論文の概要: Designing a Layered Framework to Secure Data via Improved Multi Stage Lightweight Cryptography in IoT Cloud Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.01717v1
• Date: Mon, 01 Sep 2025 18:53:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-04 15:17:03.823146
• Title: Designing a Layered Framework to Secure Data via Improved Multi Stage Lightweight Cryptography in IoT Cloud Systems
• Title（参考訳）: IoTクラウドシステムにおけるマルチステージライトウェイト暗号の改善によるデータ保護のための階層化フレームワークの設計
• Authors: Hojjat Farshadinia, Ali Barati, Hamid Barati,
• Abstract要約: 本稿では,IoTクラウドシステムの軽量暗号化向上を目的とした,多層ハイブリッドセキュリティ手法を提案する。 提案するフレームワークは3つのコアレイヤで構成されている。(1)Hyperledger Fabric、Enc-Block、およびハイブリッドECDSA-ZSSスキームを統合して、暗号化速度、スケーラビリティ、計算コストを向上するH.E.EZ Layer、(2)Credential Management Layerがデータの信頼性と信頼性を独立して検証する、(3)トラフィックオーバーヘッドの低減と動的ワークロード間のパフォーマンスの最適化を目的としたTime and Auditing Layerである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5803208833562954
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This paper presents a novel multi-layered hybrid security approach aimed at enhancing lightweight encryption for IoT-Cloud systems. The primary goal is to overcome limitations inherent in conventional solutions such as TPA, Blockchain, ECDSA and ZSS which often fall short in terms of data protection, computational efficiency and scalability. Our proposed method strategically refines and integrates these technologies to address their shortcomings while maximizing their individual strengths. By doing so we create a more reliable and high-performance framework for secure data exchange across heterogeneous environments. The model leverages the combined potential of emerging technologies, particularly Blockchain, IoT and Cloud computing which when effectively coordinated offer significant advancements in security architecture. The proposed framework consists of three core layers: (1) the H.E.EZ Layer which integrates improved versions of Hyperledger Fabric, Enc-Block and a hybrid ECDSA-ZSS scheme to improve encryption speed, scalability and reduce computational cost; (2) the Credential Management Layer independently verifying data integrity and authenticity; and (3) the Time and Auditing Layer designed to reduce traffic overhead and optimize performance across dynamic workloads. Evaluation results highlight that the proposed solution not only strengthens security but also significantly improves execution time, communication efficiency and system responsiveness, offering a robust path forward for next-generation IoT-Cloud infrastructures.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,IoTクラウドシステムの軽量暗号化向上を目的とした,多層ハイブリッドセキュリティ手法を提案する。 主な目標は、データ保護、計算効率、スケーラビリティの点でしばしば不足する、TPA、Blockchain、ECDSA、ZSSといった従来のソリューションに固有の制限を克服することである。 提案手法は, 個々の強みを最大化しながら, これらの技術を戦略的に洗練・統合し, 欠点に対処するものである。 これにより、異種環境間のセキュアなデータ交換のための、より信頼性が高く高性能なフレームワークを作成します。 このモデルは、特にブロックチェーン、IoT、クラウドコンピューティングなど、新興技術の複合的な可能性を活用し、効果的に協調することで、セキュリティアーキテクチャの大幅な進歩を提供する。 提案したフレームワークは3つのコアレイヤで構成されている。(1) Hyperledger Fabric、Enc-Block、およびハイブリッドECDSA-ZSSスキームを統合して、暗号化速度、スケーラビリティ、計算コストを向上するH.E.EZ Layer、(2) データの完全性と信頼性を独立に検証するCredential Management Layer、(3) トラフィックのオーバーヘッドを低減し、動的ワークロード間のパフォーマンスを最適化するTime and Auditing Layerである。 評価結果は、提案されたソリューションがセキュリティを強化するだけでなく、実行時間、通信効率、システムの応答性も大幅に向上し、次世代のIoT-Cloudインフラストラクチャへの堅牢なパスを提供することを示している。

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