面向物联网云系统的数据安全分层框架：改进的多阶段轻量密码学设计
密码学与安全
2025-09-03 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
本文提出一种新颖的多层混合安全方法，旨在增强物联网-云系统中的轻量级加密。主要目标是克服传统解决方案如 TPA、区块链、ECDSA 和 ZSS 在数据保护、计算效率和可扩展性方面的局限性。我们的方法战略性地细化和集成这些技术，以解决其不足之处，同时最大化其各自的优势。由此创建一个更可靠和高性能的框架，用于跨异构环境的安全数据交换。该模型利用新兴技术的综合潜力，特别是区块链、物联网和云计算，当有效协调时，可为安全架构提供显著的进步。本文提出的框架由三个核心层构成：(1) H.E.EZ 层将整合改进后的 Hyperledger Fabric、Enc-Block 和混合 ECDSA-ZSS 方案，以提高加密速度、可扩展性并降低计算成本；(2) 凭证管理层独立验证数据完整性和真实性；(3) 时间审计层旨在减少流量开销并优化动态工作负载下的性能。评估结果表明，所提出的解决方案不仅加强了安全性，还显著提高了执行时间、通信效率和系统响应性，为下一代物联网-云基础设施提供了稳健的前进路径。
引用
@article{arxiv.2509.01717,
title = {Designing a Layered Framework to Secure Data via Improved Multi Stage Lightweight Cryptography in IoT Cloud Systems},
author = {Hojjat Farshadinia and Ali Barati and Hamid Barati},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.01717},
year = {2025}
}