An authenticated encryption framework for secure IoE data transmission

Prerna Agarwal

doi:10.1016/j.comnet.2026.112680

An authenticated encryption framework for secure IoE data transmission

2026-08-13

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AI

DOI：10.1016/j.comnet.2026.112680

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物联网环境中的智能设备间高效安全通信对于可靠数据交换至关重要。然而，现有方法受限于高计算负担、认证效率低下以及对新兴威胁的鲁棒性不足。本文提出了一种轻量级且安全的加密框架，包含双向认证和安全数据共享。通过基于改进环学习误差的加密（ERing-LWE_Crypt）方法实现双向认证，提高网络安全。在此阶段，执行密钥生成、签名生成、多项式乘数优化和签名关键词验证。多项式乘数采用Bernstein方法进行优化。随后，利用改进椭圆曲线加密（MECC）实现高效数据共享。通过该方法，对设备间的数据进行加密和解密，以提升数据机密性。此外，评估并比较了该方案与相关加密方案在不同攻击模型下的安全性，包括中间人攻击（MIMA）、瞬时密钥泄露攻击（ESLA）、重放攻击（RA）和密钥泄露伪装攻击（KCIA）。性能指标通过Python编程语言进行仿真评估。仿真结果表明，提出的ERing-LWE_Crypt方法实现了10毫秒的签名生成时间、0.25毫秒的签名验证时间和1.36毫秒的加密时间，证明了该方法的有效性。这些性能指标均优于现有方法的15毫秒、0.9毫秒和1.50毫秒。结果表明，该方法在物联网环境中实现了安全、轻量且高效的通信。

Keyword:

IoE communication

Enhanced ring-learning

Modified elliptic curve cryptographic approach

Polynomial multiplier

Bernstein approach

Signature generation

Data sharing

An authenticated encryption framework for secure IoE data transmission

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