<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.1 20151215//EN" "http://jats.nlm.nih.gov/publishing/1.1/JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xml:lang="en" article-type="research-article" dtd-version="1.1">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="pmc">CMC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="nlm-ta">CMC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">CMC</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Computers, Materials &#x0026; Continua</journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">1546-2226</issn>
<issn pub-type="ppub">1546-2218</issn>
<publisher>
<publisher-name>Tech Science Press</publisher-name>
<publisher-loc>USA</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">51181</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.32604/cmc.2024.051181</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Article</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Vector Dominance with Threshold Searchable Encryption (VDTSE) for the Internet of Things</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Vector Dominance with Threshold Searchable Encryption (VDTSE) for the Internet of Things</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">Vector Dominance with Threshold Searchable Encryption (VDTSE) for the Internet of Things</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib id="author-1" contrib-type="author" corresp="yes">
<name name-style="western"><surname>Nie</surname><given-names>Jingjing</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref><email>niejingjing99@gmail.com</email></contrib>
<contrib id="author-2" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Chen</surname><given-names>Zhenhua</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref></contrib>
<aff id="aff-1"><label>1</label><institution>College of Safety Science and Engineering, Xi&#x2019;an University of Science and Technology, Xi&#x2019;an</institution>, <addr-line>710054</addr-line>, <country>China</country></aff>
<aff id="aff-2"><label>2</label><institution>College of Computer Science and Technology, Xi&#x2019;an University of Science and Technology, Xi&#x2019;an</institution>, <addr-line>710054</addr-line>, <country>China</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1"><label>&#x002A;</label>Corresponding Author: Jingjing Nie. Email: <email>niejingjing99@gmail.com</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date date-type="collection" publication-format="electronic">
<year>2024</year></pub-date>
<pub-date date-type="pub" publication-format="electronic">
<day>20</day>
<month>6</month>
<year>2024</year>
</pub-date>
<volume>79</volume>
<issue>3</issue>
<fpage>4763</fpage>
<lpage>4779</lpage>
<history>
<date date-type="received">
<day>28</day>
<month>2</month>
<year>2024</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>19</day>
<month>4</month>
<year>2024</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x00A9; 2024 Nie and Chen</copyright-statement>
<copyright-year>2024</copyright-year>
<copyright-holder>Nie and Chen</copyright-holder>
<license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>This work is licensed under a <ext-link ext-link-type="uri" xlink:type="simple" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution 4.0 International License</ext-link>, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
</license>
</permissions>
<self-uri content-type="pdf" xlink:href="TSP_CMC_51181.pdf"></self-uri>
<abstract>
<p>The Internet of Medical Things (IoMT) is an application of the Internet of Things (IoT) in the medical field. It is a cutting-edge technique that connects medical sensors and their applications to healthcare systems, which is essential in smart healthcare. However, Personal Health Records (PHRs) are normally kept in public cloud servers controlled by IoMT service providers, so privacy and security incidents may be frequent. Fortunately, Searchable Encryption (SE), which can be used to execute queries on encrypted data, can address the issue above. Nevertheless, most existing SE schemes cannot solve the vector dominance threshold problem. In response to this, we present a SE scheme called Vector Dominance with Threshold Searchable Encryption (VDTSE) in this study. We use a Lagrangian polynomial technique and convert the vector dominance threshold problem into a constraint that the number of two equal-length vectors&#x2019; corresponding bits excluding wildcards is not less than a threshold <italic>t</italic>. Then, we solve the problem using the proposed technique modified in Hidden Vector Encryption (HVE). This technique makes the trapdoor size linear to the number of attributes and thus much smaller than that of other similar SE schemes. A rigorous experimental analysis of a specific application for privacy-preserving diabetes demonstrates the feasibility of the proposed VDTSE scheme.</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="author">
<kwd>Internet of Things (IoT)</kwd>
<kwd>Internet of Medical Things (IoMT)</kwd>
<kwd>vector dominance with threshold searchable encryption (VDTSE)</kwd>
<kwd>threshold comparison</kwd>
<kwd>electronic healthcare</kwd>
</kwd-group>
<funding-group>
<award-group id="awg1">
<funding-source>National Natural Science Foundation of China</funding-source>
<award-id>61872289</award-id>
<award-id>62172266</award-id>
</award-group>
<award-group id="awg2">
<funding-source>Henan Key Laboratory of Network Cryptography Technology</funding-source>
<award-id>LNCT2020-A07</award-id>
</award-group>
<award-group id="awg3">
<funding-source>Guangxi Key Laboratory of Trusted Software</funding-source>
<award-id>KX202308</award-id>
</award-group>
</funding-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>The Internet of Things (IoT) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>] provides safe and controllable real-time online monitoring, positioning, and other service functions. As an important IoT application in the medical field, the Internet of Medical Things (IoMT) can realize efficient and inexpensive healthcare and enhance patient comfort. However, the data involved in continuous monitoring can be massive, and the devices used to collect the data are resource-constrained. As a result, the data is often stored in the cloud, which may seriously violate patient privacy during data collection, storage, and computation. Suspecting the infringement of their healthcare privacy, patients may become reluctant to participate or encrypt their medical data before uploading it to service providers. This raises another question: how to perform a user search about this encrypted private data. In this context, Searchable Encryption (SE) is desirable as a prominent encryption tool for privacy-preserving IoMT [<xref ref-type="bibr" rid="ref-2">2</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-3">3</xref>].</p>
<sec id="s1_1">
<label>1.1</label>
<title>Motivation</title>
<p>Consider a specific example of privacy-preserving diabetes screening (see <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1</xref>) in IoMT. In this example, a nurse tries to screen out diabetics from Personal Health Records (PHRs). However, PHRs contain private information, and the patient is unwilling to share them with anyone. Therefore, the patient in this example encrypts the medical record <inline-formula id="ieqn-1"><mml:math id="mml-ieqn-1"><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> (random blood glucose &#x003D; 4, fasting blood glucose &#x003D; 3, 2-h post-load glucose &#x003D; 5, glycated hemoglobin &#x003D; 4) and the personal information <inline-formula id="ieqn-2"><mml:math id="mml-ieqn-2"><mml:mi>M</mml:mi></mml:math></inline-formula> before uploading them to the service provider. In this case, the nurse sends a search request (<inline-formula id="ieqn-3"><mml:math id="mml-ieqn-3"><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, <italic>t</italic>) (random blood glucose &#x003D; 3, fasting blood glucose &#x003D; 2, 2-h post-load glucose &#x003D; 3, glycated hemoglobin &#x003D; 5, <italic>t</italic> &#x003D; 2 (<inline-formula id="ieqn-4"><mml:math id="mml-ieqn-4"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:math></inline-formula>)) to the service provider using a handheld Personal Digital Assistant (PDA). When the service provider detects <inline-formula id="ieqn-5"><mml:math id="mml-ieqn-5"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x227B;</mml:mo><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> (<inline-formula id="ieqn-6"><mml:math id="mml-ieqn-6"><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x227B;</mml:mo><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> means that <inline-formula id="ieqn-7"><mml:math id="mml-ieqn-7"><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> dominates <inline-formula id="ieqn-8"><mml:math id="mml-ieqn-8"><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="ref-4">4</xref>]), it will send the encrypted <inline-formula id="ieqn-9"><mml:math id="mml-ieqn-9"><mml:mi>M</mml:mi></mml:math></inline-formula> to the nurse. In this process, the service provider has no prior knowledge of <inline-formula id="ieqn-10"><mml:math id="mml-ieqn-10"><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-11"><mml:math id="mml-ieqn-11"><mml:mi>M</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
<fig id="fig-1">
<label>Figure 1</label>
<caption>
<title>Privacy-preserving diabetes screening</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_51181-fig-1.tif"/>
</fig>
<p>For the application above, it is necessary to solve <inline-formula id="ieqn-12"><mml:math id="mml-ieqn-12"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x227B;</mml:mo><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> in SE. It is very helpful when we need to compare multiple attributes while counting the number of matches. We call the proposed scheme Vector Dominance [<xref ref-type="bibr" rid="ref-4">4</xref>] with Threshold Searchable Encryption (VDTSE). The vector dominance with threshold problem determines whether the number of components in vectors <inline-formula id="ieqn-13"><mml:math id="mml-ieqn-13"><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-14"><mml:math id="mml-ieqn-14"><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<inline-formula id="ieqn-15"><mml:math id="mml-ieqn-15"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-16"><mml:math id="mml-ieqn-16"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) reaches a certain threshold <italic>t</italic>.</p>
<p>Therefore, the proposed VDTSE scheme is favorable for threshold comparison queries in a public-key SE system. When <italic>number</italic> <inline-formula id="ieqn-17"><mml:math id="mml-ieqn-17"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x227B;</mml:mo><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> holds, the encrypted <inline-formula id="ieqn-18"><mml:math id="mml-ieqn-18"><mml:mi>M</mml:mi></mml:math></inline-formula> will be sent to the requester. Besides, our algorithm can solve the problem of existing SE schemes by controlling the threshold <italic>t</italic>, which is adaptive and can support additional functionalities such as range queries (<italic>t</italic> &#x003D; 0) or similarity searches (<inline-formula id="ieqn-19"><mml:math id="mml-ieqn-19"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>).</p>
</sec>
<sec id="s1_2">
<label>1.2</label>
<title>Our Contribution</title>
<p>The main contributions of this study are outlined below:</p>
<p>&#x2022; We design a VDTSE scheme supporting comparable attributes that can function for the (<italic>t, n</italic>)-threshold policy. Although existing schemes [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>] also support this feature, they are restricted to AND-gates (or (<italic>t, t</italic>)-threshold). We implement the threshold using a Lagrangian polynomial technique.</p>
<p>&#x2022; The VDTSE scheme has a shorter trapdoor that makes it more suitable for data storage on mobile devices (such as PDAs). To achieve this, we solve it using our technique modified in Hidden Vector Encryption (HVE) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>], which makes the trapdoor size linear.</p>
<p>&#x2022; We prove the security, flexibility, and effectiveness of the proposed scheme through theoretical comparison with other schemes. Finally, the experiment shows that the trapdoor size of our method is much smaller than that of other similar SE schemes.</p>
</sec>
<sec id="s1_3">
<label>1.3</label>
<title>Outline</title>
<p>The rest of this paper is structured as below. <xref ref-type="sec" rid="s2">Section 2</xref> describes the related work of VDTSE. <xref ref-type="sec" rid="s3">Section 3</xref> contains the preliminaries, while <xref ref-type="sec" rid="s4">Section 4</xref> presents the scheme construction. <xref ref-type="sec" rid="s5">Section 5</xref> discusses the security proof for our scheme, <xref ref-type="sec" rid="s6">Section 6</xref> describes the performance of the proposed scheme, and <xref ref-type="sec" rid="s7">Section 7</xref> concludes the article and suggests possible future work.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s2">
<label>2</label>
<title>Related Work</title>
<p>Song et al. popularized the SE scheme [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>] that enabled a user to generate both ciphertexts and trapdoors under a symmetric system, so service providers could perform a match search on encrypted information. Under the symmetric system, SE was further improved in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-12">12</xref>]. In 2004, Boneh et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-13">13</xref>] considered the first asymmetric SE scheme, Public-key Encryption with Keyword Search (PEKS). The initial public-key SE schemes, however, were limited to test keyword equality. Among these developments, comparative searches received little attention.</p>
<p>To address the aforementioned issue, Boneh et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>] created a searchable public-key system called HVE in 2007, which allowed for conjunctive range queries over encrypted data. That same year, Shi et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>] proposed a multi-dimensional range SE scheme. However, the aforementioned methods were inefficient and disadvantageous from an operational standpoint. As a result, Park [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>] proposed a novel HVE that was effective in prime-order groups significantly smaller than the composite-order groups on the identical level. Later, Park et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>] realized a more effective HVE scheme. Although the schemes above supported the AND gate of attribute comparison, they could not apply to arbitrary threshold gates. Fortunately, Sun et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] extended the technique by combining HVE and predicate encryption (PE) for the inner product (called IPE) to achieve threshold comparison queries.</p>
<p>In addition to these references, other scholars addressed the threshold comparison. In 2007, Bethencourt et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>] presented a threshold comparison scheme to realize numeric ranges search. In 2018, Attrapadung et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>] developed a numeric comparison scheme under the Attribute-Based Encryption (ABE) system. In 2017, Xue et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>] constructed a comparable ABE scheme that was more efficient. Although these schemes [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>] were under the public key system, they could not protect the privacy of <inline-formula id="ieqn-20"><mml:math id="mml-ieqn-20"><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>To the best of our knowledge, the only scheme that supported the threshold comparison was [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>], but their ciphertext and private key size increased quadratically, posing potential challenges in resource-constrained IoT devices. Therefore, we need to design a more efficient SE scheme.</p>
</sec>
<sec id="s3">
<label>3</label>
<title>Preliminaries</title>
<sec id="s3_1">
<label>3.1</label>
<title>Bilinear Maps</title>
<p>Assume <inline-formula id="ieqn-21"><mml:math id="mml-ieqn-21"><mml:mi>g</mml:mi></mml:math></inline-formula> is a generator in <inline-formula id="ieqn-22"><mml:math id="mml-ieqn-22"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, while <inline-formula id="ieqn-23"><mml:math id="mml-ieqn-23"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-24"><mml:math id="mml-ieqn-24"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are two multiplicative cyclic groups whose order is prime <inline-formula id="ieqn-25"><mml:math id="mml-ieqn-25"><mml:mi>p</mml:mi></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-26"><mml:math id="mml-ieqn-26"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x003A;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is a function with these attributes:</p>
<p>1. Bilinear. We have <inline-formula id="ieqn-27"><mml:math id="mml-ieqn-27"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-28"><mml:math id="mml-ieqn-28"><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-29"><mml:math id="mml-ieqn-29"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>2. Nondegenerate. <inline-formula id="ieqn-30"><mml:math id="mml-ieqn-30"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>3. Computable. <inline-formula id="ieqn-31"><mml:math id="mml-ieqn-31"><mml:mi>e</mml:mi></mml:math></inline-formula> is a computable map algorithm.</p>
<p>Therefore, we state that <inline-formula id="ieqn-32"><mml:math id="mml-ieqn-32"><mml:mi>e</mml:mi></mml:math></inline-formula> is a bilinear pairing map within <inline-formula id="ieqn-33"><mml:math id="mml-ieqn-33"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. It is worth noting that <inline-formula id="ieqn-34"><mml:math id="mml-ieqn-34"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is symmetric because <inline-formula id="ieqn-35"><mml:math id="mml-ieqn-35"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s3_2">
<label>3.2</label>
<title>Complexity Assumptions</title>
<p><bold>Decisional Bilinear Diffie-Hellman (DBDH) Assumption.</bold> The following describes the DBDH problem: Provided <inline-formula id="ieqn-36"><mml:math id="mml-ieqn-36"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, identify <inline-formula id="ieqn-37"><mml:math id="mml-ieqn-37"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> or <inline-formula id="ieqn-38"><mml:math id="mml-ieqn-38"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> is random in <inline-formula id="ieqn-39"><mml:math id="mml-ieqn-39"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><bold>Augmented Decision Linear (ADLIN) Assumption.</bold> Provided <inline-formula id="ieqn-40"><mml:math id="mml-ieqn-40"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>
<inline-formula id="ieqn-41"><mml:math id="mml-ieqn-41"><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, find <inline-formula id="ieqn-42"><mml:math id="mml-ieqn-42"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> or <inline-formula id="ieqn-43"><mml:math id="mml-ieqn-43"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> is random in <inline-formula id="ieqn-44"><mml:math id="mml-ieqn-44"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><bold>Definition 1.</bold> The {DBDH, ADLIN} assumption holds in <inline-formula id="ieqn-45"><mml:math id="mml-ieqn-45"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> when the advantage of any polynomial time algorithm in dealing with the {DBDH, ADLIN} problem is negligible.</p>
</sec>
<sec id="s3_3">
<label>3.3</label>
<title>Security Model</title>
<p>Our scheme is characterized by a chosen plaintext security, and ciphertext CT offers no information about the vector <inline-formula id="ieqn-46"><mml:math id="mml-ieqn-46"><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and the message <inline-formula id="ieqn-47"><mml:math id="mml-ieqn-47"><mml:mi>M</mml:mi></mml:math></inline-formula>, which is proved in a security proof that relies on the difficulty of DBDH and ADLIN. The following games are played between an adversary <inline-formula id="ieqn-48"><mml:math id="mml-ieqn-48"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and a challenger <inline-formula id="ieqn-49"><mml:math id="mml-ieqn-49"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49E;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Besides, <inline-formula id="ieqn-50"><mml:math id="mml-ieqn-50"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-51"><mml:math id="mml-ieqn-51"><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are given to <inline-formula id="ieqn-52"><mml:math id="mml-ieqn-52"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-53"><mml:math id="mml-ieqn-53"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the attribute universal set and <inline-formula id="ieqn-54"><mml:math id="mml-ieqn-54"><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the length of vector.</p>
<p>&#x2022; <bold>Initialization (Init).</bold> <inline-formula id="ieqn-55"><mml:math id="mml-ieqn-55"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> commits <inline-formula id="ieqn-56"><mml:math id="mml-ieqn-56"><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> to <inline-formula id="ieqn-57"><mml:math id="mml-ieqn-57"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49E;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>&#x2022; <bold>Setup.</bold> <inline-formula id="ieqn-58"><mml:math id="mml-ieqn-58"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49E;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> runs the KeyGen algorithm to get a public key PK and a secret key SK, offers PK to <inline-formula id="ieqn-59"><mml:math id="mml-ieqn-59"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>&#x2022; <bold>Query Phase 1.</bold> <inline-formula id="ieqn-60"><mml:math id="mml-ieqn-60"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> performs a series of trapdoor queries adaptively. To any trapdoor <inline-formula id="ieqn-61"><mml:math id="mml-ieqn-61"><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> from queried vectors <inline-formula id="ieqn-62"><mml:math id="mml-ieqn-62"><mml:msub><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and thresholds <inline-formula id="ieqn-63"><mml:math id="mml-ieqn-63"><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, there is a restriction of <inline-formula id="ieqn-64"><mml:math id="mml-ieqn-64"><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula id="ieqn-65"><mml:math id="mml-ieqn-65"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-66"><mml:math id="mml-ieqn-66"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49E;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> uses trapdoors <inline-formula id="ieqn-67"><mml:math id="mml-ieqn-67"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>TK</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">&#x2190;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>Trapdoor</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>SK</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to respond to <inline-formula id="ieqn-68"><mml:math id="mml-ieqn-68"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>&#x2022; <bold>Challenge.</bold> <inline-formula id="ieqn-69"><mml:math id="mml-ieqn-69"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> offers <inline-formula id="ieqn-70"><mml:math id="mml-ieqn-70"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02133;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. If <inline-formula id="ieqn-71"><mml:math id="mml-ieqn-71"><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, then <inline-formula id="ieqn-72"><mml:math id="mml-ieqn-72"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-73"><mml:math id="mml-ieqn-73"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49E;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> responds <inline-formula id="ieqn-74"><mml:math id="mml-ieqn-74"><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>CT</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-75"><mml:math id="mml-ieqn-75"><mml:mo stretchy="false">&#x2190;</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-76"><mml:math id="mml-ieqn-76"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>PK</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to <inline-formula id="ieqn-77"><mml:math id="mml-ieqn-77"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-78"><mml:math id="mml-ieqn-78"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>&#x2022; <bold>Query Phase 2.</bold> <inline-formula id="ieqn-79"><mml:math id="mml-ieqn-79"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> makes other trapdoor queries adaptively for vectors <inline-formula id="ieqn-80"><mml:math id="mml-ieqn-80"><mml:msub><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>TK</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and thresholds <inline-formula id="ieqn-81"><mml:math id="mml-ieqn-81"><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>TK</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The restrictions are the same as those in Query Phase 1 and Challenge.</p>
<p>&#x2022; <bold>Guess.</bold> <inline-formula id="ieqn-82"><mml:math id="mml-ieqn-82"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> guesses <inline-formula id="ieqn-83"><mml:math id="mml-ieqn-83"><mml:msup><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-84"><mml:math id="mml-ieqn-84"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> wins the game when <inline-formula id="ieqn-85"><mml:math id="mml-ieqn-85"><mml:msup><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-86"><mml:math id="mml-ieqn-86"><mml:msup><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>We define <inline-formula id="ieqn-87"><mml:math id="mml-ieqn-87"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>Adv</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VDTSE</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">Pr</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as the advantage that <inline-formula id="ieqn-88"><mml:math id="mml-ieqn-88"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has in breaking the VDTSE scheme.</p>
<p><bold>Definition 2.</bold> If the advantage <inline-formula id="ieqn-89"><mml:math id="mml-ieqn-89"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>Adv</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VDTSE</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is negligible, the VDTSE scheme is selectively secure.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s4">
<label>4</label>
<title>Construction</title>
<sec id="s4_1">
<label>4.1</label>
<title>A Novel Encoding</title>
<p>This section presents the techniques for solving <inline-formula id="ieqn-90"><mml:math id="mml-ieqn-90"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x227B;</mml:mo><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> in the form of a novel encoding. We set a universal set <inline-formula id="ieqn-91"><mml:math id="mml-ieqn-91"><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Every bit <inline-formula id="ieqn-92"><mml:math id="mml-ieqn-92"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> of a <inline-formula id="ieqn-93"><mml:math id="mml-ieqn-93"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>-dimension vector <inline-formula id="ieqn-94"><mml:math id="mml-ieqn-94"><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> converted from vector <inline-formula id="ieqn-95"><mml:math id="mml-ieqn-95"><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is chosen from <inline-formula id="ieqn-96"><mml:math id="mml-ieqn-96"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> following <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-1">Eq. (1)</xref>. In a similar way, every bit <inline-formula id="ieqn-97"><mml:math id="mml-ieqn-97"><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> of another <inline-formula id="ieqn-98"><mml:math id="mml-ieqn-98"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>-dimension vector <inline-formula id="ieqn-99"><mml:math id="mml-ieqn-99"><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> transformed from vector <inline-formula id="ieqn-100"><mml:math id="mml-ieqn-100"><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is selected from <inline-formula id="ieqn-101"><mml:math id="mml-ieqn-101"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> according to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-2">Eq. (2)</xref>.
<disp-formula id="eqn-1"><label>(1)</label><mml:math id="mml-eqn-1" display="block"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="center center" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-102"><mml:math id="mml-ieqn-102"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-103"><mml:math id="mml-ieqn-103"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
<disp-formula id="eqn-2"><label>(2)</label><mml:math id="mml-eqn-2" display="block"><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="center center" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0pt" /></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-104"><mml:math id="mml-ieqn-104"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-105"><mml:math id="mml-ieqn-105"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>When the VDTSE scheme is used in multi-user scenarios, a trusted private service provider needs to be added to receive trapdoors from users and then send the trapdoors to an untrusted public service provider. Therefore, only single-user scenarios are considered in this paper.</p>
<p>Applying the example of privacy-preserving diabetes screening in the Introduction, set <inline-formula id="ieqn-106"><mml:math id="mml-ieqn-106"><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-107"><mml:math id="mml-ieqn-107"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-108"><mml:math id="mml-ieqn-108"><mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>t</italic> &#x003D; 2, <inline-formula id="ieqn-109"><mml:math id="mml-ieqn-109"><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>20</mml:mn></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-110"><mml:math id="mml-ieqn-110"><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo></mml:math></inline-formula><inline-formula id="ieqn-111"><mml:math id="mml-ieqn-111"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-112"><mml:math id="mml-ieqn-112"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:math></inline-formula>. Two 20-dimension vectors <inline-formula id="ieqn-113"><mml:math id="mml-ieqn-113"><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-114"><mml:math id="mml-ieqn-114"><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> are transformed from <inline-formula id="ieqn-115"><mml:math id="mml-ieqn-115"><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-116"><mml:math id="mml-ieqn-116"><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> following <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-1">Eqs. (1)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-2">(2)</xref>, respectively.</p>
<p>For <inline-formula id="ieqn-117"><mml:math id="mml-ieqn-117"><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, the 20-dimension vector <inline-formula id="ieqn-118"><mml:math id="mml-ieqn-118"><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is represented by</p>
<table-wrap id="table-50">
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<tbody>
<tr>
<td>1</td>
<td>1</td>
<td>1</td>
<td>0</td>
<td>0</td>
<td>1</td>
<td>1</td>
<td>0</td>
<td>0</td>
<td>0</td>
<td>1</td>
<td>1</td>
<td>1</td>
<td>1</td>
<td>0</td>
<td>1</td>
<td>1</td>
<td>1</td>
<td>0</td>
<td>0</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>For <inline-formula id="ieqn-119"><mml:math id="mml-ieqn-119"><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, the 20-dimension vector <inline-formula id="ieqn-120"><mml:math id="mml-ieqn-120"><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is represented by</p>
<table-wrap id="table-51">
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<tbody>
<tr>
<td>&#x002A;</td>
<td>&#x002A;</td>
<td>1</td>
<td>&#x002A;</td>
<td>&#x002A;</td>
<td>&#x002A;</td>
<td>1</td>
<td>&#x002A;</td>
<td>&#x002A;</td>
<td>&#x002A;</td>
<td>&#x002A;</td>
<td>&#x002A;</td>
<td>1</td>
<td>&#x002A;</td>
<td>&#x002A;</td>
<td>&#x002A;</td>
<td>&#x002A;</td>
<td>&#x002A;</td>
<td>&#x002A;</td>
<td>1</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Since there are 3 (&#x003E;<italic>t</italic>) equal corresponding bits of <inline-formula id="ieqn-121"><mml:math id="mml-ieqn-121"><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-122"><mml:math id="mml-ieqn-122"><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> excluding &#x002A; bits, <inline-formula id="ieqn-123"><mml:math id="mml-ieqn-123"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x227B;</mml:mo><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> holds. The detailed scheme is as follows.</p>
</sec>
<sec id="s4_2">
<label>4.2</label>
<title>Scheme</title>
<p>&#x2022; <inline-formula id="ieqn-124"><mml:math id="mml-ieqn-124"><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="bold">KeyGen</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The KeyGen algorithm uses a security parameter <italic>k</italic> &#x003D; 1024 bit and a type-A elliptic curve that has as input a 160-bit group order, a vector length <inline-formula id="ieqn-125"><mml:math id="mml-ieqn-125"><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, a universe <inline-formula id="ieqn-126"><mml:math id="mml-ieqn-126"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and a random generator <inline-formula id="ieqn-127"><mml:math id="mml-ieqn-127"><mml:mi>g</mml:mi></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-128"><mml:math id="mml-ieqn-128"><mml:mo>&#x2208;</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-129"><mml:math id="mml-ieqn-129"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to generate our scheme parameters. It selects random exponents <inline-formula id="ieqn-130"><mml:math id="mml-ieqn-130"><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-131"><mml:math id="mml-ieqn-131"><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> as well as random elements <inline-formula id="ieqn-132"><mml:math id="mml-ieqn-132"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-133"><mml:math id="mml-ieqn-133"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-134"><mml:math id="mml-ieqn-134"><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-135"><mml:math id="mml-ieqn-135"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. It defines <inline-formula id="ieqn-136"><mml:math id="mml-ieqn-136"><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-137"><mml:math id="mml-ieqn-137"><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-138"><mml:math id="mml-ieqn-138"><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-139"><mml:math id="mml-ieqn-139"><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> for <inline-formula id="ieqn-140"><mml:math id="mml-ieqn-140"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Furthermore, it establishes <inline-formula id="ieqn-141"><mml:math id="mml-ieqn-141"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-142"><mml:math id="mml-ieqn-142"><mml:mo>&#x2208;</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-143"><mml:math id="mml-ieqn-143"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The public key PK and the secret key SK are
<disp-formula id="ueqn-62"><mml:math id="mml-ueqn-62" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>PK</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>SK</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>&#x2022; <inline-formula id="ieqn-144"><mml:math id="mml-ieqn-144"><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="bold">PEKS</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>PK</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. With PK and vector <inline-formula id="ieqn-145"><mml:math id="mml-ieqn-145"><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as input, this algorithm initially converts <inline-formula id="ieqn-146"><mml:math id="mml-ieqn-146"><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> into <inline-formula id="ieqn-147"><mml:math id="mml-ieqn-147"><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> based on <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-1">Eq. (1)</xref>. It chooses two random parameters <inline-formula id="ieqn-148"><mml:math id="mml-ieqn-148"><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, then uses them to encrypt message <inline-formula id="ieqn-149"><mml:math id="mml-ieqn-149"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and vector <inline-formula id="ieqn-150"><mml:math id="mml-ieqn-150"><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> for generating ciphertext:
<disp-formula id="ueqn-63"><mml:math id="mml-ueqn-63" display="block"><mml:mrow><mml:mtext>CT</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>This encryption algorithm ensures the confidentiality of <inline-formula id="ieqn-151"><mml:math id="mml-ieqn-151"><mml:mi>M</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-152"><mml:math id="mml-ieqn-152"><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>. Their integrity can be recognized by the Message Authentication Code (MAC), public key-based Homomorphic Linear Authentication (HLA), Hash-based Message Authentication Code (HMAC), etc.</p>
<p>&#x2022; <inline-formula id="ieqn-153"><mml:math id="mml-ieqn-153"><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="bold">Trapdoor</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>SK</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This algorithm uses SK and vector <inline-formula id="ieqn-154"><mml:math id="mml-ieqn-154"><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as input, then chooses at random a <italic>t-</italic>1 degree polynomial <inline-formula id="ieqn-155"><mml:math id="mml-ieqn-155"><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> where <inline-formula id="ieqn-156"><mml:math id="mml-ieqn-156"><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. It first transforms <inline-formula id="ieqn-157"><mml:math id="mml-ieqn-157"><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> into <inline-formula id="ieqn-158"><mml:math id="mml-ieqn-158"><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-159"><mml:math id="mml-ieqn-159"><mml:mo>=</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-160"><mml:math id="mml-ieqn-160"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-161"><mml:math id="mml-ieqn-161"><mml:mo>&#x2208;</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-162"><mml:math id="mml-ieqn-162"><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> based on <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-2">Eq. (2)</xref>. To generate a trapdoor <inline-formula id="ieqn-163"><mml:math id="mml-ieqn-163"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> for <inline-formula id="ieqn-164"><mml:math id="mml-ieqn-164"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-165"><mml:math id="mml-ieqn-165"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the set of all indexes <inline-formula id="ieqn-166"><mml:math id="mml-ieqn-166"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> that satisfies <inline-formula id="ieqn-167"><mml:math id="mml-ieqn-167"><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:math></inline-formula>, it computes <inline-formula id="ieqn-168"><mml:math id="mml-ieqn-168"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> as
<disp-formula id="ueqn-64"><mml:math id="mml-ueqn-64" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x2200;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003A;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>&#x2022; <inline-formula id="ieqn-169"><mml:math id="mml-ieqn-169"><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="bold">Test</mml:mtext></mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>CT</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Let <inline-formula id="ieqn-170"><mml:math id="mml-ieqn-170"><mml:mrow><mml:mtext>CT</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> &#x003D; <inline-formula id="ieqn-171"><mml:math id="mml-ieqn-171"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-172"><mml:math id="mml-ieqn-172"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-173"><mml:math id="mml-ieqn-173"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-174"><mml:math id="mml-ieqn-174"><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-175"><mml:math id="mml-ieqn-175"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-176"><mml:math id="mml-ieqn-176"><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-177"><mml:math id="mml-ieqn-177"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-178"><mml:math id="mml-ieqn-178"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-179"><mml:math id="mml-ieqn-179"><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-180"><mml:math id="mml-ieqn-180"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-181"><mml:math id="mml-ieqn-181"><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-182"><mml:math id="mml-ieqn-182"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-183"><mml:math id="mml-ieqn-183"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-184"><mml:math id="mml-ieqn-184"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula id="ieqn-185"><mml:math id="mml-ieqn-185"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The Test algorithm computes the following:</p>
<p><bold>Step 1.</bold></p>
<p><inline-formula id="ieqn-186"><mml:math id="mml-ieqn-186"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mtext>when</mml:mtext></mml:mrow><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><bold>Step 2.</bold></p>
<p>When <inline-formula id="ieqn-187"><mml:math id="mml-ieqn-187"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> holds except for &#x002A; bits, chooses <italic>t</italic> elements of <italic>S</italic> satisfying <inline-formula id="ieqn-188"><mml:math id="mml-ieqn-188"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. So we have
<disp-formula id="ueqn-65"><mml:math id="mml-ueqn-65" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true" maxsize="2.047em" minsize="2.047em">/</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:munder><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-189"><mml:math id="mml-ieqn-189"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the Lagrange coefficient for <italic>i</italic> and <italic>S</italic>: <inline-formula id="ieqn-190"><mml:math id="mml-ieqn-190"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s5">
<label>5</label>
<title>Security Proof</title>
<sec id="s5_1">
<label>5.1</label>
<title>Overview</title>
<p>If the DBDH and ADLIN assumptions are met, the VDTSE scheme is selectively secure. The adversary chooses two vectors <inline-formula id="ieqn-191"><mml:math id="mml-ieqn-191"><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-192"><mml:math id="mml-ieqn-192"><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> that are transformed from vectors <inline-formula id="ieqn-193"><mml:math id="mml-ieqn-193"><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> at the beginning of this security game. We assume that <inline-formula id="ieqn-194"><mml:math id="mml-ieqn-194"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-195"><mml:math id="mml-ieqn-195"><mml:mi>A</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the set of indexes <italic>i</italic> that satisfies <inline-formula id="ieqn-196"><mml:math id="mml-ieqn-196"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We continue to choose random elements <inline-formula id="ieqn-197"><mml:math id="mml-ieqn-197"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-198"><mml:math id="mml-ieqn-198"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> from <inline-formula id="ieqn-199"><mml:math id="mml-ieqn-199"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-200"><mml:math id="mml-ieqn-200"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> from <inline-formula id="ieqn-201"><mml:math id="mml-ieqn-201"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. We assume the following games:
<disp-formula id="ueqn-66"><mml:math id="mml-ueqn-66" display="block"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Game</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x003A;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>CT</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-67"><mml:math id="mml-ueqn-67" display="block"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Game</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x003A;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>CT</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-267"><mml:math id="mml-ueqn-267" display="block"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Game</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x003A;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>CT</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-3"><mml:math id="mml-ueqn-3" display="block"><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-68"><mml:math id="mml-ueqn-68" display="block"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Game</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x003A;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>CT</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>When the adversary sends <inline-formula id="ieqn-202"><mml:math id="mml-ieqn-202"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the challenger provides the ciphertext about <inline-formula id="ieqn-203"><mml:math id="mml-ieqn-203"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to the adversary, where <inline-formula id="ieqn-204"><mml:math id="mml-ieqn-204"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. If the adversary guesses <inline-formula id="ieqn-205"><mml:math id="mml-ieqn-205"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:math></inline-formula> correctly, he will win the game. Game<sub>0</sub> is the real security game that is given to the adversary. In this game, <inline-formula id="ieqn-206"><mml:math id="mml-ieqn-206"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are the ciphertext about <inline-formula id="ieqn-207"><mml:math id="mml-ieqn-207"><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-208"><mml:math id="mml-ieqn-208"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the ciphertext about <inline-formula id="ieqn-209"><mml:math id="mml-ieqn-209"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-210"><mml:math id="mml-ieqn-210"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>CT</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the challenge ciphertext of <inline-formula id="ieqn-211"><mml:math id="mml-ieqn-211"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Game</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2223;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, which reveals nothing about the attributes associated with <inline-formula id="ieqn-212"><mml:math id="mml-ieqn-212"><mml:mi>A</mml:mi></mml:math></inline-formula> or message <inline-formula id="ieqn-213"><mml:math id="mml-ieqn-213"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. We show this in the following games, which are all computationally indistinguishable.</p>
</sec>
<sec id="s5_2">
<label>5.2</label>
<title>Type of Trapdoor Queries</title>
<p>In our model (the selective security), the adversary performs trapdoor queries for any vector <inline-formula id="ieqn-214"><mml:math id="mml-ieqn-214"><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo></mml:math></inline-formula><inline-formula id="ieqn-215"><mml:math id="mml-ieqn-215"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-216"><mml:math id="mml-ieqn-216"><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula><inline-formula id="ieqn-217"><mml:math id="mml-ieqn-217"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and a threshold <italic>t</italic> transformed to vector <inline-formula id="ieqn-218"><mml:math id="mml-ieqn-218"><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <italic>t</italic>, under the constraint that <inline-formula id="ieqn-219"><mml:math id="mml-ieqn-219"><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-220"><mml:math id="mml-ieqn-220"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>i.e.,</mml:mtext></mml:mrow><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We assume <italic>S</italic> is the set of <italic>i</italic> for which <inline-formula id="ieqn-221"><mml:math id="mml-ieqn-221"><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is not a wildcard. We divide the queries into two types:</p>
<p>&#x2022; <bold>Type 1.</bold> <inline-formula id="ieqn-222"><mml:math id="mml-ieqn-222"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2227;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (i.e., <inline-formula id="ieqn-223"><mml:math id="mml-ieqn-223"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula><inline-formula id="ieqn-224"><mml:math id="mml-ieqn-224"><mml:mo>&#x2227;</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-225"><mml:math id="mml-ieqn-225"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-226"><mml:math id="mml-ieqn-226"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula>). If the challenge message meets <inline-formula id="ieqn-227"><mml:math id="mml-ieqn-227"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, this type of query can be performed.</p>
<p>&#x2022; <bold>Type 2.</bold> <inline-formula id="ieqn-228"><mml:math id="mml-ieqn-228"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>J</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2227;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>J</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula> (i.e., <inline-formula id="ieqn-229"><mml:math id="mml-ieqn-229"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula><inline-formula id="ieqn-230"><mml:math id="mml-ieqn-230"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula><inline-formula id="ieqn-231"><mml:math id="mml-ieqn-231"><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula><inline-formula id="ieqn-232"><mml:math id="mml-ieqn-232"><mml:mo>&#x2227;</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-233"><mml:math id="mml-ieqn-233"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula><inline-formula id="ieqn-234"><mml:math id="mml-ieqn-234"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>) <inline-formula id="ieqn-235"><mml:math id="mml-ieqn-235"><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><bold>Case 1.</bold> Type 1 does not match. Additionally, there is an index <inline-formula id="ieqn-236"><mml:math id="mml-ieqn-236"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x2229;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi></mml:math></inline-formula> for which <inline-formula id="ieqn-237"><mml:math id="mml-ieqn-237"><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><bold>Case 2.</bold> Type 1 and Case 1 fail to hold, and there exist <inline-formula id="ieqn-238"><mml:math id="mml-ieqn-238"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x2229;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi></mml:math></inline-formula> for which <inline-formula id="ieqn-239"><mml:math id="mml-ieqn-239"><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, while there exists <inline-formula id="ieqn-240"><mml:math id="mml-ieqn-240"><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></inline-formula> for which <inline-formula id="ieqn-241"><mml:math id="mml-ieqn-241"><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s5_3">
<label>5.3</label>
<title>Proof of Lemmas</title>
<p><bold>Lemma 1.</bold> Suppose that the DBDH assumption holds. In other words, the distinct difference in the advantage of <inline-formula id="ieqn-242"><mml:math id="mml-ieqn-242"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> who is an adversary of any polynomial time in Game<sub>0</sub> and Game<sub>1</sub> is negligible.</p>
<p><bold>Proof.</bold> Suppose <inline-formula id="ieqn-243"><mml:math id="mml-ieqn-243"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has a non-negligible difference about the advantage of G. If <inline-formula id="ieqn-244"><mml:math id="mml-ieqn-244"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> holds for a random instance <inline-formula id="ieqn-245"><mml:math id="mml-ieqn-245"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-246"><mml:math id="mml-ieqn-246"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> returns 1, otherwise, <inline-formula id="ieqn-247"><mml:math id="mml-ieqn-247"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> returns 0. <inline-formula id="ieqn-248"><mml:math id="mml-ieqn-248"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> communicates with <inline-formula id="ieqn-249"><mml:math id="mml-ieqn-249"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the following ways:</p>
<p>&#x2022; <bold>Init.</bold> At the start of the game, <inline-formula id="ieqn-250"><mml:math id="mml-ieqn-250"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> produces two vectors <inline-formula id="ieqn-251"><mml:math id="mml-ieqn-251"><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> that have been converted to <inline-formula id="ieqn-252"><mml:math id="mml-ieqn-252"><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-253"><mml:math id="mml-ieqn-253"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> internally changes <inline-formula id="ieqn-254"><mml:math id="mml-ieqn-254"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>&#x2022; <bold>Setup.</bold> <inline-formula id="ieqn-255"><mml:math id="mml-ieqn-255"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> selects exponents at random <inline-formula id="ieqn-256"><mml:math id="mml-ieqn-256"><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext mathcolor="red">\break</mml:mtext><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. It sets <inline-formula id="ieqn-257"><mml:math id="mml-ieqn-257"><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-258"><mml:math id="mml-ieqn-258"><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. Besides, <inline-formula id="ieqn-259"><mml:math id="mml-ieqn-259"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> establishes <inline-formula id="ieqn-260"><mml:math id="mml-ieqn-260"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A9;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>
<inline-formula id="ieqn-261"><mml:math id="mml-ieqn-261"><mml:mo>=</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-262"><mml:math id="mml-ieqn-262"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-263"><mml:math id="mml-ieqn-263"><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. Take note that <inline-formula id="ieqn-264"><mml:math id="mml-ieqn-264"><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, and this is secret to <inline-formula id="ieqn-265"><mml:math id="mml-ieqn-265"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-266"><mml:math id="mml-ieqn-266"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is handed the public key <inline-formula id="ieqn-267"><mml:math id="mml-ieqn-267"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><bold>&#x2022; Query Phase 1.</bold> <inline-formula id="ieqn-268"><mml:math id="mml-ieqn-268"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> triggers the trapdoor queries. Assume <inline-formula id="ieqn-269"><mml:math id="mml-ieqn-269"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> searches for <inline-formula id="ieqn-270"><mml:math id="mml-ieqn-270"><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> that has been changed to <inline-formula id="ieqn-271"><mml:math id="mml-ieqn-271"><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. Let <inline-formula id="ieqn-272"><mml:math id="mml-ieqn-272"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where &#x002A; is a wildcard. The queries of <inline-formula id="ieqn-273"><mml:math id="mml-ieqn-273"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are divided into the following two types.</p>
<p><bold>Type 1.</bold> <inline-formula id="ieqn-274"><mml:math id="mml-ieqn-274"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> sends a Type 1 query, and <inline-formula id="ieqn-275"><mml:math id="mml-ieqn-275"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> answers an arbitrary guess. The query above shows that <inline-formula id="ieqn-276"><mml:math id="mml-ieqn-276"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-277"><mml:math id="mml-ieqn-277"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> provides the message&#x2019;s encryption. Since in this circumstance the two games, Game<sub>0</sub> and Game<sub>1</sub>, are identical, there ought to be no difference in <inline-formula id="ieqn-278"><mml:math id="mml-ieqn-278"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>&#x2019;s advantage.</p>
<p><bold>Type 2.</bold> These two scenarios imply that there exists at least one index <inline-formula id="ieqn-279"><mml:math id="mml-ieqn-279"><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></inline-formula> that satisfies <inline-formula id="ieqn-280"><mml:math id="mml-ieqn-280"><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-281"><mml:math id="mml-ieqn-281"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> initially defines the three sets, <inline-formula id="ieqn-282"><mml:math id="mml-ieqn-282"><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></inline-formula>, as follows: <inline-formula id="ieqn-283"><mml:math id="mml-ieqn-283"><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-284"><mml:math id="mml-ieqn-284"><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is any set such that <inline-formula id="ieqn-285"><mml:math id="mml-ieqn-285"><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo>&#x2286;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2286;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-286"><mml:math id="mml-ieqn-286"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-287"><mml:math id="mml-ieqn-287"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x222A;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Following that, <inline-formula id="ieqn-288"><mml:math id="mml-ieqn-288"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> specifies the trapdoor <inline-formula id="ieqn-289"><mml:math id="mml-ieqn-289"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-290"><mml:math id="mml-ieqn-290"><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-291"><mml:math id="mml-ieqn-291"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> selects a random <italic>t</italic>-1 degree polynomial <inline-formula id="ieqn-292"><mml:math id="mml-ieqn-292"><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by randomly selecting its value for the <italic>t</italic>-1 points and having <inline-formula id="ieqn-293"><mml:math id="mml-ieqn-293"><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>If <inline-formula id="ieqn-294"><mml:math id="mml-ieqn-294"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-295"><mml:math id="mml-ieqn-295"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> chooses a random <inline-formula id="ieqn-296"><mml:math id="mml-ieqn-296"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>.
<disp-formula id="ueqn-69"><mml:math id="mml-ueqn-69" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-70"><mml:math id="mml-ueqn-70" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-71"><mml:math id="mml-ueqn-71" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-4"><mml:math id="mml-ueqn-4" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-5"><mml:math id="mml-ueqn-5" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-6"><mml:math id="mml-ueqn-6" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-72"><mml:math id="mml-ueqn-72" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula></p>
<p>If <inline-formula id="ieqn-297"><mml:math id="mml-ieqn-297"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x003A;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-298"><mml:math id="mml-ieqn-298"><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>.
<disp-formula id="ueqn-7"><mml:math id="mml-ueqn-7" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-8"><mml:math id="mml-ueqn-8" display="block"><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-9"><mml:math id="mml-ueqn-9" display="block"><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-10"><mml:math id="mml-ueqn-10" display="block"><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-11"><mml:math id="mml-ueqn-11" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-12"><mml:math id="mml-ueqn-12" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-13"><mml:math id="mml-ueqn-13" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-14"><mml:math id="mml-ueqn-14" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-15"><mml:math id="mml-ueqn-15" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-16"><mml:math id="mml-ueqn-16" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>&#x2022; <bold>Challenge.</bold> <inline-formula id="ieqn-299"><mml:math id="mml-ieqn-299"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> sends <inline-formula id="ieqn-300"><mml:math id="mml-ieqn-300"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-301"><mml:math id="mml-ieqn-301"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> to <inline-formula id="ieqn-302"><mml:math id="mml-ieqn-302"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. If <inline-formula id="ieqn-303"><mml:math id="mml-ieqn-303"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-304"><mml:math id="mml-ieqn-304"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> finishes the game and guesses <inline-formula id="ieqn-305"><mml:math id="mml-ieqn-305"><mml:msup><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Otherwise, <inline-formula id="ieqn-306"><mml:math id="mml-ieqn-306"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> chooses <inline-formula id="ieqn-307"><mml:math id="mml-ieqn-307"><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> randomly and generates the challenge ciphertext <inline-formula id="ieqn-308"><mml:math id="mml-ieqn-308"><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>CT</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-309"><mml:math id="mml-ieqn-309"><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi></mml:math></inline-formula>.
<disp-formula id="ueqn-17"><mml:math id="mml-ueqn-17" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-18"><mml:math id="mml-ueqn-18" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-19"><mml:math id="mml-ueqn-19" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-20"><mml:math id="mml-ueqn-20" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-21"><mml:math id="mml-ueqn-21" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-22"><mml:math id="mml-ueqn-22" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-23"><mml:math id="mml-ueqn-23" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-24"><mml:math id="mml-ueqn-24" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-25"><mml:math id="mml-ueqn-25" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-310"><mml:math id="mml-ieqn-310"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>&#x2022; <bold>Query Phase 2.</bold> <inline-formula id="ieqn-311"><mml:math id="mml-ieqn-311"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> carries on issuing questions that were not asked in Query Phase 1. <inline-formula id="ieqn-312"><mml:math id="mml-ieqn-312"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reacts the same way as previously.</p>
<p>&#x2022; <bold>Guess.</bold> For the challenge ciphertext, <inline-formula id="ieqn-313"><mml:math id="mml-ieqn-313"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> provides a guess <inline-formula id="ieqn-314"><mml:math id="mml-ieqn-314"><mml:msup><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. If <inline-formula id="ieqn-315"><mml:math id="mml-ieqn-315"><mml:msup><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-316"><mml:math id="mml-ieqn-316"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> returns 1, else <inline-formula id="ieqn-317"><mml:math id="mml-ieqn-317"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> returns 0.</p>
<p><inline-formula id="ieqn-318"><mml:math id="mml-ieqn-318"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>&#x2019;s advantage in solving the DBDH problem is related to <inline-formula id="ieqn-319"><mml:math id="mml-ieqn-319"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>&#x2019;s advantage of distinguishing Game<sub>0</sub> and Game<sub>1</sub>. Allow Game<sub>1</sub> &#x003D; Game<sub>2, 0</sub>, and the following lemma is true for <inline-formula id="ieqn-320"><mml:math id="mml-ieqn-320"><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><bold>Lemma 2.</bold> Suppose that the ADLIN assumption is true. In other words, the difference in the advantage of <inline-formula id="ieqn-321"><mml:math id="mml-ieqn-321"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Game<sub>2, j</sub> and Game<sub>2, j &#x002B; 1</sub> is negligible for every polynomial time adversary <inline-formula id="ieqn-322"><mml:math id="mml-ieqn-322"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><bold>Proof.</bold> Consider <inline-formula id="ieqn-323"><mml:math id="mml-ieqn-323"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with a non-negligible difference <inline-formula id="ieqn-324"><mml:math id="mml-ieqn-324"><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi></mml:math></inline-formula> about its advantage between Game<sub>2, j</sub> and Game<sub>2, j &#x002B; 1</sub>. We hope to create an algorithm in which <inline-formula id="ieqn-325"><mml:math id="mml-ieqn-325"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> employs <inline-formula id="ieqn-326"><mml:math id="mml-ieqn-326"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>&#x2019;s ability to work out the ADLIN issue in <inline-formula id="ieqn-327"><mml:math id="mml-ieqn-327"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Given <inline-formula id="ieqn-328"><mml:math id="mml-ieqn-328"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-329"><mml:math id="mml-ieqn-329"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> outputs 1 when <inline-formula id="ieqn-330"><mml:math id="mml-ieqn-330"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, otherwise <inline-formula id="ieqn-331"><mml:math id="mml-ieqn-331"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> generates 0. <inline-formula id="ieqn-332"><mml:math id="mml-ieqn-332"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> communicates with <inline-formula id="ieqn-333"><mml:math id="mml-ieqn-333"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> using the subsequent process:</p>
<p>&#x2022; <bold>Init.</bold> At the start of the game, <inline-formula id="ieqn-334"><mml:math id="mml-ieqn-334"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> commits two vectors <inline-formula id="ieqn-335"><mml:math id="mml-ieqn-335"><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> converted to <inline-formula id="ieqn-336"><mml:math id="mml-ieqn-336"><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-337"><mml:math id="mml-ieqn-337"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> internally throws a coin <inline-formula id="ieqn-338"><mml:math id="mml-ieqn-338"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>&#x2022; <bold>Setup.</bold> <inline-formula id="ieqn-339"><mml:math id="mml-ieqn-339"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:math></inline-formula> denotes the (<italic>j</italic> &#x002B; 1)-th index in <italic>A</italic>. <inline-formula id="ieqn-340"><mml:math id="mml-ieqn-340"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> randomly selects <inline-formula id="ieqn-341"><mml:math id="mml-ieqn-341"><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-342"><mml:math id="mml-ieqn-342"><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-343"><mml:math id="mml-ieqn-343"><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-344"><mml:math id="mml-ieqn-344"><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-345"><mml:math id="mml-ieqn-345"><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-346"><mml:math id="mml-ieqn-346"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, then places <inline-formula id="ieqn-347"><mml:math id="mml-ieqn-347"><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-348"><mml:math id="mml-ieqn-348"><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-349"><mml:math id="mml-ieqn-349"><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A9;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Take note that <inline-formula id="ieqn-350"><mml:math id="mml-ieqn-350"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-351"><mml:math id="mml-ieqn-351"><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Following that, <inline-formula id="ieqn-352"><mml:math id="mml-ieqn-352"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> sets <inline-formula id="ieqn-353"><mml:math id="mml-ieqn-353"><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-354"><mml:math id="mml-ieqn-354"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-355"><mml:math id="mml-ieqn-355"><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. For all <inline-formula id="ieqn-356"><mml:math id="mml-ieqn-356"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-357"><mml:math id="mml-ieqn-357"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> sets <inline-formula id="ieqn-358"><mml:math id="mml-ieqn-358"><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-359"><mml:math id="mml-ieqn-359"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-360"><mml:math id="mml-ieqn-360"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-361"><mml:math id="mml-ieqn-361"><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-362"><mml:math id="mml-ieqn-362"><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-363"><mml:math id="mml-ieqn-363"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> sends the public key <inline-formula id="ieqn-364"><mml:math id="mml-ieqn-364"><mml:mrow><mml:mtext>PK</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A9;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to <inline-formula id="ieqn-365"><mml:math id="mml-ieqn-365"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Because <italic>g</italic> and all exponents are chosen at random, the public key PK has the same distribution as the original construction.</p>
<p>&#x2022; <bold>Query Phase 1.</bold> <inline-formula id="ieqn-366"><mml:math id="mml-ieqn-366"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> offers trapdoor queries, where a trapdoor vector <inline-formula id="ieqn-367"><mml:math id="mml-ieqn-367"><mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> from <inline-formula id="ieqn-368"><mml:math id="mml-ieqn-368"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is changed to <inline-formula id="ieqn-369"><mml:math id="mml-ieqn-369"><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <italic>S</italic> is the set of indexes <italic>i</italic> such that <inline-formula id="ieqn-370"><mml:math id="mml-ieqn-370"><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:math></inline-formula>. We consider the two types of trapdoor queries stated previously.</p>
<p><bold>Type 1.</bold> This describes the situation with <inline-formula id="ieqn-371"><mml:math id="mml-ieqn-371"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2209;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-372"><mml:math id="mml-ieqn-372"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> then selects at random <inline-formula id="ieqn-373"><mml:math id="mml-ieqn-373"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-374"><mml:math id="mml-ieqn-374"><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-375"><mml:math id="mml-ieqn-375"><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-376"><mml:math id="mml-ieqn-376"><mml:mo>&#x2208;</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-377"><mml:math id="mml-ieqn-377"><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula id="ieqn-378"><mml:math id="mml-ieqn-378"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and makes <inline-formula id="ieqn-379"><mml:math id="mml-ieqn-379"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Next, <inline-formula id="ieqn-380"><mml:math id="mml-ieqn-380"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> calculates <inline-formula id="ieqn-381"><mml:math id="mml-ieqn-381"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2209;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:math></inline-formula>.
<disp-formula id="ueqn-26"><mml:math id="mml-ueqn-26" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-27"><mml:math id="mml-ueqn-27" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-28"><mml:math id="mml-ueqn-28" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-29"><mml:math id="mml-ueqn-29" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-30"><mml:math id="mml-ueqn-30" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-31"><mml:math id="mml-ueqn-31" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-32"><mml:math id="mml-ueqn-32" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p><bold>Type 2. Case 1.</bold> Assume <inline-formula id="ieqn-382"><mml:math id="mml-ieqn-382"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-383"><mml:math id="mml-ieqn-383"><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Then, for each <inline-formula id="ieqn-384"><mml:math id="mml-ieqn-384"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-385"><mml:math id="mml-ieqn-385"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> chooses random <inline-formula id="ieqn-386"><mml:math id="mml-ieqn-386"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-387"><mml:math id="mml-ieqn-387"><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-388"><mml:math id="mml-ieqn-388"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are identical as those in Type 1. When <inline-formula id="ieqn-389"><mml:math id="mml-ieqn-389"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-390"><mml:math id="mml-ieqn-390"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> then calculates <inline-formula id="ieqn-391"><mml:math id="mml-ieqn-391"><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-392"><mml:math id="mml-ieqn-392"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-393"><mml:math id="mml-ieqn-393"><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-394"><mml:math id="mml-ieqn-394"><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>.
<disp-formula id="ueqn-33"><mml:math id="mml-ueqn-33" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-34"><mml:math id="mml-ueqn-34" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-35"><mml:math id="mml-ueqn-35" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-36"><mml:math id="mml-ueqn-36" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-37"><mml:math id="mml-ueqn-37" display="block"><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-38"><mml:math id="mml-ueqn-38" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-39"><mml:math id="mml-ueqn-39" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-40"><mml:math id="mml-ueqn-40" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p><bold>Case 2.</bold> Assume <inline-formula id="ieqn-395"><mml:math id="mml-ieqn-395"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-396"><mml:math id="mml-ieqn-396"><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, yet there exists an index <inline-formula id="ieqn-397"><mml:math id="mml-ieqn-397"><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula id="ieqn-398"><mml:math id="mml-ieqn-398"><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. As in Case 1, <inline-formula id="ieqn-399"><mml:math id="mml-ieqn-399"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> chooses at random <inline-formula id="ieqn-400"><mml:math id="mml-ieqn-400"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> for each <inline-formula id="ieqn-401"><mml:math id="mml-ieqn-401"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-402"><mml:math id="mml-ieqn-402"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are identical to those in Type 1. Otherwise (i.e., <inline-formula id="ieqn-403"><mml:math id="mml-ieqn-403"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></inline-formula>), <inline-formula id="ieqn-404"><mml:math id="mml-ieqn-404"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> generates <inline-formula id="ieqn-405"><mml:math id="mml-ieqn-405"><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-406"><mml:math id="mml-ieqn-406"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-407"><mml:math id="mml-ieqn-407"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-408"><mml:math id="mml-ieqn-408"><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-409"><mml:math id="mml-ieqn-409"><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x02DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>J</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>&#x02DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>J</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-410"><mml:math id="mml-ieqn-410"><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>&#x02DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>J</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-411"><mml:math id="mml-ieqn-411"><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>.
<disp-formula id="ueqn-42"><mml:math id="mml-ueqn-42" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-44"><mml:math id="mml-ueqn-44" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-45"><mml:math id="mml-ueqn-45" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-46"><mml:math id="mml-ueqn-46" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-47"><mml:math id="mml-ueqn-47" display="block"><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-48"><mml:math id="mml-ueqn-48" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-49"><mml:math id="mml-ueqn-49" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-50"><mml:math id="mml-ueqn-50" display="block"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>We verify that it is a well-formed trapdoor via random exponents <inline-formula id="ieqn-412"><mml:math id="mml-ieqn-412"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></inline-formula> (including <inline-formula id="ieqn-413"><mml:math id="mml-ieqn-413"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:math></inline-formula>). Based on the exponents above, the subsequent formulas hold for every <inline-formula id="ieqn-414"><mml:math id="mml-ieqn-414"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></inline-formula> as in the actual construction.</p>
<p>&#x2022; <bold>Challenge.</bold> <inline-formula id="ieqn-415"><mml:math id="mml-ieqn-415"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> sends <inline-formula id="ieqn-416"><mml:math id="mml-ieqn-416"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula id="ieqn-417"><mml:math id="mml-ieqn-417"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-418"><mml:math id="mml-ieqn-418"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-419"><mml:math id="mml-ieqn-419"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> chooses random <inline-formula id="ieqn-420"><mml:math id="mml-ieqn-420"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-421"><mml:math id="mml-ieqn-421"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-422"><mml:math id="mml-ieqn-422"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-423"><mml:math id="mml-ieqn-423"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-424"><mml:math id="mml-ieqn-424"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-425"><mml:math id="mml-ieqn-425"><mml:mo>&#x2208;</mml:mo></mml:math></inline-formula><inline-formula id="ieqn-426"><mml:math id="mml-ieqn-426"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. If <inline-formula id="ieqn-427"><mml:math id="mml-ieqn-427"><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-428"><mml:math id="mml-ieqn-428"><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-429"><mml:math id="mml-ieqn-429"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> gives the challenge ciphertext <inline-formula id="ieqn-430"><mml:math id="mml-ieqn-430"><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>CT</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> as
<disp-formula id="ueqn-51"><mml:math id="mml-ueqn-51" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-52"><mml:math id="mml-ueqn-52" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-53"><mml:math id="mml-ueqn-53" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-54"><mml:math id="mml-ueqn-54" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula><disp-formula id="ueqn-540"><mml:math id="mml-ueqn-540" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
</p>
<p><disp-formula id="ueqn-73"><mml:math id="mml-ueqn-73" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-74"><mml:math id="mml-ueqn-74" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-55"><mml:math id="mml-ueqn-55" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula><disp-formula id="ueqn-56"><mml:math id="mml-ueqn-56" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-58"><mml:math id="mml-ueqn-58" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-59"><mml:math id="mml-ueqn-59" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-60"><mml:math id="mml-ueqn-60" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="ueqn-61"><mml:math id="mml-ueqn-61" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-431"><mml:math id="mml-ieqn-431"><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-432"><mml:math id="mml-ieqn-432"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>If <inline-formula id="ieqn-433"><mml:math id="mml-ieqn-433"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-434"><mml:math id="mml-ieqn-434"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> substitutes <inline-formula id="ieqn-435"><mml:math id="mml-ieqn-435"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> with <inline-formula id="ieqn-436"><mml:math id="mml-ieqn-436"><mml:mi>e</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>; otherwise, it follows the preceding procedure. If <inline-formula id="ieqn-437"><mml:math id="mml-ieqn-437"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, we can deduce that <inline-formula id="ieqn-438"><mml:math id="mml-ieqn-438"><mml:msup><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-439"><mml:math id="mml-ieqn-439"><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-440"><mml:math id="mml-ieqn-440"><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula><inline-formula id="ieqn-441"><mml:math id="mml-ieqn-441"><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. In this case, <inline-formula id="ieqn-442"><mml:math id="mml-ieqn-442"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> plays Game<sub>2,j</sub>. Otherwise, <inline-formula id="ieqn-443"><mml:math id="mml-ieqn-443"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> is chosen at random and <inline-formula id="ieqn-444"><mml:math id="mml-ieqn-444"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> performs Game<sub>2, j &#x002B; 1</sub>.</p>
<p>&#x2022; <bold>Query Phase 2.</bold> <inline-formula id="ieqn-445"><mml:math id="mml-ieqn-445"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> keeps asking queries that were not asked in Query Phase 1. <inline-formula id="ieqn-446"><mml:math id="mml-ieqn-446"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> responds in the same manner as before.</p>
<p>&#x2022; <bold>Guess.</bold> <inline-formula id="ieqn-447"><mml:math id="mml-ieqn-447"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> returns a guess <inline-formula id="ieqn-448"><mml:math id="mml-ieqn-448"><mml:msup><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to the challenge ciphertext. If <inline-formula id="ieqn-449"><mml:math id="mml-ieqn-449"><mml:msup><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-450"><mml:math id="mml-ieqn-450"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> offers 1, else 0.</p>
<p>If <inline-formula id="ieqn-451"><mml:math id="mml-ieqn-451"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> guesses properly, <inline-formula id="ieqn-452"><mml:math id="mml-ieqn-452"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> also guesses correctly, implying that <inline-formula id="ieqn-453"><mml:math id="mml-ieqn-453"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> holds in the ADLIN problem. In addition, <inline-formula id="ieqn-454"><mml:math id="mml-ieqn-454"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> considers that <inline-formula id="ieqn-455"><mml:math id="mml-ieqn-455"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. Consequently, any advantage obtained by <inline-formula id="ieqn-456"><mml:math id="mml-ieqn-456"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in distinguishing between Game<sub>2, j</sub> and Game<sub>2, j &#x002B; 1</sub> is transferred to <inline-formula id="ieqn-457"><mml:math id="mml-ieqn-457"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0212C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>&#x2019;s advantage when dealing with the ADLIN problem.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s6">
<label>6</label>
<title>Performance</title>
<sec id="s6_1">
<label>6.1</label>
<title>Theoretical Comparison</title>
<p>To analyze the vector dominance threshold problem in a public key system, we compare the proposed scheme with the schemes in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>] and show the results in <xref ref-type="table" rid="table-1">Table 1</xref>. In [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>], the authors create searchable public-key systems that support comparison. Unfortunately, these schemes cannot conduct threshold comparisons, which means some of their search results are not flexible. Although the schemes in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>] can perform it, the schemes in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>] are not attribute-hiding. Besides, the scheme in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] is not efficient. Our scheme requires a ciphertext size of <inline-formula id="ieqn-458"><mml:math id="mml-ieqn-458"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and merely a trapdoor size of <inline-formula id="ieqn-459"><mml:math id="mml-ieqn-459"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> when any threshold comparison queries are constructed. Overall, our scheme performs better than the other SE methods in terms of computational efficiency and resource utilization.</p>
<table-wrap id="table-1">
<label>Table 1</label>
<caption>
<title>Storage overhead</title>
</caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th>Scheme</th>
<th>System</th>
<th>CT size</th>
<th>Trapdoor size</th>
<th>Threshold comparison</th>
<th>Attribute-hiding</th>
<th>Standard model</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>[<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>]</td>
<td>SE</td>
<td><inline-formula id="ieqn-460"><mml:math id="mml-ieqn-460"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-461"><mml:math id="mml-ieqn-461"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>&#x00D7;</td>
<td>&#x221A;</td>
<td>&#x221A;</td>
</tr>
<tr>
<td>[<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>]</td>
<td>SE</td>
<td><inline-formula id="ieqn-462"><mml:math id="mml-ieqn-462"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-463"><mml:math id="mml-ieqn-463"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>&#x00D7;</td>
<td>&#x221A;</td>
<td>&#x221A;</td>
</tr>
<tr>
<td>[<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>]</td>
<td>SE</td>
<td><inline-formula id="ieqn-464"><mml:math id="mml-ieqn-464"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-465"><mml:math id="mml-ieqn-465"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>&#x00D7;</td>
<td>&#x221A;</td>
<td>&#x221A;</td>
</tr>
<tr>
<td>[<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>]</td>
<td>SE</td>
<td><inline-formula id="ieqn-466"><mml:math id="mml-ieqn-466"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-467"><mml:math id="mml-ieqn-467"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>&#x00D7;</td>
<td>&#x221A;</td>
<td>&#x221A;</td>
</tr>
<tr>
<td>[<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>]</td>
<td>SE</td>
<td><inline-formula id="ieqn-468"><mml:math id="mml-ieqn-468"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-469"><mml:math id="mml-ieqn-469"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>&#x221A;</td>
<td>&#x221A;</td>
<td>&#x221A;</td>
</tr>
<tr>
<td>[<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>]</td>
<td>ABE</td>
<td><inline-formula id="ieqn-470"><mml:math id="mml-ieqn-470"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-471"><mml:math id="mml-ieqn-471"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>&#x221A;</td>
<td>&#x00D7;</td>
<td>&#x00D7;</td>
</tr>
<tr>
<td>[<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>]</td>
<td>ABE</td>
<td><inline-formula id="ieqn-472"><mml:math id="mml-ieqn-472"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-473"><mml:math id="mml-ieqn-473"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>&#x221A;</td>
<td>&#x00D7;</td>
<td>&#x00D7;</td>
</tr>
<tr>
<td>[<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>]</td>
<td>ABE</td>
<td><inline-formula id="ieqn-474"><mml:math id="mml-ieqn-474"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-475"><mml:math id="mml-ieqn-475"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>&#x221A;</td>
<td>&#x00D7;</td>
<td>&#x221A;</td>
</tr>
<tr>
<td>Ours</td>
<td>SE</td>
<td><inline-formula id="ieqn-476"><mml:math id="mml-ieqn-476"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-477"><mml:math id="mml-ieqn-477"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>&#x221A;</td>
<td>&#x221A;</td>
<td>&#x221A;</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table-wrap-foot><fn><p>Note: <italic>w</italic> is the number of query keywords; <italic>n</italic> is the universal set (the length of the maximum vector).</p>
</fn>
</table-wrap-foot>
</table-wrap>
</sec>
<sec id="s6_2">
<label>6.2</label>
<title>Computation Overhead</title>
<p>Since the scheme in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] deals with the same problem and system as our scheme, we make a further comparison between the two in <xref ref-type="table" rid="table-2">Table 2</xref>. The computation tasks involve pairing and exponentiation operations where pairing operations cost the most time.</p>
<table-wrap id="table-2">
<label>Table 2</label>
<caption>
<title>Computation overhead</title>
</caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th>Scheme</th>
<th>PK size</th>
<th>CT size</th>
<th>Trapdoor size</th>
<th>Decryption cost</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>[<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>]</td>
<td><inline-formula id="ieqn-478"><mml:math id="mml-ieqn-478"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-479"><mml:math id="mml-ieqn-479"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-480"><mml:math id="mml-ieqn-480"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-481"><mml:math id="mml-ieqn-481"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td>Ours</td>
<td><inline-formula id="ieqn-482"><mml:math id="mml-ieqn-482"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-483"><mml:math id="mml-ieqn-483"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-484"><mml:math id="mml-ieqn-484"><mml:mn>7</mml:mn><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-485"><mml:math id="mml-ieqn-485"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table-wrap-foot><fn><p>Note: <italic>w</italic> is the number of query keywords; <inline-formula id="ieqn-486"><mml:math id="mml-ieqn-486"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-487"><mml:math id="mml-ieqn-487"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the measured length for each element of <inline-formula id="ieqn-488"><mml:math id="mml-ieqn-488"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-489"><mml:math id="mml-ieqn-489"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>; <italic>n</italic> is the universal set; <inline-formula id="ieqn-490"><mml:math id="mml-ieqn-490"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <italic>e</italic> are the pairing and exponentiation of <inline-formula id="ieqn-491"><mml:math id="mml-ieqn-491"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively.</p>
</fn>
</table-wrap-foot>
</table-wrap>
<p>For [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>], its PK size expands exponentially with <italic>w</italic>, while the PK size of our scheme only increases linearly. The ciphertext size (CT size) of [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] requires <inline-formula id="ieqn-492"><mml:math id="mml-ieqn-492"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> actions, and ours is <inline-formula id="ieqn-493"><mml:math id="mml-ieqn-493"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Furthermore, to compute a trapdoor, reference [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] requires <inline-formula id="ieqn-494"><mml:math id="mml-ieqn-494"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> group operations, whereas our scheme requires just <inline-formula id="ieqn-495"><mml:math id="mml-ieqn-495"><mml:mn>7</mml:mn><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> group operations. Finally, reference [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] requires <inline-formula id="ieqn-496"><mml:math id="mml-ieqn-496"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> operations and our scheme needs <inline-formula id="ieqn-497"><mml:math id="mml-ieqn-497"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Because <inline-formula id="ieqn-498"><mml:math id="mml-ieqn-498"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> requires more processing resources than <inline-formula id="ieqn-499"><mml:math id="mml-ieqn-499"><mml:mi>e</mml:mi></mml:math></inline-formula> in general, our technique outperforms the scheme in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>]. Overall, it is clear that our system outperforms the scheme of [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] in terms of computation efficiency.</p>
</sec>
<sec id="s6_3">
<label>6.3</label>
<title>Storage Overhead</title>
<p>To compute the storage overhead, we set <inline-formula id="ieqn-500"><mml:math id="mml-ieqn-500"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1024</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-501"><mml:math id="mml-ieqn-501"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>160</mml:mn></mml:math></inline-formula> in the simulation. We assume that the number of our query keywords ranges from 0 to 50, then count the storage overhead of the parameters in the algorithm. <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2</xref> compares the results between our scheme and [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>]. According to <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2a</xref>, our PK size is smaller than that of [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>]. In <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2b</xref>, the CT size of our scheme grows linearly with the number of query keywords while the CT size of the scheme in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] increases exponentially and is larger than ours. From <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2c</xref>, the storage overheads of our method and the scheme in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] also grow linearly and exponentially, respectively. The simulation results show that the overheads of the proposed scheme are much smaller than those of [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>], indicating higher efficiency of our scheme.</p>
<fig id="fig-2">
<label>Figure 2</label>
<caption>
<title>Storage overhead of each parameter as a function of the number of query keywords</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_51181-fig-2.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s6_4">
<label>6.4</label>
<title>Experimental Evaluation</title>
<p>We implement the algorithm with C language employing the GNU Multiple Precision Arithmetic (GMP) and Pairing-Based Cryptographic (PBC) libraries. Furthermore, this experiment makes use of the Pima Indians Diabetes Dataset at <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://www.kaggle.com/uciml/pima-indians-diabetes-database">https://www.kaggle.com/uciml/pima-indians-diabetes-database</ext-link>.</p>
<p>The execution time of the scheme of [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] and our scheme for the KeyGen, PEKS, Trapdoor, and Test algorithms is displayed in <xref ref-type="fig" rid="fig-3">Figs. 3a</xref>&#x2013;<xref ref-type="fig" rid="fig-3">3d</xref>, respectively. The universal set is set to 100. According to [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>], as the number of query keywords grows from 0 to 100, the cost time required for KeyGen creation rises from 0.024 to 50 s and the cost time for PEKS generation increases from 0.37 to 300 s. Considering that the generation time of the Trapdoor and Test algorithms is excessive, we change the number of query keywords to 0&#x2013;50. In [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>], the cost time required for trapdoor generation climbs from 0.24 to 500 ms, while the test generation time rises from 0.37 to 600 ms. Our algorithm, however, takes almost no time. The execution time for KeyGen represents the time for PK and SK to be generated, and the PEKS time indicates the ciphertext generation time. The Trapdoor and Test algorithms involve the time of trapdoor generation and the time of cloud server search, respectively.</p>
<fig id="fig-3">
<label>Figure 3</label>
<caption>
<title>Time cost of each algorithm as a function of the number of query keywords</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_51181-fig-3.tif"/>
</fig>
<p>It can be seen from <xref ref-type="fig" rid="fig-3">Fig. 3</xref> that the runtime of our algorithm increases slowly with the increase of query keywords, while the runtime of [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] increases exponentially. The experiment shows that our scheme is more efficient. In addition, our scheme uses real data sets and is carried out on a cloud outsourcing platform, therefore it will be feasible and effective in real-world scenarios.</p>
<p>In addition to the number of query keywords, the varying size of encrypted diabetes data also has a great effect on algorithm performance. As the encrypted data increases, the service provider will continuously run the VDTSE scheme to search until it finds all matched ciphertexts. Therefore, the performance of VDTSE degrades linearly with the increase of encrypted data. Note that although the threshold <italic>t</italic> has a range, it takes a fixed value every time the algorithm runs so it has no impact on the performance of the scheme.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s7">
<label>7</label>
<title>Conclusion</title>
<p>In theoretical comparison to existing schemes, the proposed VDTSE scheme obtains a shorter trapdoor that makes it more suitable for storage on mobile devices. It supports comparable attributes that can work for the (<italic>t, n</italic>)-threshold policy. Then, its security, flexibility, and effectiveness are proved through comparison with other SE schemes.</p>
<p>However, there are also some limitations in this research. Although our scheme is more efficient than other existing SE schemes, it does not work well on large real-world datasets. The larger data is transformed into a longer vector, lowering the efficiency. Besides, when dealing with floating data, the scheme converts the floating data to integer data through multiple expansions. For example, 0.1 is expanded 10 times and converted to 1. In addition, the Lagrangian polynomial technique is not efficient in dealing with the vector dominance threshold problem, but it is currently the most suitable technique. We will look for a better technique to solve these issues.</p>
<p>More fascinating, this work inspires some excellent open problems. Firstly, our research does not address video encryption [<xref ref-type="bibr" rid="ref-18">18</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>], which is an engaging research direction. In the future, we will apply SE algorithms to more scenarios, such as images [<xref ref-type="bibr" rid="ref-20">20</xref>] and other situations [<xref ref-type="bibr" rid="ref-21">21</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-23">23</xref>]. Secondly, it will be an intriguing path to demonstrate how to reduce the ciphertext size, which appears difficult to achieve at the moment.</p>
</sec>
</body>
<back>
<ack><p>Not applicable.</p>
</ack>
<sec><title>Funding Statement</title>
<p>This work was supported in part by the National Natural Science Foundation of China under Grant Nos. 61872289 and 62172266, and in part by the Henan Key Laboratory of Network Cryptography Technology LNCT2020-A07 and the Guangxi Key Laboratory of Trusted Software under Grant No. KX202308.</p>
</sec>
<sec><title>Author Contributions</title>
<p>The authors confirm that the contributions to the paper are as follows: Study conception and design: Jingjing Nie, Zhenhua Chen; draft manuscript preparation: Jingjing Nie. All authors reviewed the results and approved the final version of the manuscript.</p>
</sec>
<sec sec-type="data-availability"><title>Availability of Data and Materials</title>
<p>The data that support the findings of this study are openly available at <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://www.kaggle.com/uciml/pima-indians-diabetes-database">https://www.kaggle.com/uciml/pima-indians-diabetes-database</ext-link>.</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement"><title>Conflicts of Interest</title>
<p>The authors declare that they have no conflicts of interest to report regarding the present study.</p>
</sec>
<ref-list content-type="authoryear">
<title>References</title>
<ref id="ref-1"><label>[1]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Zhou</surname></string-name> <etal>et al.</etal></person-group>, &#x201C;<article-title>Blockchain-based secure and efficient secret image sharing with outsourcing computation in wireless networks</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Trans. Wirel. Commun.</source>, vol. <volume>23</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>423</fpage>&#x2013;<lpage>435</lpage>, <year>Jan. 2024</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TWC.2023.3278108</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-2"><label>[2]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Shen</surname></string-name>, <string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Ding</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Yao</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Bhardwaj</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Guo</surname></string-name> and <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Yu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A privacy-preserving social computing framework for health management using federated learning</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Trans. Comput. Soc. Syst.</source>, vol. <volume>10</volume>, no. <issue>4</issue>, pp. <fpage>1666</fpage>&#x2013;<lpage>1678</lpage>, <year>Aug. 2023</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TCSS.2022.3222682</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-3"><label>[3]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Shen</surname></string-name>, <string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Ding</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Jolfaei</surname></string-name>, <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Yadav</surname></string-name>, <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Vashisht</surname></string-name> and <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Yu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>DeformableGAN: Generating medical images with improved integrity for healthcare cyber physical systems</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Trans. Netw. Sci. Eng.</source>, vol. <volume>10</volume>, no. <issue>5</issue>, pp. <fpage>2584</fpage>&#x2013;<lpage>2596</lpage>, <year>Jul. 2022</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TNSE.2022.3190765</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-4"><label>[4]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M. J.</given-names> <surname>Atallah</surname></string-name> and <string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Du</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Secure multi-party computational geometry</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. 7th Int. Workshop Algorithms Data Struct. (WADS)</conf-name>, <publisher-loc>Providence, RI, USA</publisher-loc>, <year>Aug. 2001</year>, pp. <fpage>165</fpage>&#x2013;<lpage>179</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-5"><label>[5]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Boneh</surname></string-name> and <string-name><given-names>B.</given-names> <surname>Waters</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Conjunctive, subset, and range queries on encrypted data</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. 4th Theory Cryptogr. Conf. (TCC)</conf-name>, <publisher-loc>Amsterdam, The Netherlands</publisher-loc>, <year>Feb. 2007</year>, pp. <fpage>535</fpage>&#x2013;<lpage>554</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-6"><label>[6]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>E.</given-names> <surname>Shi</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Bethencourt</surname></string-name>, <string-name><given-names>T. H.</given-names> <surname>Chan</surname></string-name>, <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Song</surname></string-name>, and <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Perrig</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Multi-dimensional range query over encrypted data</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. IEEE Symp. Secur. Priv. (SSP)</conf-name>, <publisher-loc>Berkeley, CA, USA</publisher-loc>, <year>May 2007</year>, pp. <fpage>350</fpage>&#x2013;<lpage>364</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-7"><label>[7]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Park</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Efficient hidden vector encryption for conjunctive queries on encrypted data</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Trans. Knowl. Data Eng.</source>, vol. <volume>23</volume>, no. <issue>10</issue>, pp. <fpage>1483</fpage>&#x2013;<lpage>1497</lpage>, <year>Oct. 2011</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TKDE.2010.206</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-8"><label>[8]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J. H.</given-names> <surname>Park</surname></string-name>, <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Lee</surname></string-name>, <string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Susilo</surname></string-name>, and <string-name><given-names>D. H.</given-names> <surname>Lee</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Fully secure hidden vector encryption under standard assumptions</article-title>,&#x201D; <source>Inf. Sci.</source>, vol. <volume>232</volume>, pp. <fpage>188</fpage>&#x2013;<lpage>207</lpage>, <year>May 2013</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ins.2012.12.034</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-9"><label>[9]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>D. X.</given-names> <surname>Song</surname></string-name>, <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Wagner</surname></string-name>, and <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Perrig</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Practical techniques for searches on encrypted data</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. IEEE Symp. Secur. Priv. (SSP)</conf-name>, <publisher-loc>Berkeley, CA, USA</publisher-loc>, <year>May 2000</year>, pp. <fpage>44</fpage>&#x2013;<lpage>55</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-10"><label>[10]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Zheng</surname></string-name>, <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Lu</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Shao</surname></string-name>, <string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Yin</surname></string-name>, and <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Zhu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Achieving practical symmetric searchable encryption with search pattern privacy over cloud</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Trans. Serv. Comput.</source>, vol. <volume>15</volume>, no. <issue>3</issue>, pp. <fpage>1358</fpage>&#x2013;<lpage>1370</lpage>, <year>May 2020</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TSC.2020.2992303</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-11"><label>[11]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Gui</surname></string-name>, <string-name><given-names>K. G.</given-names> <surname>Paterson</surname></string-name>, and <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Patranabis</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Rethinking searchable symmetric encryption</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. IEEE Symp. Secur. Priv. (SSP)</conf-name>, <publisher-loc>San Francisco, CA, USA</publisher-loc>, <year>May 2023</year>, pp. <fpage>1401</fpage>&#x2013;<lpage>1418</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-12"><label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>E.</given-names> <surname>Molla</surname></string-name>, <string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Rizomiliotis</surname></string-name>, and <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Gritzalis</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Efficient searchable symmetric encryption supporting range queries</article-title>,&#x201D; <source>Int. J. Inf. Secur.</source>, vol. <volume>22</volume>, no. <issue>4</issue>, pp. <fpage>785</fpage>&#x2013;<lpage>798</lpage>, <year>Feb. 2023</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10207-023-00667-1</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-13"><label>[13]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Boneh</surname></string-name>, <string-name><given-names>D. G.</given-names> <surname>Crescenzo</surname></string-name>, <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Ostrovsky</surname></string-name>, and <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Persiano</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Public key encryption with keyword search</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. Int. Conf. Theory Appl. Cryptogr. Tech.</conf-name>, <publisher-loc>Interlaken, Switzerland</publisher-loc>, <year>May 2004</year>, pp. <fpage>506</fpage>&#x2013;<lpage>522</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-14"><label>[14]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Sun</surname></string-name>, <string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Boyd</surname></string-name>, and <string-name><given-names>J. M. G.</given-names> <surname>Nieto</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Predicate encryption for multi-inner-products</article-title>,&#x201D; <source>Secur. Commun. Netw.</source>, vol. <volume>6</volume>, no. <issue>3</issue>, pp. <fpage>325</fpage>&#x2013;<lpage>339</lpage>, <year>Mar. 2013</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/sec.566</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-15"><label>[15]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Bethencourt</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Sahai</surname></string-name>, and <string-name><given-names>B.</given-names> <surname>Waters</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Ciphertext&#x2013;policy attribute-based encryption</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. IEEE Symp. Secur. Priv. (SSP)</conf-name>, <publisher-loc>Berkeley, CA, USA</publisher-loc>, <year>May 2007</year>, pp. <fpage>321</fpage>&#x2013;<lpage>334</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-16"><label>[16]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>N.</given-names> <surname>Attrapadung</surname></string-name>, <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Hanaoka</surname></string-name>, <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Ogawa</surname></string-name>, <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Ohtake</surname></string-name>, <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Watanabe</surname></string-name> and <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Yamada</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Attribute based encryption for range attributes</article-title>,&#x201D; <source>IEICE Trans. Fundam. Electron., Commun. Comput.</source>, vol. <volume>101</volume>, no. <issue>9</issue>, pp. <fpage>1440</fpage>&#x2013;<lpage>1455</lpage>, <year>Sep. 2018</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1587/transfun.E101.A.1440</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-17"><label>[17]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Xue</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Hong</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Xue</surname></string-name>, <string-name><given-names>D. S.</given-names> <surname>Wei</surname></string-name>, <string-name><given-names>N.</given-names> <surname>Yu</surname></string-name> and <string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Hong</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>CABE: A new comparable attribute-based encryption construction with 0-encoding and 1-encoding</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Trans. Comput.</source>, vol. <volume>66</volume>, no. <issue>9</issue>, pp. <fpage>1491</fpage>&#x2013;<lpage>1503</lpage>, <year>Sep. 2017</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TC.2017.2693265</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-18"><label>[18]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Li</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Gu</surname></string-name>, <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Deng</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Han</surname></string-name>, <string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name> and <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Tian</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A fine-grained video encryption service based on the cloud-fog-local architecture for public and private videos</article-title>,&#x201D; <source>Sensors</source>, vol. <volume>19</volume>, no. <issue>24</issue>, pp. <fpage>5366</fpage>, <year>Dec. 2019</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/s19245366</pub-id>; <pub-id pub-id-type="pmid">31817433</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-19"><label>[19]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>K. M.</given-names> <surname>Hosny</surname></string-name>, <string-name><given-names>M. A.</given-names> <surname>Zaki</surname></string-name>, <string-name><given-names>N. A.</given-names> <surname>Lashin</surname></string-name>, and <string-name><given-names>H. M.</given-names> <surname>Hamza</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Fast colored video encryption using block scrambling and multi-key generation</article-title>,&#x201D; <source>Vis. Comput.</source>, vol. <volume>39</volume>, no. <issue>12</issue>, pp. <fpage>6041</fpage>&#x2013;<lpage>6072</lpage>, <year>Dec. 2023</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00371-022-02711-y</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-20"><label>[20]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Fan</surname></string-name>, and <string-name><given-names>Q.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Biomedical image segmentation algorithm based on dense atrous convolution</article-title>,&#x201D; <source>Math. Biosci. Eng.</source>, vol. <volume>21</volume>, no. <issue>3</issue>, pp. <fpage>4351</fpage>&#x2013;<lpage>4369</lpage>, <year>Feb. 2024</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.3934/mbe.2024192</pub-id>; <pub-id pub-id-type="pmid">38549331</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-21"><label>[21]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H. A.</given-names> <surname>Li</surname></string-name>, <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name>, and <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Application of multi-level adaptive neural network based on optimization algorithm in image style transfer</article-title>,&#x201D; <source>Multimed. Tools Appl.</source>, vol. <volume>23</volume>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>23</lpage>, <year>Feb. 2024</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11042-024-18451-1</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-22"><label>[22]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Ju</surname></string-name> <etal>et al.</etal></person-group>, &#x201C;<article-title>Reliability-security tradeoff analysis in mmWave ad hoc-based CPS</article-title>,&#x201D; <source>ACM Trans. Sens. Netw.</source>, vol. <volume>20</volume>, no. <issue>2</issue>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>23</lpage>, <year>Jan. 2024</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1145/3582556</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-23"><label>[23]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Zhou</surname></string-name> <etal>et al.</etal></person-group>, &#x201C;<article-title>Generative steganography via auto-generation of semantic object contours</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Trans. Inf. Forensics Secur.</source>, vol. <volume>18</volume>, pp. <fpage>2751</fpage>&#x2013;<lpage>2765</lpage>, <year>Apr. 2023</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TIFS.2023.3268843</pub-id>.</mixed-citation></ref>
</ref-list>
</back></article>