cr y p to g r ap h y ,   s ec u r e  au th en ticatio n ,   an d     p r iv ac y - p r eser v in g   SE   to   h an d le  th e  k ey   ch allen g es  o f   d at a  co n f id en tiality ,   ef f ec tiv e  co m m u n icatio n ,   a n d   s ec u r e  s to r ag e  i n   I o T   a n d   VA NE T   en v ir o n m en ts .   T h e  B L N - SP   f r am ewo r k   co n s is ts   o f   tw o   en cr y p tio n   lay er s .   T h e  f ir s t  lay er   u tili ze s   a  lig h tweig h t  s tr ea m   cip h er   ( Sp r itz)   to   ef f icien tly   en cr y p t  b o t h   tex t  an d   im ag e  d ata   g en er ated   b y   v eh icu lar   n o d es.  Fo r   tex t  d ata,   a  d ir ec t  b y te - o r ien ted   k ey s tr ea m   is   ap p lied ,   wh ile  im ag e  d ata  is   p r o ce s s ed   in   b l o ck s   to   p r eser v e  in teg r ity   an d   m i n im ize  laten cy .   T h e  s ec o n d   lay er   is   r esp o n s ib le  f o r   s ec u r e   k ey   m an a g em en t  a n d   d is tr ib u tio n   u s in g   b ilin ea r   p air in g ,   en s u r in g   t h at  s y m m etr ic  k e y s   ar e  d y n am ically   g en er ated   an d   r ef r esh e d   with o u t  r ely i n g   o n   a   ce n tr alize d   a u th o r ity .   On   to p   o f   th ese   lay er s ,   th e  f r am ewo r k   in co r p o r ates  SE,   wh ich   en a b l es  s ec u r e  k e y wo r d - b ased   s ea r ch   o v er   en cr y p ted   v eh icu la r   d ata  s to r e d   in   th e  clo u d .   T h is   in teg r atio n   en s u r es  th at  wh ile  d ata  co n f id en ti ality   is   m ain tain ed   th r o u g h   s tr o n g   en cr y p tio n ,   ef f ic ien t  an d   p r iv ac y - p r eser v i n g   q u e r y   ca p a b ilit ies  ar e  s til l  s u p p o r ted   f o r   r ea l - tim e  VAN E T   ap p licatio n s .   T h e   p r o p o s ed   s y s tem   is   s tr u ctu r ed   in to   th r ee   f u n ctio n al  p h ase s :   i)   s en d in g   v eh icle  ( SV)   p h ase ,   ii)  r ec eiv in g   v eh i cle  ( R V)   p h ase ,  an d   iii)  C S  p h ase .  E ac h   v e h icle  ca n   ac t  as  a  d ata  s en d er   o r   r ec eiv er   d e p en d in g   o n   its   r o le   in   th e  co m m u n icatio n   s ce n a r io .   T h e  d ata  f lo w  p r o ce ed s   as   f o llo ws.     3 . 1 .     Send ing   ph a s e :   s endi ng   v ehicle  ( da t a   g ener a t i o n a nd   encr y ptio n )    I n   th is   p h ase,   th e  SV   co llects  r aw  d ata  lik e   s p ee d   lo g s ,   tr a f f ic  co n d itio n s ,   ac cid en t   r ep o r ts ,   g lo b al  p o s itio n in g   s y s tem   ( GPS )   co o r d in ates,  o r   r o a d   h az ar d   al er ts .   I f   th e  d ata  in clu d es  im ag es  ( e. g . ,   o f   r o a d   co n d itio n s   o r   v eh icle  in ci d en t s ) ,   th e  v e h icle  ex tr ac ts   m etad ata  ( s u ch   as  tim estam p ,   lo ca ti o n ,   v eh icle  ty p e,   o r   licen s e  p late)   an d   g en er ates  a  s et  o f   r elev an t   k ey wo r d s .   T h e  r aw  d ata  is   th e n   en cr y p t ed   u s in g   th e   Sp r itz  alg o r ith m .   T h e  k e y wo r d s   ar e   s ec u r ely   en co d ed   u s in g   th e   i n d ex   ( I DX )   alg o r ith m   to   co n s tr u ct  a  s ea r ch ab le   in d ex .   T h e  en cr y p ted   d ata  an d   its   in d ex   ar e  u p lo ad e d   to   th e  C S.   Ma th em atica lly ,   SV  in itiates   th e  s ch em e  b y   r u n n i n g   a   k ey   g en er atio n   ( KE - Ge n )   alg o r it h m ,   wh ich   in v o lv es  two   s tep s .   First:   ch o o s e  an   ellip tic  cu r v e   g r o u p     o f   o r d er     an d   cr ea te  th e  f o llo win g   p ar am eter s :    is   a  r an d o m   g en er at o r   o f   ,   a  b i lin ea r   m ap   :  × →  ,   two   p u b lic  k e y s ,   o n e   f o r   t h e  s en d e r   v e h icle      an d   th e   o th e r   f o r   th e   r ec eiv e r   v eh icle       an d   two   s ec r et  k e y s       an d       f o r   s en d er   an d   r ec e iv er ,   r esp ec tiv ely .   T h e n ,   c o m p u te   th e  s h ar ed   s ec r et  k ey     f o r   two   p ar ties .   Seco n d :  I n itialize  th e   s tate  v ec to r   = [ 0 , 1 , 2 , … 255 ] ,   an d   b u ild   a  k e y s tr ea m      b y   tr an s f o r m in g   th e  s h a r ed   s ec r et  k ey   SV  an d   R V  f r o m   p o in ts   o n   th e  ellip tic  cu r v e  to   b y tes.  Sp r itz  alg o r ith m   ab s o r b s   th e     in   th e  s tate  v ec to r .   T h en ,   ( s h u f f le)   s wap   an d   m ix   th e  s tate  v ec to r   v alu es  to   en s u r e  r a n d o m n ess .   Fin ally ,   ca lcu late  th e  k ey s tr e am      b ased   o n   th e  s tate  v ec to r   .  T o   p r o tect  t h e  s en d er   v eh icle’ s   d ata  p r iv ac y ,   SV  f ir s t  u s es  th e  f ile  en cr y p tio n   ( F - E NC )   alg o r ith m   to   c r ea te  th e   s ea r c h ab le  in d ex   I DX;  th e   alg o r it h m   ex t r ac ts   th e  m e n tio n e d   k ey wo r d s   f r o m   th e   ex tr ac ted   m etad ata  an d   th en   c o n s tr u cts  th e  id en tifie r   co llecti o n   o f   f iles   co n tain in g   ea c h   k e y wo r d .   Seco n d ,   th e   F - E NC   alg o r ith m   en cr y p ts   th e   I DX  u s in g    ,   an d   m etad ata  u s in g      b ef o r e  u p lo ad in g   th em   t o   C S.     3 . 2 .     Rec eiv ing   ph a s e :   re ce iv i ng   v ehicle  ( s ea rc h query   g ener a t io n )   I n   th is   p h ase,   an   R V  n ee d in g   ac ce s s   to   s p ec if ic  en cr y p ted   i n f o r m atio n   in   C S  ( e. g . ,   r ec en t   ac cid en ts   n ea r   its   lo ca tio n ) ,   R V  g e n er ates  a  tr ap d o o r   as  a  s ea r ch   r eq u est  f o r   th e  s ea r ch ab le  k ey wo r d   in   I DX,   u s in g   th e  tr ap d o o r   g e n er ato r   alg o r ith m   ( T - GE N )   b ased   o n   th e  ta r g et  k ey wo r d .   T o   en s u r e   s ec u r e  s e ar ch ,   ea c h   k e y wo r d   ex tr ac ted   f r o m   v eh icu lar   m e tad ata  is   m ap p ed   to   a   u n iq u e  cr y p to g r a p h i c  i d en tifie r   u s in g   a  h ash - b ased   f u n ctio n .   T h e  RV   th en   g en er a tes  a  n o n - r ev er s ib le  tr ap d o o r   b y   en cr y p tin g   th is   id en tifie r   with   its   s e s s io n   k ey   an d   p air i n g   p ar am eter s .   T h is   p r ev en ts   th e   CS   f r o m   in f er r in g   th e  o r ig in al  k ey wo r d   an d   e n s u r e s   t h a t   i d e n t i c al   q u e r i e s   r e m a i n   i n d i s ti n g u i s h a b le ,   m i t i g a ti n g   k e y w o r d   g u e s s i n g   a n d   s e a r c h - p a t t e r n   at t a c k s .     3 . 3 .     Ret rie v a l pha s e :   clo ud   s er v er   ( s ea rc h query )   I n   th is   p h ase,   u p o n   r ec ei v in g   th e  tr ap d o o r   f r o m   th e  R V,   th e   CS   u s es  th e  s ea r ch ab le  in d e x   alg o r ith m   ( SR C H - I DX )   alg o r ith m   to   ch ec k   th e  s to r ed   s ea r ch ab le  in d ex es  an d   co m p ar es  ea ch   en cr y p ted   tr ap d o o r   with   all  en cr y p ted   k ey wo r d s   s av ed   in   I DX.   I f   th e  tr ap d o o r   m a tch es  an y   k ey wo r d   in   I DX,   t h en   C S  r etu r n s   th e   co r r esp o n d in g   en cr y p ted   d ata  ( e. g . ,   im ag es  o r   s en s o r   lo g s )   to   th e   R V.   Fin ally ,   R V  ca n   d e cr y p t  th e   en c r y p ted   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci ,  Vo l.   1 5 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 2 6 :   1 0 0 6 - 1 0 1 4   1010   d ata  u s in g   th e  s h a r ed   s ec r et  k ey   d er iv e d   ea r lier   b y   t h e  Sp r itz  alg o r ith m    ,  en s u r i n g   e n d - to - en d   co n f id en tiality .   I n   th is   s ch em e,   C S  is   co n s id er ed   an   h o n est  b u t   in q u is itiv e  a d v er s ar y ;   t h e  s er v er   d u tifu lly   ex ec u tes  th e  s u g g ested   alg o r ith m   b u t  is   cu r i o u s   ab o u t  th e  k ey wo r d s   an d   th e   en cr y p ted   f ile  co n te n ts .   A lg o r ith m s   1   to   4   ar e  th e   d etai ls   o f   alg o r ith m s   KE - Gen ,   F - E NC ,   T - GE N,   an d   SR C H - I DX.     Alg o r ith m   1 .   KE - Gen     A:  ap p ly   th e  b ilin ea r   p air in g s   1 : g en er ate  a  p r im e  n u m b e r   ,   an d   s elec t a   r an d o m   g e n er ato r     o f   ,    2 : c h o o s e  an   ellip tic  cu r v e  g r o u p     o f   o r d er   ,    3 : b u ild   a  b ilin ea r   m a p   × →  ,    4 : p ick   a  r a n d o m       an d     ,    5 : c alcu late  th e  p u b lic  k ey s ,       =     an d     =   .   6 : c alcu late  th e  s h ar ed   k ey ,   =   (   ,   . ) =   (   ,   . ) = ( , )     .   B :  ap p ly   th e  Sp r itz  alg o r ith m   1 : c o n v e r t    to   an   ar r ay   o f   b y tes,   ,   an d   u s e  it a s   a  s ee d   f o r   S p r itz  cip h er ,   2 : b u ild   a  s tate  ar r a y   with   2 5 6   elem en ts ,   S   =   [ 0 , 1 , …, 2 5 5 ] ,   3 : a b s o r b   th e  elem en ts   o f      in to   th e  s tate  ar r ay   S b y   ad d in g   ea ch   b y te  to   th e  cu r r en t e lem en t  in   S,   4 : sh u f f le  th e  elem e n ts   o f   S,   6 : g en er ate  k ey s tr ea m    ,    7 : r etu r n    .     Alg o r ith m   2 .   F - E NC   1 : SV  cr ea tes th e  s ea r ch ab le  i n d ex   I DX  f o r   all  s ea r ch a b le  k ey wo r d s ,   2 : SV  en cr y p ts   th e  I DX,   XOR th e  tex t o f   I DX  with     an d   u p l o ad s   it to   C S,   3 : SV  en cr y p ts   th e  d ata ,   XOR th e  tex t w ith   k ey s tr ea m      an d   u p lo ad s   it to   C S.     Alg o r ith m   3 .   T - GE N   1 : RV selects th e  tr ap d o o r s ,     2 : e n cr y p t s   th e  tr ap d o o r s   u s in g     3 : sen d   to   th e  C S.     Alg o r ith m   4 .   SR C H - I DX   1 :  C S  te s ts   th e  s to r ed   s ea r ch ab le  in d ex es  an d   co m p ar es  ea ch   en cr y p te d   tr ap d o o r   with   all  en cr y p ted   k ey wo r d s   s av ed   in   I DX,   2 : CS   r etr iev es a ll f iles   co r r esp o n d in g   to   t h e  tr ap d o o r s .       4.   T H R E A T   M O D E L   T h e  s y s tem   ass u m es  an   h o n e s t - but - cu r io u s   CS   th at  ex ec u tes  o p er atio n s   co r r ec tly   b u t  at tem p ts   to   in f er   s en s itiv e  in f o r m atio n   s u ch   as  k ey wo r d s   o r   m ess ag e  co n ten ts .   Po ten tial  ad v er s ar ies  m a y   in clu d e   ex ter n a l   attac k er s   wh o   attem p t  to   in ter ce p t  v eh icu l ar   m ess ag es,  in ject  f alse  d ata,   o r   p er f o r m   r ep lay   an d   Sy b il  attac k s .   I n ter n al  ad v e r s ar ies,  s u ch   as  co m p r o m is ed   v eh icles  o r   R SUs ,   m ay   attem p t  to   m is u s e  v alid   cr ed en tials   to   ac ce s s   u n au th o r ized   d ata.   Attack   s u r f ac es  in clu d e  wir eles s   co m m u n icatio n   ch an n els,  c lo u d   s to r ag e,   an d   k ey wo r d   s ea r ch   r eq u ests .   T h e   p r o p o s ed   B L N - SP   s ch em e  m i tig ates  th ese  th r ea ts   b y   em p lo y in g   b ilin ea r - b ased   m u tu al  au th e n ticatio n ,   n o n - r e v er s ib le  tr ap d o o r s ,   s ess io n - b a s ed   s y m m etr ic  k ey s ,   an d   tim estam p ed   to k en s   to   p r ev en t  r ep lay   attac k s .   T h is   lay er ed   s ec u r ity   m o d el  e n s u r es  r esil ien ce   ag ain s t  k ey w o r d   g u ess in g ,   d ata   in f er en ce ,   im p er s o n atio n ,   an d   tr af f ic  an aly s is   attac k s .       5.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   T h is   s ec tio n   p r esen ts   a   wid e  e v alu atio n   o f   th e  p r o p o s ed   e n c r y p tio n   tech n i q u e,   in teg r atin g   Sp r itz  an d   b ilin ea r   p air i n g   with in   a   VANE T   co n tex t.   Mu ltip le  m etr i cs  ar e  u s ed   to   ass ess   th e  p e r f o r m an ce ,   in v o lv in g   au th en ticatio n   d elay ,   e n cr y p tio n   tim e,   a n d   im ag e  q u ality   in d icato r s .   T o   p r o v e  th e   ef f icie n cy   an d   p r ac ticality   o f   th e  p r o p o s ed   m eth o d ,   r es u lts   ar e  co m p ar e d   ag ain s t  class ic  en cr y p tio n   s tan d ar d s .   Ad v an ce d   e n cr y p tio n   s tan d ar d   ( AE S )   is   a  p er tin en t   b aselin e  f o r   c o m p a r is o n   am o n g   th ese,   s in ce   it  is   o f ten   u s ed   to   s ec u r e  u p lo ad ed   d ata  in   cl o u d   en v ir o n m e n ts   [ 3 3 ] .   I n   co n tr ast,  th e   s u g g ested   tech n i q u e  ass u m es  u s in g   th e  lig h tweig h t  Sp r itz   cip h er ,   wh er e  th e  i n itial  k ey   is   s ec u r ely   d er iv ed   th r o u g h   b ilin ea r   p air in g .   T h is   co m b in atio n   f o cu s es  o n   r ed u cin g   th e  co m p u tatio n al   o v er h ea d   wh ile  p r eser v in g   s tr o n g   s ec u r ity ,   p ar ticu la r ly   s u ited   f o r   th e     r eso u r ce - co n s tr ain ed   an d   laten cy - s en s itiv e  n atu r e  o f   VANE T s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       Hyb r id   lig h tw eig h t e n cryp tio n   a n d   s ea r ch a b le  s ec u r ity  fr a mewo r k  fo r   s ec u r e   …  ( F a ir o u z   S h era li )   1011   5 . 1 .    T ex t   da t a   encr y ptio n t i m e  a na ly s is   T ab le  1   d ep icts   th e  en cr y p tio n   tim e  c o n s u m ed   f o r   v ar io u s   m ess ag e  len g th s   u s in g   th e  p r o p o s ed   m eth o d .   AE S  en cr y p tio n   tim e s   ar e  also   g iv en   f o r   co m p ar is o n .   E v en   th o u g h   AE S  is   f ast er   ( e. g . ,   2 . 7   m s   f o r     1 2 8   b y tes  v s .   5 . 4   m s   f o r   th e  h y b r id   tech n iq u e) ,   it  d o es  n o t  allo w  m o r e  s o p h is ticated   f ea tu r es  lik e  m u lti - u s er   au th en ticati o n   a n d   SE   [ 3 4 ] .   T ab le  1   illu s tr ates  th at  wh ile   th e  s u g g ested   m eth o d   h as  a   s m all  o v er h ea d   in   co m p ar is o n   t o   AE S,  it a llo ws f o r   tig h ter   k ey   m an a g em e n t a n d   SE .       T ab le  1 .   T e x t  en cr y p tio n   tim e  co m p ar is o n   M e ss a g e   s i z e   ( b y t e s)   B LN - S P   ( ms)   A ES ( ms)   1 2 8   5 . 4   2 . 7   2 5 6   6 . 4   2 . 5   5 1 2   7   3 . 3   1 , 0 2 4   9 . 7   4 . 2   2 , 0 4 8   1 2 . 4   6 . 7       5 . 2 .    I ma g e  encr y ptio n t i m e  a nd   qu a lity   a na ly s is   T ab le  2   d em o n s tr ates  th e  c o n s u m ed   en cr y p tio n   tim es  f o r   i m ag es  o f   d if f er e n t  r eso lu tio n s   an d   s izes.  T h e  r esu lts   s h o w  th at   en cr y p t io n   tim e  r is es  with   im a g e  s ize,   r ea ch in g   ar o u n d   3 2 . 9   m s   f o r   a  4 0 0   KB   im ag e   an d   ~   7 . 5   m s   f o r   a  1 0   KB   im a g e.   T h e   p r o p o s ed   m eth o d   a d d s   co s t  f r o m   p air in g   p r o c ed u r es in   co n tr ast  t o   AE S,  wh ich   is   m u ch   f aster   f o r   im ag e  en cr y p tio n .   Usi n g   s tan d ar d   im ag e  s ec u r ity   m ea s u r es,  T ab le  3   ass es s es  th e   s tatis t ical  in teg r ity   an d   v is u al  q u ality   o f   en cr y p ted   im ag es  u s in g   B L N - SP .   T h e  PS NR   v alu es  s h o w  ef f ec tiv e   v is u al  d is to r tio n .   Hig h   e n tr o p y   an d   lo w   co r r elatio n   d em o n s tr ate  s tr o n g   co n f u s io n   an d   d if f u s io n   e f f ec ts ,   co n f ir m in g   im ag e  e n cr y p tio n   r o b u s tn ess .       T ab le  2 .   I m ag e  en c r y p tio n   tim e  co m p ar is o n   I mag e   t y p e   S i z e   ( a p p r o x . )   B LN - S P   ( ms)   A ES ( ms)   S mal l   g r a y s c a l e   i c o n   1 0   K B   8 . 4   4 . 2   M e d i u m  g r a y sc a l e   i ma g e   2 5   K B   1 1 . 6   6 . 6   S mal l   c o l o r   i ma g e   4 0   K B   1 3 . 8   7 . 5   M e d i u m - c o l o r   i ma g e   1 2 0   K B   1 9 . 6   1 1 . 6   La r g e   c o l o r   i ma g e   4 0 0   K B   3 3 . 7   1 8 . 5       T ab le  3 .   E n cr y p te d   im ag e  q u a lity   m etr ics   I mag e   t y p e   P S N R   ( d B )   C o r r e l a t i o n   c o e f f i c i e n t   En t r o p y   ( b i t s)   G r a y sc a l e   ( 1 0   K B )   7 . 6   0 . 0 1 6   7 . 8 0   C o l o r   ( 4 0   K B )   6 . 2   0 . 0 1 4   7 . 9 2   C o l o r   ( 4 0 0   K B )   6 . 3   0 . 0 0 7   7 . 9 3       5 . 3 .     Securit y   dis cus s io n   R eg ar d in g   s ec u r ity ,   th e  p r o p o s ed   tech n iq u e  en s u r es  r o b u s t  s ec u r ity   ag ain s t  a  n u m b er   o f   d if f er en t   co m m o n   attac k s ,   s u ch   as  k ey wo r d   g u ess in g   attac k s   ( KGA) ,   ch o s en   k e y wo r d   attac k s   ( C KA) ,   an d   d ata   in f er en ce   attac k s .   T h ese  p r o te ctio n s   ar e  n o t  in h e r en tly   s u p p o r te d   b y   AE S - b ased   s y s tem s   u n less   au g m en ted   with   ad d itio n al  p r o to c o ls .   T h e   co m b in atio n   o f   Sp r itz  with   b i lin ea r   p air in g   s tr en g th e n s   th e  en cr y p tio n   s ch em e   an d   en s u r es th at  b o th   c o n ten t  an d   m etad ata  r e m ain   s ec u r e.     5 . 4 .    Sea rc h  ef f iciency   a nd   key wo rd  priv a cy   T h e  s u g g ested   m eth o d   allo ws  s ec u r e  an d   ef f icien t  k e y wo r d   s ea r ch   v ia  en cr y p ted   d ata.   T o   m ain tain   d ata  p r iv ac y ,   u s er s   ca n   s ea r ch   with o u t  ex p o s in g   th e  k e y wo r d s   o r   s ea r ch   p atter n s .   SE   en ab les  r ea l - tim e  ac ce s s   to   r elev an t  v eh icu lar   d ata  wh i le  p r eser v in g   p r iv a cy ,   wh ic h   i s   q u ite  u s ef u l  in   em er g e n cy   c o m m u n icatio n   an d   tr af f ic  u p d ates in   VANE T   s y s tem s .     5 . 5 .    St o ra g e  o v er hea d a nd   s ca la bil it y   T h e  n o v el  B L N - SP   s y s tem   p r esen ts   a  co m p r e h en s iv e  ap p r o ac h   f o r   v eh icu lar   n etwo r k s ,   ef f icien tly   h an d lin g   th e  tr a d e - o f f   b etwe en   s u p er io r   p er f o r m a n ce   an d   s to r ag e  ef f ic ien cy .   Alth o u g h   its   SE ,   em p lo y in g   b ilin ea r   p air in g ,   f u n d am e n tally   r eq u ir es  m o d estl y   h ig h er   m em o r y   u s ag e  th an   b asic  AE S,  th is   o v er h ea d   is   m er ited .   T h e  s u p er io r   ca p ab ili ties   it e m p o wer s — s u ch   as e n ab lin g   m u ltip le  clien ts   an d   d y n am ic  d ata  u p d ates.   I m p o r ta n tly ,   th e  s ch em e  is   d esig n ed   f o r   s ca lab ilit y .   As  d ep icted   in   Fig u r e  1 ,   m em o r y   o v er h ea d   in cr ea s es  in   a  n ea r - lin ea r   m an n er   with   th e  n u m b er   o f   r ec o r d s ,   m ain tain in g   s tab le  p er f o r m a n ce   as  th e  n etwo r k   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci ,  Vo l.   1 5 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 2 6 :   1 0 0 6 - 1 0 1 4   1012   ex p an d s .   No tab ly ,   its   in n o v a tiv e  d u al - lay er   an d   in teg r ated   d esig n   m ak e  it  s ig n if ican tly   ef f icien t.  B L N - SP  u ltima tely   r ed u ce s   to tal  m em o r y   o v er h ea d   b y   2 5 - 3 0 %  co m p ar ed   to   a  tr ad itio n al  AE S - b ased   VANE T   s ch em e.   T h is   u n if ied   ap p r o ac h   d eliv er s   r o b u s t secu r ity   a n d   s ca lab ilit y   with   m in im al  s to r ag e  co s t.            Fig u r e  1 .   Me m o r y   o v er h ea d   v s   n u m b er   o f   r ec o r d s   ( B L N - SP   f r am ewo r k )       5 . 6 .    Aut hentic a t io n  s t re ng t h   ev a lua t io n   T o   en s u r e   th at  o n ly   au th o r ized   n o d es  ( v e h icles   an d   R SUs )   ar e  ab le  t o   co m m u n icate   a n d   ex ch an g e   d ata,   au th en ticatio n   is   ess en tial  in   VANE T s .   As  T ab le   4   illu s tr ates,  wea k   au th en ticatio n   ca n   r esu lt  in   attac k s   s u ch   as  m ess ag e  tam p er i n g ,   im p er s o n atio n ,   an d   Sy b il   attac k s .   T h ese  attac k s   ca n   jeo p a r d ize  tr af f ic   s af ety .   T ab le  5   s u m m a r izes  th e  au th e n ticatio n - r elate d   p e r f o r m an ce   o f   th e  p r o p o s ed   s ch em e  in   a  s im u lated   VANE T   n etwo r k   o f   o v e r   2 0 0   v e h icles.     5 . 7 .     Co m pa ra t iv e  a na ly s is   o f   AE S - ba s ed  m et ho ds   Alth o u g h   AE S  h as  a  s h o r ter   en cr y p tio n   tim e,   it  is   d ev o i d   o f   m o r e   s o p h is ticated   p r o p er ties   lik e   f o r war d   s ec r ec y ,   SE,   an d   d e ce n tr alize d   m u lti - u s er   au t h e n ticatio n .   Per f o r m an ce   a n d   f e atu r e  r ich n ess   ar e  tr ad ed   o f f   in   th e   p r o p o s ed   s y s t em .   T h is   tr ad e - o f f   m a k es   s en s e  in   d y n am ic  VANE T   s ettin g s .       T ab le  4 .   Key   s ec u r ity   p r o p er ti es su p p o r ted     S u p p o r t e d   b y   B LN - SP   M e c h a n i sm   -   R e s i st a n c e   a g a i n st   S y b i l   a t t a c k   Y e s   U n i q u e ,   n o n - f o r g e a b l e   i d e n t i t i e s   f o r m e d   b y   p a i r i n g - b a s e d   p u b l i c   k e y s   -   S c a l a b i l i t y   H i g h   -   -   A n o n y mi t y   S u p p o r t   O p t i o n a l   P seu d o n y m  g e n e r a t i o n   u si n g   s y mm e t r i c   S p r i t z   k e y s   -   F o r w a r d   S e c r e c y   Y e s   N e w   k e y s   a r e   g e n e r a t e d   f o r   e a c h   sess i o n   b a se d   o n   “ n u mb e r   u se d   o n c e . ”   -   R e s i st a n c e   a g a i n st   r e p l a y   a t t a c k   Y e s   S e ssi o n   t o k e n s a n d   t i mes t a m p s   e n su r e   sec u r e ,   f r e sh   c o mm u n i c a t i o n   -   M u t u a l   A u t h e n t i c a t i o n   Y e s   B i l i n e a r   p a i r i n g   e n a b l e s  i d e n t i t y - d r i v e n   k e y   g e n e r a t i o n .       T ab le  5 .   Au th e n ticatio n   m etr ic s   M e t r i c   V a l u e   N o t e s   Ti me   o f   a u t h e n t i c a t i o n   f o r   e a c h   v e h i c l e   ~   3 . 7   ms   I n v o l v e s   i d e n t i t y   a n d   s e ssi o n   k e y   v e r i f i c a t i o n   R a t e   o f   s u c c e ssf u l   a u t h e n t i c a t i o n   >   9 9 . 2 %   A ssesse d   i n   a   h i g h - d e n s i t y   V A N ET   s c e n a r i o   F a l se   a c c e p t a n c e   r a t e   ( F A R )   <   0 . 5 %   U n d e r   i m p e r s o n a t i o n   a t t e mp t s   O v e r h e a d   k e y   u p d a t e   ~   1 . 7   ms   Li g h t w e i g h t   b e c a u se   o f   S p r i t z   k e y   g e n e r a t i o n       6.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   r e v ea led   h o w  to   m ak e  a  lig h tweig h t  an d   s ec u r e  way   to   s h ar e  d ata  in   VANE T   en v ir o n m en ts   b y   co m b in in g   b ilin ea r - b ased   SE   with   th e  Sp r itz  s tr ea m   cip h er .   T h e  p r o p o s e d   B L N - SP   s ch em e  m ain tain s   s tr ict  p r iv ac y   r u les  wh ile  en s u r in g   ef f ec tiv e  k e y wo r d   s ea r ch   o v e r   en cr y p ted   v eh icle  d ata.   T h e   p er f o r m an ce   s tu d y   s h o wed   lo w  en cr y p tio n   an d   au t h en ticatio n   d elay s ,   as  well  as  s tr o n g   r e s ilien ce   to   co m m o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       Hyb r id   lig h tw eig h t e n cryp tio n   a n d   s ea r ch a b le  s ec u r ity  fr a mewo r k  fo r   s ec u r e   …  ( F a ir o u z   S h era li )   1013   cr y p to g r ap h ic  th r ea ts .   PS NR ,   en tr o p y ,   an d   co r r elatio n   m e asu r es  wer e  u s ed   in   im ag e - b ased   ev alu atio n   to   f u r th er   co n f ir m   th e  r o b u s tn ess   o f   p r o p o s ed   m eth o d .   T h e  p r o p o s ed   s ch em e  d em o n s tr ated   b etter   ad ap tab ilit y   to   r eso u r ce - co n s tr ain ed   v e h icu la r   n o d es  th a n   co n v en tio n al  AE S - b ased   s ch em es.  Alth o u g h   B L N - SP   p r o v id es  s tr o n g   s ec u r ity   an d   ef f icien c y ,   it d o esn ' t   wo r k   well  with   lar g e  v eh icu lar   n etwo r k s   wh er e  n o d es m o v e  ar o u n d   a   lo t.  I t  is   s till   a  c h allen g e   to   m a k e  it  r esis tan t  to   co llu s io n   attac k s   an d   wo r k   well  in   r ea l  tim e   wh en   th er e   is   a  lo t   o f   tr af f ic.   Su b s eq u e n t  s tu d ies  will  f o cu s   o n   ad ap tiv e   k ey   u p d ate  s tr ateg ies  an d   ed g e - ass is t ed   co m p u tatio n   t o   en h an ce   s ca lab ilit y ,   r esp o n s iv en ess ,   an d   r esil ien ce   ag ain s t  m o b ilit y - b ased   th r ea ts .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO R  CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th e  C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Fair o u z  Sh er ali   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓       ✓   Falah   Sar h an   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓     ✓   ✓   ✓     C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h e  d ata  th at  s u p p o r t  t h e  f in d in g s   o f   th is   s tu d y   a r e  av ailab l e  f r o m   t h e  co r r esp o n d in g   a u th o r ,   [ FS ] ,   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   A .   D u t t a ,   L .   M .   S .   C a m p o v e r d e ,   M .   Tr o p e a ,   a n d   F .   D e   R a n g o ,   “ A   c o m p r e h e n si v e   r e v i e w   o f   r e c e n t   d e v e l o p me n t s  i n   V A N ET   f o r   T r a f f i c ,   s a f e t y   &  r e mo t e   mo n i t o r i n g   a p p l i c a t i o n s, ”   J o u r n a l   o f   N e t w o r k   a n d   S y s t e m s  M a n a g e m e n t ,   v o l .   3 2 ,   n o .   4 ,   p p .   1 – 3 7 ,     O c t .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 9 2 2 - 0 2 4 - 0 9 8 5 3 - 5.   [ 2 ]   A .   R a h ma n   e t   a l . ,   “ D i st B - V N ET:   d i s t r i b u t e d   c l u s t e r - b a se d   b l o c k c h a i n   v e h i c u l a r   a d - h o c   n e t w o r k s  t h r o u g h   S D N - N F V   f o r   smar t   c i t y , ”   2 0 2 4   2 7 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e ren c e   o n   C o m p u t e r  a n d   I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g y ,   I C C I T   2 0 2 4 .   p p .   3 3 7 2 – 3 3 7 7 ,   D e c .   2 0 2 4 ,  d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C I T6 4 6 1 1 . 2 0 2 4 . 1 1 0 2 2 0 2 5 .   [ 3 ]   S .   S h a r m a   a n d   B .   K a u sh i k ,   “ A   s u r v e y   o n   i n t e r n e t   o f   v e h i c l e s:   a p p l i c a t i o n s,  s e c u r i t y   i ss u e s  &   so l u t i o n s , ”   Ve h i c u l a r   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   2 0 ,   D e c .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . v e h c o m. 2 0 1 9 . 1 0 0 1 8 2 .   [ 4 ]   K .   U .   S a r k e r ,   “ A   s y st e ma t i c   r e v i e w   o n   l i g h t w e i g h t   se c u r i t y   a l g o r i t h ms   f o r   a   s u st a i n a b l e   I o T  i n f r a st r u c t u r e , ”   D i s c o v e r  I n t e r n e t   o f   T h i n g s ,   v o l .   5 ,   n o .   1 ,   p p .   1 – 2 0 ,   D e c .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 3 9 2 6 - 0 2 5 - 0 0 1 5 0 - 4.   [ 5 ]   T.   K .   V e n k a t a s a my ,   M .   J .   H o sse n ,   G .   R a mas a my ,   a n d   N .   H .   B .   A .   A z i z ,   “ I n t r u si o n   d e t e c t i o n   sy s t e m   f o r   V 2 X   c o mm u n i c a t i o n   i n   V A N ET  n e t w o r k s  u s i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g - b a s e d   c r y p t o g r a p h i c   p r o t o c o l s, ”  S c i e n t i f i c   R e p o rt s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   1 – 1 8 ,   D e c .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 5 9 8 - 024 - 8 2 3 1 3 - x.   [ 6 ]   M .   W a n g ,   D .   L i u ,   L .   Z h u ,   Y .   X u ,   a n d   F .   W a n g ,   “ LESP P :   l i g h t w e i g h t   a n d   e f f i c i e n t   st r o n g   p r i v a c y   p r e serv i n g   a u t h e n t i c a t i o n   sch e me  f o r   se c u r e   V A N ET   c o mm u n i c a t i o n , ”   C o m p u t i n g ,   v o l .   9 8 ,   n o .   7 ,   p p .   6 8 5 – 7 0 8 ,   J u l .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 6 0 7 - 014 - 0 3 9 3 - x.   [ 7 ]   N .   H e g d e ,   S .   S .   M a n v i ,   a n d   H .   S .   L a l l i e ,   “ S e c u r e   s e a r c h   sc h e m e   f o r   e n c r y p t e d   d a t a   i n   t h e   V A N E T  c l o u d   w i t h   r a n d o m   q u e r y   t r a p d o o r , ”   I n f o rm a t i o n   S e c u r i t y   J o u rn a l ,   v o l .   3 2 ,   n o .   5 ,   p p .   3 8 3 – 4 0 0 ,   S e p .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 1 9 3 9 3 5 5 5 . 2 0 2 2 . 2 0 8 1 6 3 6 .   [ 8 ]   S .   K h a n ,   A .   R a z a ,   a n d   S .   O .   H w a n g ,   “ A n   e n h a n c e d   p r i v a c y   p r e ser v i n g ,   sec u r e   a n d   e f f i c i e n t   a u t h e n t i c a t i o n   p r o t o c o l   f o r   V A N ET, ”  C o m p u t e rs ,   M a t e r i a l s  a n d   C o n t i n u a ,   v o l .   7 1 ,   n o .   2 ,   p p .   3 7 0 3 – 3 7 1 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 2 6 0 4 / c mc . 2 0 2 2 . 0 2 3 4 7 6 .   [ 9 ]   J.  K a n g   e t   a l . ,   “ B l o c k c h a i n   f o r   S e c u r e   a n d   e f f i c i e n t   d a t a   s h a r i n g   i n   v e h i c u l a r   e d g e   c o m p u t i n g   a n d   n e t w o r k s, ”   I EEE  I n t e rn e t   o f   T h i n g s   J o u rn a l ,   v o l .   6 ,   n o .   3 ,   p p .   4 6 6 0 – 4 6 7 0 ,   Ju n .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JI O T. 2 0 1 8 . 2 8 7 5 5 4 2 .   [ 1 0 ]   L.   Y a n ,   L.   G e ,   Z .   W a n g ,   G .   Z h a n g ,   J.   X u ,   a n d   Z.   H u ,   “ A c c e ss  c o n t r o l   sc h e me  b a se d   o n   b l o c k c h a i n   a n d   a t t r i b u t e - b a s e d   s e a r c h a b l e   e n c r y p t i o n   i n   c l o u d   e n v i r o n m e n t , ”   J o u rn a l   o f   C l o u d   C o m p u t i n g ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 1 3 6 7 7 - 023 - 0 0 4 4 4 - 4.   [ 1 1 ]   L .   Y a n   e t   a l . ,   “ A t t r i b u t e - b a s e d   s e a r c h a b l e   e n c r y p t i o n :   a   s u r v e y , ”   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   9 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s 1 3 0 9 1 6 2 1 .   [ 1 2 ]   X .   C h e n ,   Y .   C h e n ,   X .   W a n g ,   X .   Z h u ,   a n d   K .   F a n g ,   “ D S V N :   a   f l e x i b l e   a n d   sec u r e   d a t a - sh a r i n g   m o d e l   f o r   V A N ET  b a s e d   o n   b l o c k c h a i n , ”   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 3 0 1 0 2 1 7 .   [ 1 3 ]   L.   W u   e t   a l . ,   “ A n   e f f i c i e n t   p r i v a c y - p r e serv i n g   m u t u a l   a u t h e n t i c a t i o n   s c h e m e   f o r   se c u r e   V 2 V   c o m mu n i c a t i o n   i n   v e h i c u l a r   a d   h o c  n e t w o r k , ”   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   7 ,   p p .   5 5 0 5 0 – 5 5 0 6 3 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 9 . 2 9 1 1 9 2 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci ,  Vo l.   1 5 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 2 6 :   1 0 0 6 - 1 0 1 4   1014   [ 1 4 ]   A .   Y .   D a k ,   S .   Y a h y a ,   a n d   M .   K a s si m,  “ A   l i t e r a t u r e   s u r v e y   o n   se c u r i t y   c h a l l e n g e s  i n   V A N ETs , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   C o m p u t e r   T h e o r y   a n d   En g i n e e r i n g ,   v o l .   4 ,   n o .   6 ,   p p .   1 0 0 7 – 1 0 1 0 ,   D e c .   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 7 7 6 3 / i j c t e . 2 0 1 2 . v 4 . 6 2 7 .   [ 1 5 ]   S .   W a n g ,   Z .   F a n ,   Y .   S u ,   B .   Z h e n g ,   Z .   L i u ,   a n d   Y .   D a i ,   “ A   l i g h t w e i g h t ,   e f f i c i e n t ,   a n d   p h y s i c a l l y   s e c u r e   k e y   a g r e e m e n t   a u t h e n t i c a t i o n   p r o t o c o l   f o r   v e h i c u l a r   n e t w o r k s , ”   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   8 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s 1 3 0 8 1 4 1 8 .   [ 1 6 ]   T.   P e n g   e t   a l . ,   “ A n   e f f i c i e n t   c o n j u n c t i v e   k e y w o r d   s e a r c h a b l e   e n c r y p t i o n   f o r   c l o u d - b a s e d   I o T  s y st e ms, ”   D i g i t a l   C o m m u n i c a t i o n s   a n d   N e t w o rks ,   v o l .   1 1 ,   n o .   4 ,   p p .   1 2 9 3 – 1 3 0 4 ,   M a r .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . d c a n . 2 0 2 5 . 0 3 . 0 0 2 .   [ 1 7 ]   Z.   S h a n g ,   S .   O y a ,   A .   P e t e r ,   a n d   F .   K e r sch b a u m,   “ O b f u s c a t e d   a c c e ss a n d   se a r c h   p a t t e r n s i n   se a r c h a b l e   e n c r y p t i o n , ”   i n   2 8 t h   A n n u a l   N e t w o rk  a n d   D i s t ri b u t e d   S y s t e m   S e c u ri t y   S y m p o s i u m ,   N D S S   2 0 2 1 ,   2 0 2 1 ,  p p .   1 – 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 4 7 2 2 / n d ss . 2 0 2 1 . 2 3 0 4 1 .   [ 1 8 ]   X .   Li u ,   P .   Li u ,   B .   Y a n g ,   a n d   Y .   C h e n ,   “ O n e   mu l t i - r e c e i v e r   c e r t i f i c a t e l e s s  sea r c h a b l e   p u b l i c   k e y   e n c r y p t i o n   s c h e me   f o r   I o M T   a ssi s t e d   b y   LL M , ”   J o u rn a l   o f   I n f o rm a t i o n   S e c u ri t y   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   9 0 ,   M a y   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j i sa . 2 0 2 5 . 1 0 4 0 1 1 .   [1 9]   F .   S h e r a l i   a n d   F .   S a r h a n ,   “ S e a r c h a b l e   e n c r y p t i o n   b a se d   o n   a   c h a o t i c   s y st e m   a n d   A ES  a l g o r i t h m, ”   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Ad v a n c e s i n   Ap p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   3 ,   p p .   9 7 5 – 9 8 4 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j a a s . v 1 4 . i 3 . p p 9 7 5 - 9 8 4 .   [ 2 0 ]   P .   M a n i c k a m ,   K .   S h a n k a r ,   E.   P e r u ma l ,   M .   I l a y a r a j a ,   a n d   K .   S a t h e s h   K u ma r ,   “ S e c u r e   d a t a   t r a n s mi ss i o n   t h r o u g h   r e l i a b l e   v e h i c l e s   i n   V A N ET   u s i n g   o p t i m a l   l i g h t w e i g h t   c r y p t o g r a p h y , ”   i n   A d v a n c e d   S c i e n c e s  a n d   T e c h n o l o g i e s   f o r   S e c u r i t y   Ap p l i c a t i o n s ,   2 0 1 9 ,     p p .   1 9 3 – 204 ,   d o i :  1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 0 - 1 6 8 3 7 - 7 _ 9 .   [ 2 1 ]   R .   W a n g ,   Z.   Zh a n g ,   P .   Zh a n g ,   C .   W u ,   a n d   Z.   Y a n g ,   “ Ef f i c i e n t   e n c r y p t e d   sema n t i c   sea r c h   me t h o d   t o w a r d   i n t e r n e t   o f   v e h i c l e s, ”   J o u rn a l   o f   S u p e rc o m p u t i n g ,   v o l .   8 1 ,   n o .   4 ,   p p .   1 – 3 5 ,   M a r .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 2 2 7 - 0 2 5 - 0 6 9 8 1 - w.   [2 2]   D .   B o n e h   a n d   M .   F r a n k l i n ,   “ I d e n t i t y - b a se d   e n c r y p t i o n   f r o m  t h e   W e i l   p a i r i n g , ”   i n   Ad v a n c e s  i n   C ry p t o l o g y   —   C RYPT O   2 0 0 1 ,  B e r l i n ,   H e i d e l b e r g :  S p r i n g e r ,   2 0 0 1 ,   p p .   2 1 3 – 2 2 9 ,  d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 3 - 540 - 4 4 6 4 7 - 8 _ 1 3 .   [ 2 3 ]   F .   S h e r a l i   a n d   S .   F a l a h ,   “ A n   e f f i c i e n t   t w o - f a c t o r   u ser  a u t h e n t i c a t i o n   a n d   k e y   e x c h a n g e   p r o t o c o l   f o r   t e l e c a r e   m e d i c a l   i n f o r m a t i o n   sy s t e m, ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   M a t h e m a t i c s  a n d   C o m p u t e r  S c i e n c e ,   v o l .   1 5 ,   n o .   4 ,   p p .   1 0 1 5 – 1 0 2 7 ,   2 0 2 0 .   [ 2 4 ]   M .   A l - Q u t a y r i ,   C .   Y e u n ,   a n d   F .   A l - H a w i ,   “ S e c u r i t y   a n d   p r i v a c y   o f   i n t e l l i g e n t   V A N ETs, ”   i n   C o m p u t a t i o n a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   Mo d e r n   H e u r i st i c s ,  I n t e c h O p e n ,  2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 5 7 7 2 / 7 8 1 5 .   [ 2 5 ]   I .   A l i ,   Y .   C h e n ,   M .   F a i sal ,   a n d   M .   Li ,   “ A u t h e n t i c a t i o n   sc h e me  f o r   v e h i c l e - to - i n f r a s t r u c t u r e   c o mm u n i c a t i o n s  u s i n g   b i l i n e a r   p a i r i n g , ”   i n   Ef f i c i e n t   a n d   Pr o v a b l y   S e c u r e   S c h e m e s  f o r  Ve h i c u l a r  A d - H o c   N e t w o rks ,  S i n g a p o r e :   S p r i n g e r ,   2 0 2 2 ,   p p .   4 3 – 65 ,    d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 9 8 1 - 16 - 8 5 8 6 - 6 _ 3 .   [ 2 6 ]   I .   A l i ,   Y .   C h e n ,   M .   F a i s a l ,   a n d   M .   Li ,   “ B i l i n e a r   p a i r i n g - b a s e d   s i g n c r y p t i o n   sc h e m e   f o r   s e c u r e   h e t e r o g e n e o u s  v e h i c l e - to - i n f r a s t r u c t u r e   c o mm u n i c a t i o n s   i n   V A N ETs, ”   i n   Ef f i c i e n t   a n d   Pr o v a b l y   S e c u re   S c h e m e s   f o r   V e h i c u l a r   A d - H o c   N e t w o rk s ,  S i n g a p o r e :   S p r i n g e r ,   2 0 2 2 ,   p p .   1 4 7 – 1 7 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 9 8 1 - 16 - 8 5 8 6 - 6 _ 7 .   [ 2 7 ]   R .   L.   R i v e st   a n d   J.   C .   N .   S c h u l d t ,   “ S p r i t z — a   s p o n g y   R C 4 - l i k e   st r e a m   c i p h e r   a n d   h a sh   f u n c t i o n . ”   p e o p l e . c sa i l . m i t . e d u ,   2 0 1 4 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p : / / p e o p l e . c s a i l . mi t . e d u / r i v e st / p u b s/ R S 1 4 . p d f   [ 2 8 ]   R .   R o ş i e ,   “ R a n d o m n e ss  o f   sp r i t z   v i a   d i e h a r d e r   t e st i n g , ”   2 0 1 5 ,  a r Xi v : 1 5 0 2 . 0 1 7 6 3 .   [ 2 9 ]   O .   A l f a n d i ,   A .   B o c h e m,   A .   K e l l n e r ,   C .   G ö g e ,   a n d   D .   H o g r e f e ,   “ S e c u r e   a n d   a u t h e n t i c a t e d   d a t a   c o mm u n i c a t i o n   i n   w i r e l e ss  s e n so r   n e t w o r k s,”   S e n s o rs ,   v o l .   1 5 ,   n o .   8 ,   p p .   1 9 5 6 0 – 1 9 5 8 2 ,   A u g .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 1 5 0 8 1 9 5 6 0 .   [ 3 0 ]   M .   K h a n ,   H .   D a g e n b o r g ,   a n d   D .   J o h a n se n ,   “ P e r f o r ma n c e   e v a l u a t i o n   o f   l i g h t w e i g h t   s t r e a m   c i p h e r s  f o r   r e a l - t i me   v i d e o   f e e d   e n c r y p t i o n   o n   A R M   p r o c e s s o r , ”   F u t u re  I n t e r n e t ,   v o l .   1 6 ,   n o .   8 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / f i 1 6 0 8 0 2 6 1 .   [ 3 1 ]   S .   B a n i k   a n d   T.   I so b e ,   “ C r y p t a n a l y si s  o f   t h e   f u l l   S p r i t z   s t r e a m  c i p h e r , ”   i n   F a st   S o f t w a re   E n c r y p t i o n   ( F S E  2 0 1 6 ) ,  B e r l i n ,   H e i d e l b e r g :  S p r i n g e r ,   p p .   6 3 – 77 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 6 6 2 - 5 2 9 9 3 - 5 _ 4 .   [ 3 2 ]   P .   S a r o s h ,   S .   A .   P a r a h ,   a n d   G .   M .   B h a t ,   “ A n   e f f i c i e n t   i m a g e   e n c r y p t i o n   s c h e me  f o r   h e a l t h c a r e   a p p l i c a t i o n s, ”   Mu l t i m e d i a   T o o l s   a n d   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   8 1 ,   n o .   5 ,   p p .   7 2 5 3 – 7 2 7 0 ,   F e b .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 0 4 2 - 0 2 1 - 1 1 8 1 2 - 0.   [ 3 3 ]   F .   S h e r a l i ,   “ A   n e w   a p p r o a c h   f o r   e n h a n c i n g   A ES - b a s e d   d a t a   e n c r y p t i o n   u s i n g   E C C , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Ma t h e m a t i c s  a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   1 9 ,   n o .   1 ,   p p .   2 2 9 – 2 3 5 ,   2 0 2 4 .   [ 3 4 ]   D .   L.   E v a n s ,   P .   J .   B o n d ,   a n d   K .   H .   B r o w n ,  Ad v a n c e d   e n c ry p t i o n   st a n d a r d   ( A ES ) ,   G a i t h e r s b u r g ,   M a r y l a n d :   F e d e r a l   I n f o r m a t i o n   P r o c e ss i n g   S t a n d a r d s   P u b l i c a t i o n   ( F I P S ) ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 6 0 2 8 / N I S T. F I P S . 1 9 7 - u p d 1 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Fa iro u z   S h e r a li           is  a   p ro fe ss o r   in   th e   De p a rtme n t  o f  M a th e m a ti c s ,   Ku fa   Un iv e rsity ,   Ira q .   S h e   re c e iv e d   h e r   P h . D .   in   In f o rm a ti o n   S e c u rit y   fr o m   Hu a z h o n g   U n iv e rsit y   i n   2 0 1 7 .   He r  m a in   tea c h in g   a n d   r e se a rc h   in tere sts  in c lu d e   d e v e lo p in g   s e a rc h a b le  e n c r y p ti o n   a lg o rit h m s  in   c l o u d   c o m p u ti n g .   S h e   h a s  p u b li sh e d   se v e ra l  re se a r c h   a rti c les   in   In tern a ti o n a l   Jo u rn a ls  o f  M a th e m a ti c s  a n d   Co m p u ter  S c ien c e .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  fa iro o z m . jaa fa r@u o k u fa . e d u . iq .         Fa la h   S a r h a n           is   a   p r o fe ss o r   a t  th e   De p a rtme n t   o f  M a th e m a ti c s,  Ku fa   Un i v e rsity ,   Ira q .   H e   re c e iv e d   h is P h . D .   i n   n u m e rica l  a n a ly sis fro m   Hu a z h o n g   Un iv e rsity   i n   2 0 1 7 .   His m a in   tea c h in g   a n d   re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   n u m e rica l  a n a ly sis   a n d   a p p li e d   m a th e m a ti c s.  He   h a s  p u b li sh e d   se v e ra l  re se a rc h   a rti c les   in   In tern a ti o n a l  J o u r n a ls  o f  M a t h e m a t ic s   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e .   H e   c a n   b e   c o n t a c te d   a t   e m a i l :   f a l a h h . s a r h a n @ u o k u f a . e d u . i q .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.