<?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">73774</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.32604/cmc.2025.073774</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Article</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>A Distributed Anonymous Reputation System for V2X Communication</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">A Distributed Anonymous Reputation System for V2X Communication</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">A Distributed Anonymous Reputation System for V2X Communication</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib id="author-1" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Sadiah</surname><given-names>Shahidatul</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref><xref ref-type="author-notes" rid="afn1">#</xref></contrib>
<contrib id="author-2" contrib-type="author" corresp="yes">
<name name-style="western"><surname>Nakanishi</surname><given-names>Toru</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref><xref ref-type="author-notes" rid="afn1">#</xref><email>t-nakanishi@hiroshima-u.ac.jp</email></contrib>
<aff id="aff-1"><label>1</label><institution>Faculty of Electrical Engineering, Universiti Teknologi Malaysia</institution>, <addr-line>Johor Bahru, 81310</addr-line>, <country>Malaysia</country></aff>
<aff id="aff-2"><label>2</label><institution>Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University</institution>, <addr-line>Higashi-Hiroshima, 739-8527</addr-line>, <country>Japan</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1"><label>&#x002A;</label>Corresponding Author: Toru Nakanishi. Email: <email>t-nakanishi@hiroshima-u.ac.jp</email></corresp>
<fn id="afn1">
<p><sup>#</sup>These authors contributed equally to this work</p>
</fn>
</author-notes>
<pub-date date-type="collection" publication-format="electronic">
<year>2026</year>
</pub-date>
<pub-date date-type="pub" publication-format="electronic">
<day>10</day><month>2</month><year>2026</year>
</pub-date>
<volume>87</volume>
<issue>1</issue>
<elocation-id>41</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>25</day>
<month>09</month>
<year>2025</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>19</day>
<month>12</month>
<year>2025</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x00A9; 2026 The Authors.</copyright-statement>
<copyright-year>2026</copyright-year>
<copyright-holder>Published by Tech Science Press.</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_73774.pdf"></self-uri>
<abstract>
<p>V2X communication enables vehicles to share real-time traffic and road-condition data, but binding messages to persistent identifiers enables location tracking. Furthermore, since forged reports from malicious vehicles can distort trust decisions and threaten road safety, privacy-preserving trust management is essential. Lu et al. previously presented BARS, an anonymous reputation mechanism founded on blockchain technology to establish a privacy-preserving trust architecture for V2X communication. In this system, reputation certificates without a vehicle identifier ensure anonymity, while two authorities jointly manage certificate issuance and reputation updates. However, the centralized certificate updates introduce scalability limitations, and the authorities can trace vehicle behavioral information, which threatens privacy guarantees. Several subsequent systems derived from BARS still rely on centralized certificate management and are subject to authority-side privacy leakage. As a result, a key challenge in this line of research remains unresolved: how to decentralize the certificate-update process while preserving privacy against the authorities in privacy-preserving V2X trust management. In this paper, we propose a distributed anonymous reputation system for V2X communication, based on an anonymous reputation system for crowdsensing. In our proposed system for V2X communication, the server is distributed to a certificate authority (CA) and roadside units (RSUs). Each vehicle shows the reputation level to the nearest RSU at the beginning of each time interval, and registers a short-time public key. In the interval, the messages from the vehicle are authenticated under the public key and are scored. At the end of the interval, the nearest RSU updates the certificate anonymously. Our solution decentralizes the certificate-update process by assigning each update to the nearest RSU. A zero-knowledge-proof-based show protocol removes the need for any central authority to handle vehicle certificates and thus prevents the authorities from tracing vehicle activities. Compared with BARS, where centralized authorities must update the reputation certificates of many vehicles and may incur communication and processing delays, our system performs each update locally at the nearest RSU once per interval. The required interaction consists only of a few kilobytes of communication and a zero-knowledge proof that is almost fully precomputed on the vehicle side, while the RSU-side processing is estimated to take about 40 ms based on timing measurements of the underlying cryptographic operations. This distributed update model avoids the centralized bottleneck of BARS and simultaneously removes the privacy risk arising from authority collusion.</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="author">
<kwd>V2X communication</kwd>
<kwd>anonymous reputation system</kwd>
<kwd>proof of knowledge</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>The privacy of one&#x2019;s location is a major concern, especially for drivers. However, real-time local information, such as traffic and road conditions, is essential for efficient urban management. Therefore, it is critical to collect and share such local information while respecting privacy. Consider a scenario in which vehicles collect local information and exchange it via V2X communication, such as V2V and V2I. To deter message tampering and impersonation, messages from each vehicle should be authenticated. Nevertheless, since location can often be inferred from both the reported content and authentication metadata, linking authenticated messages to persistent vehicle identities can violate privacy.</p>
<p>V2X communication faces significant challenges due to its open and decentralized nature. When malicious vehicles disseminate falsified data, they undermine both the reliability of information exchange and the safety of ordinary drivers. Consequently, trust evaluation and management in V2X communication has attracted significant attention in recent years.</p>
<sec id="s1_1">
<label>1.1</label>
<title>Previous Works</title>
<p>Vehicle ad-hoc network (VANET) reputation systems have been studied in the literature, but most approaches do not consider the privacy aspect of vehicles (e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-3">3</xref>]). These studies mainly focus on frameworks for evaluating vehicle behavior and message forwarding to detect misbehavior. In contrast, in the context of crowdsensing, a privacy-aware reputation system called ARTSense was proposed in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-4">4</xref>]. In crowdsensing, numerous mobile users voluntarily collect sensing data, such as location and environmental information, which are submitted to and analyzed by a centralized server. Therefore, user privacy must be taken into account. To achieve the anonymity of users, ARTSense separates the data reporting process from the reputation updating process. No user identity information is revealed in individual sensing reports. Furthermore, the server cannot link multiple reports to the same participant due to the use of blind IDs. However, this work is not designed for V2X communication, which is characterized by high mobility and a dynamic network topology.</p>
<p>In 2016, Jaimes et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>] proposed a centralized anonymous reputation system (ARS) for V2X communication, including VANETs, in which vehicles interact with roadside units (RSUs) to submit feedback to a centralized reputation server (RepS) and to retrieve their current reputation levels under pseudonyms. The server updates the reputation level of each vehicle by associating anonymous identities with real identities. ARS introduced the notion of security states, which can help identify region-specific risks and support the evaluation of neighboring vehicles&#x2019; reputation scores. The reputation level of a vehicle is the result of the aggregation of the reputation levels by the characteristics of generation and forwarding of messages. However, the centralized server causes the bottleneck in scalability, single point of failure, and privacy risk that the server can reveal the location history of vehicle.</p>
<p>In 2018, Lu et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>] proposed a blockchain-based anonymous reputation system (BARS) to establish a privacy-preserving trust model for V2X communication. In this system, a certificate authority (CA) issues certificates to vehicles and manages revocation. All activities of CA are recorded on the blockchain for transparency. The certificate includes no vehicle ID and is thus anonymous. On the other hand, a law enforcement authority (LEA) is responsible for managing the correspondence between public keys and real identities. In case of disputes, the LEA can trace a vehicle from a public key used for authentication. Furthermore, BARS incorporates a reputation system in which the LEA monitors and evaluates each vehicle&#x2019;s behavior, and updates its reputation score. The reputation is certified by the certificate, and updated by the CA with the assistance of the LEA. The reputation system is anonymous due to the hidden vehicle&#x2019;s ID. However, the two authorities CA and LEA cooperatively update the certificate of each vehicle. Thus, when lots of vehicles communicate messages, the centralized update process can become a bottleneck, i.e., BARS also have a scalability disadvantage. In addition, if the two authorities collude, they may reveal the location history of a vehicle.</p>
</sec>
<sec id="s1_2">
<label>1.2</label>
<title>Our Contributions</title>
<p>In this paper, toward a distributed privacy-preserving trust management in V2X communication, we propose an anonymous reputation system for V2X communication, which is derived from an anonymous reputation system for crowdsensing [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>]. In the system for crowdsensing, the server updates the reputation certificate of each user s.t. the user&#x2019;s ID and even the reputation value are hidden. Using a zero-knowledge proof (ZKP), the user can prove the reputation level (an integer range that contains the reputation value). In our proposed system for V2X communication, the server is distributed across CA and RSUs (roadside units). Each vehicle shows the reputation level to the nearest RSU at the beginning of each time interval, similarly to the underlying system [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>], and registers a short-time public key. In the interval, the messages from the vehicle are authenticated under the public key and are scored. At the end of the interval, the nearest RSU updates the certificate anonymously.</p>
<p>To situate our contributions within existing approaches, <xref ref-type="table" rid="table-1">Table 1</xref> summarizes the difference in the architecture, anonymity, and costs across ARS, BARS, and our proposed system. This distributed update in our system avoids the centralized certificate-update process in BARS [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>], where two central authorities must update the certificates of many vehicles, potentially causing communication and processing delays. In our system, each update is performed locally at the nearest RSU once per interval, requiring only a few kilobytes of communication and a zero-knowledge proof that is almost fully precomputed on the vehicle side, with the RSU-side processing estimated to take about 40 ms based on timing measurements of the underlying cryptographic operations. This distributed mechanism removes the centralized bottleneck of BARS and mitigates the privacy risk arising from possible authority collusion. Per-message authentication during the interval uses the same pseudonym-certificate mechanism as in existing RSU-assisted V2X systems, and ZKPs are required only once per interval; detailed efficiency considerations are discussed in <xref ref-type="sec" rid="s6">Section 6</xref>. From these efficiency considerations, we consider that the practicality of the proposed system is demonstrated without requiring mobility-level simulations. Network-level performance evaluations under specific traffic and mobility models (e.g., NS-3 or SUMO) are important as complementary research directions that depend on application scenarios. We therefore leave such system-level evaluations as future work.</p>
<table-wrap id="table-1">
<label>Table 1</label>
<caption>
<title>Comparison of BARS, ARS, and the proposed system</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col align="center"/>
<col align="center"/>
<col align="center"/>
<col align="center"/>
<col align="center"/> </colgroup>
<thead>
<tr>
<th>System</th>
<th>Architecture</th>
<th>Anonymity</th>
<th>Per-message cost</th>
<th>Reputation update cost</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td><bold>ARS</bold> [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>]</td>
<td>Centralized certificate-update; Messages forwarding</td>
<td>Conditional anonymity<sup>&#x2020;</sup></td>
<td>Pseudonym-based certificate verification</td>
<td>Centralized update at RepS; no ZKP<sup>&#x00A7;</sup></td>
</tr>
<tr>
<td><bold>BARS</bold> [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>]</td>
<td>Centralized certificate-update; Blockchain transparency</td>
<td>Conditional anonymity<sup>&#x2020;</sup></td>
<td>Pseudonym-based certificate verification</td>
<td>Centralized update at CA and LEA; no ZKP<sup>&#x00A7;</sup></td>
</tr>
<tr>
<td><bold>Proposed</bold></td>
<td>Decentralized certificate-update</td>
<td>Full anonymity<sup>&#x2021;</sup></td>
<td>Pseudonym-based certificate verification</td>
<td>Decentralized update at RSU; ZKP<sup>&#x00A7;</sup> needed (<inline-formula id="ieqn-7"><mml:math id="mml-ieqn-7"><mml:mo>&#x2248;</mml:mo></mml:math></inline-formula> 1.5 KB, vehicle-side precomputation, RSU verification <inline-formula id="ieqn-8"><mml:math id="mml-ieqn-8"><mml:mo>&#x2248;</mml:mo></mml:math></inline-formula> 40 ms)</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table-wrap-foot>
<fn id="table-1fn1" fn-type="other">
<p>Note: <sup>&#x2020;</sup>Conditional anonymity implies that anonymity is compromised by authorities. <sup>&#x2021;</sup> Full anonymity implies that anonymity is not compromised by authorities. <sup>&#x00A7;</sup>ZKP stands for &#x201C;Zero-Knowledge Proof&#x201D;.</p>
</fn>
</table-wrap-foot>
</table-wrap>
<p>In our system, a malicious vehicle cannot be traced by authorities such as the LEA. However, the vehicle can be scored low in the anonymous reputation system, and the messages can be flagged as untrustworthy. The secret key of each RSU is unique, and thus a compromised RSU must also be revoked. The revocation is done using a complete subtree (CS) method [<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>] to compute revocation information for RSUs. In this paper, we do not address blockchain-based transparency, and the detailed reputation evaluation algorithm for scoring is also beyond the scope of our study. While both components are essential for constructing a complete and practical V2X trust management system, they are conceptually separable from the fundamental challenge we focus on in this research line. Since our main contribution is the distributed certificate-update mechanism with zero-knowledge-proof-based privacy protection, the practical evaluation presented in <xref ref-type="sec" rid="s6">Section 6</xref> concentrates on this fully specified component. The integration of more sophisticated reputation evaluation algorithms and scalable blockchain-based transparency mechanisms, which may require additional cryptographic and system-level design considerations, is left as future work.</p>
</sec>
<sec id="s1_3">
<label>1.3</label>
<title>Difference from the Conference Version [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>]</title>
<p>A preliminary version of this paper was presented in ICCE 2024 [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>], where security requirements are informally defined, and only the proof sketches for the security requirements are shown. In this paper, we formally show game-based security definitions, and prove the security based on the definitions. Furthermore, we extend the original system [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>] by adding a revocation function for malicious RSUs, and we newly provide a detailed efficiency evaluation of the system.</p>
</sec>
<sec id="s1_4">
<label>1.4</label>
<title>Related Works</title>
<p>The recent works related to BARS and our proposed system are as follows.</p>
<p>In [<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>], Ahmed et al. propose a privacy-enhancing V2X trust management system that combines pseudo-identity&#x2013;based anonymous authentication with blockchain-based revocation, similar to BARS. Compared with BARS, it integrates a more sophisticated context-aware trust (reputation) computation and improves verification efficiency through signature aggregation. However, the scheme relies on a fully trusted TA (Trusted Authority) that centrally generates and manages each vehicle&#x2019;s pseudo-identities and secret keys, and thus TA can compromise user&#x2019;s privacy by de-anonymization, as in BARS.</p>
<p>In [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>], Feng et al. propose a blockchain-based privacy-preserving authentication system for V2X environments. The system adopts a structure similar to BARS by introducing two ID management entities and realizing vehicle anonymity through pseudonym-based public-key certificates. In addition, the system employs an asynchronous accumulator that is a hash-tree-based mechanism, to accelerate revocation verification. However, this approach focuses solely on authentication and revocation, and thus does not incorporate a reputation-based trust management mechanism. Moreover, if the two management entities collude, the linkage of pseudonyms becomes possible, which results in the leakage of vehicle behavioral information.</p>
<p>In [<xref ref-type="bibr" rid="ref-12">12</xref>], Feng et al. proposed a privacy-preserving authentication scheme for V2X communication. In the system, a certification authority issues certificates for pseudonymous identities and enables anonymous authentication, while leveraging polynomial commitments to achieve constant-cost revocation checking. However, the system also focuses solely on authentication and revocation, and does not provide a reputation-based trust management. Moreover, the certificate update process is centrally managed, allowing the authority to link successive certificates, and thus the privacy of vehicles is compromised.</p>
<p>In [<xref ref-type="bibr" rid="ref-13">13</xref>], Hou et al. introduce a double-layer blockchain architecture, consisting of an event chain and a reputation chain, and propose a sophisticated reputation-based trust management system for V2X communication, which resists against on&#x2013;off attacks and collusive attacks. However, the system does not address privacy protection. It assumes a fully trusted TA that issues public-key certificates, and thus the TA can easily deanonymize any vehicle even when pseudonyms are used. Moreover, since both reputation information and event reports are persistently stored on the blockchain, linkability among observations and historical behavior may still weaken privacy, even under pseudonym-based identifiers.</p>
<p>In [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>], Fernandes et al. propose a V2X trust management system based on a consortium blockchain that employs a PoA (Proof of Authority) consensus mechanism, where RSUs collaboratively update reputation scores to improve efficiency. However, the system relies entirely on a centralized CA for certificate issuance and management, and it does not support certificate updates. As a result, it cannot also prevent deanonymization by the CA, and the reputation values tied to static IDs allow vehicle behavior to be tracked through linkable evaluation records.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s2">
<label>2</label>
<title>Preliminaries</title>
<sec id="s2_1">
<label>2.1</label>
<title>Bilinear Groups</title>
<p>We adopt the following bilinear groups:
<list list-type="simple">
<list-item><label>1.</label><p><inline-formula id="ieqn-12"><mml:math id="mml-ieqn-12"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-13"><mml:math id="mml-ieqn-13"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-14"><mml:math id="mml-ieqn-14"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> are multiplicative groups with same prime order <inline-formula id="ieqn-15"><mml:math id="mml-ieqn-15"><mml:mi>p</mml:mi></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-16"><mml:math id="mml-ieqn-16"><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-17"><mml:math id="mml-ieqn-17"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> are generators.</p></list-item>
<list-item><label>2.</label><p><inline-formula id="ieqn-18"><mml:math id="mml-ieqn-18"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> is a bilinear map s.t.
<list list-type="simple">
<list-item><label>&#x2022;</label>
<p>for all <inline-formula id="ieqn-19"><mml:math id="mml-ieqn-19"><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-20"><mml:math id="mml-ieqn-20"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-21"><mml:math id="mml-ieqn-21"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> holds.</p></list-item>
<list-item><label>&#x2022;</label>
<p><inline-formula id="ieqn-22"><mml:math id="mml-ieqn-22"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is a generator of <inline-formula id="ieqn-23"><mml:math id="mml-ieqn-23"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list></p></list-item>
</list></p>
</sec>
<sec id="s2_2">
<label>2.2</label>
<title>Assumptions</title>
<p>For the security of the proposed system, we use the <inline-formula id="ieqn-24"><mml:math id="mml-ieqn-24"><mml:mi>q</mml:mi></mml:math></inline-formula>-SDH assumption [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>].</p>

<p><bold>Definition 1 (<inline-formula id="ieqn-25"><mml:math id="mml-ieqn-25"><mml:mi>q</mml:mi></mml:math></inline-formula>-SDH assumption):</bold> <italic>For all PPT algorithm <inline-formula id="ieqn-26"><mml:math id="mml-ieqn-26"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the probability</italic>
<disp-formula id="ueqn-1"><mml:math id="mml-ueqn-1" 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:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2227;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p><italic>is negligible, where <inline-formula id="ieqn-27"><mml:math id="mml-ieqn-27"><mml:mi>u</mml:mi><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-28"><mml:math id="mml-ieqn-28"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-29"><mml:math id="mml-ieqn-29"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula></italic>.</p>

</sec>
<sec id="s2_3">
<label>2.3</label>
<title>BB Signatures</title>
<p>We employ the scheme in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>] where a message and the signature can be proven by the zero-knowledge proofs.</p>
<p>Here are the descriptions of the algorithm.
<list list-type="bullet">
<list-item>
<p><bold>BB-Setup:</bold> Select bilinear group parameters <inline-formula id="ieqn-30"><mml:math id="mml-ieqn-30"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-31"><mml:math id="mml-ieqn-31"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-32"><mml:math id="mml-ieqn-32"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item>
<p><bold>BB-KeyGen:</bold> Compute <inline-formula id="ieqn-33"><mml:math id="mml-ieqn-33"><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> for <inline-formula id="ieqn-34"><mml:math id="mml-ieqn-34"><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, where the public key is <inline-formula id="ieqn-35"><mml:math id="mml-ieqn-35"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi></mml:math></inline-formula> and the secret key is <inline-formula id="ieqn-36"><mml:math id="mml-ieqn-36"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item>
<p><bold>BB-Sign:</bold> On input of a message <inline-formula id="ieqn-37"><mml:math id="mml-ieqn-37"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, compute <inline-formula id="ieqn-38"><mml:math id="mml-ieqn-38"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item>
<p><bold>BB-Verify:</bold> On inputs of a message <inline-formula id="ieqn-39"><mml:math id="mml-ieqn-39"><mml:mi>m</mml:mi></mml:math></inline-formula> and a signature <italic>A</italic>, check if <inline-formula id="ieqn-40"><mml:math id="mml-ieqn-40"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list></p>
<p>In [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>], the security is proved under the <inline-formula id="ieqn-41"><mml:math id="mml-ieqn-41"><mml:mi>q</mml:mi></mml:math></inline-formula>-SDH assumption.</p>
</sec>
<sec id="s2_4">
<label>2.4</label>
<title>BBS&#x002B; Signatures</title>
<p>We also use an extension of BB signature, BBS&#x002B; signature, which is informally introduced in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>], to sign a vector of numerous messages. The concrete structure is displayed in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-18">18</xref>].
<list list-type="bullet">
<list-item>
<p><bold>BBS&#x002B;-Setup:</bold> Select bilinear group parameters <inline-formula id="ieqn-42"><mml:math id="mml-ieqn-42"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Then, select <inline-formula id="ieqn-43"><mml:math id="mml-ieqn-43"><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item>
<p><bold>BBS&#x002B;-KeyGen:</bold> Compute <inline-formula id="ieqn-44"><mml:math id="mml-ieqn-44"><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> for <inline-formula id="ieqn-45"><mml:math id="mml-ieqn-45"><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, where the public key is <inline-formula id="ieqn-46"><mml:math id="mml-ieqn-46"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi></mml:math></inline-formula> and the secret key is <inline-formula id="ieqn-47"><mml:math id="mml-ieqn-47"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item>
<p><bold>BBS&#x002B;-Sign:</bold> On input of a vector <inline-formula id="ieqn-48"><mml:math id="mml-ieqn-48"><mml:mrow><mml:mi>&#x02133;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of <italic>L</italic> messages <inline-formula id="ieqn-49"><mml:math id="mml-ieqn-49"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, choose <inline-formula id="ieqn-50"><mml:math id="mml-ieqn-50"><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and compute <inline-formula id="ieqn-51"><mml:math id="mml-ieqn-51"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. The signature is <inline-formula id="ieqn-52"><mml:math id="mml-ieqn-52"><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item>
<p><bold>BBS&#x002B;-Verify:</bold> For the signature <inline-formula id="ieqn-53"><mml:math id="mml-ieqn-53"><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mtext>and</mml:mtext></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-54"><mml:math id="mml-ieqn-54"><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list></p>
<p>The security is proved in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-18">18</xref>] under the <inline-formula id="ieqn-55"><mml:math id="mml-ieqn-55"><mml:mi>q</mml:mi></mml:math></inline-formula>-SDH assumption.</p>
</sec>
<sec id="s2_5">
<label>2.5</label>
<title>Signature-Based Proofs of Knowledges (<inline-formula id="ieqn-56"><mml:math id="mml-ieqn-56"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>)</title>
<p>For Non-Interactive Zero-Knowledge Protocol (NIZK) proofs on representations, we adopt signature-based proofs of knowledge (SPKs), which are converted from zero-knowledge proofs of knowledge (PoKs) or Sigma protocols [<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>]. Concretely, we utilize the SPK to prove a representation of <inline-formula id="ieqn-57"><mml:math id="mml-ieqn-57"><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> to <inline-formula id="ieqn-58"><mml:math id="mml-ieqn-58"><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> (or <inline-formula id="ieqn-59"><mml:math id="mml-ieqn-59"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>, or <inline-formula id="ieqn-60"><mml:math id="mml-ieqn-60"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>) which is denoted as <inline-formula id="ieqn-61"><mml:math id="mml-ieqn-61"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> where <inline-formula id="ieqn-62"><mml:math id="mml-ieqn-62"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>. This SPK means a signature on message <italic>M</italic> by a signer with the secrets <inline-formula id="ieqn-63"><mml:math id="mml-ieqn-63"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:math></inline-formula> s.t. the relation holds.</p>
</sec>
<sec id="s2_6">
<label>2.6</label>
<title>Complete Subtree (CS) Method</title>
<p>We adopt Complete Subtree (CS) method [<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>] to achieve efficient user revocation in group signatures [<xref ref-type="bibr" rid="ref-20">20</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-22">22</xref>]. First, a group manager (GM) generates a binary tree with the number of leaves equal to the total number of users, <italic>N</italic>. Each node is assigned a node ID, and each user is assigned to a leaf node. An example is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1</xref>, where each user is assigned to nodes <inline-formula id="ieqn-64"><mml:math id="mml-ieqn-64"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> to <inline-formula id="ieqn-65"><mml:math id="mml-ieqn-65"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>14</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The GM issues and publishes a membership certificate <italic>A</italic> for each node on the path from the root node to the leaf nodes <inline-formula id="ieqn-66"><mml:math id="mml-ieqn-66"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Additionally, whenever a user is revoked, the GM issues and publishes a revocation certificate <italic>R</italic> for each <italic>cover node</italic> that is a root of a subtree whose subtrees consist only of leaf nodes of non-revoked users. A non-revoked user can prove that she has not been revoked by demonstrating the existence of both <italic>A</italic> and <italic>R</italic> generated from the same node. In the case shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1</xref>, if the user of node 10 is revoked, the GM selects cover nodes (<inline-formula id="ieqn-67"><mml:math id="mml-ieqn-67"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-68"><mml:math id="mml-ieqn-68"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-69"><mml:math id="mml-ieqn-69"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mn>9</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>) using the CS method and generates corresponding certificates (<inline-formula id="ieqn-70"><mml:math id="mml-ieqn-70"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>9</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>). The revocation list thus becomes (<inline-formula id="ieqn-71"><mml:math id="mml-ieqn-71"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>9</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>). For <italic>N</italic> total users and <inline-formula id="ieqn-72"><mml:math id="mml-ieqn-72"><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula> revoked users, the size of the revocation list is <inline-formula id="ieqn-73"><mml:math id="mml-ieqn-73"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, enabling efficient revocation with <inline-formula id="ieqn-74"><mml:math id="mml-ieqn-74"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> time complexity for signature generation and verification in group signatures.</p>
<fig id="fig-1">
<label>Figure 1</label>
<caption>
<title>Example of CS method</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_73774-fig-1.tif"/>
</fig>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<label>3</label>
<title>Model of Proposed System</title>
<sec id="s3_1">
<label>3.1</label>
<title>Syntax</title>
<p>The proposed anonymous reputation system consists of the following algorithm and protocols. The participants of this system are the certificate authority (CA), the roadside units (RSUs), and vehicles. In this system, messages sent from each anonymous vehicle are linkable via a pseudonym (i.e., short-time public key) during each time interval, and messages across intervals are unlinkable. At the first message in the interval, the vehicle shows the vehicle&#x2019;s reputation level to the nearest RSU, and the pseudonym at the interval is registered. The vehicle must ensure that the nearest RSU is not being revoked during this authentication. Each message is rated by the nearest RSU, and the scores at each interval are accumulated by RSUs. At the final message in the interval, the reputation of the vehicle is updated by the nearest RSU.</p>
<p>The anonymity of this system ensures that an adversary cannot obtain information about each vehicle other than the evaluation level and linkability (determining whether any two authenticated vehicles are the same) at each interval. This requirement means that the adversary cannot know the ID of the RSU with which each vehicle last communicated in the previous interval. Therefore, while hiding the public key of the last RSU that it communicated with, the vehicle performs a zero-knowledge proof of the certificate of the evaluation value by the RSU.
<list list-type="bullet">
<list-item>
<p><bold>Setup:</bold> CA takes a security parameter <inline-formula id="ieqn-75"><mml:math id="mml-ieqn-75"><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi></mml:math></inline-formula> as input. This algorithm generates a key pair of public key <inline-formula id="ieqn-76"><mml:math id="mml-ieqn-76"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula> and secret key <inline-formula id="ieqn-77"><mml:math id="mml-ieqn-77"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula> of the CA and initializes set <inline-formula id="ieqn-78"><mml:math id="mml-ieqn-78"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">t</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that keeps tags of used reputation certificates. This algorithm also prepares RSUs in a CS tree structure, generates a secret key <inline-formula id="ieqn-79"><mml:math id="mml-ieqn-79"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> of each RSU <inline-formula id="ieqn-80"><mml:math id="mml-ieqn-80"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> in the tree structure, and distributes the secret key to RSU <inline-formula id="ieqn-81"><mml:math id="mml-ieqn-81"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-82"><mml:math id="mml-ieqn-82"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">t</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is shared with all RSUs.</p></list-item>
<list-item>
<p><bold>Register:</bold> This is an interactive protocol between a vehicle and the CA. The common input is <inline-formula id="ieqn-83"><mml:math id="mml-ieqn-83"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and the input of the CA is <inline-formula id="ieqn-84"><mml:math id="mml-ieqn-84"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The vehicle is issued a reputation certificate <inline-formula id="ieqn-85"><mml:math id="mml-ieqn-85"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> for initial reputation <inline-formula id="ieqn-86"><mml:math id="mml-ieqn-86"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item>
<p><bold>RevokeRSU:</bold> This algorithm allows the CA to revoke an RSU. Given the ID of a revoked RSU, it outputs a revocation list <inline-formula id="ieqn-87"><mml:math id="mml-ieqn-87"><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> at the current revocation interval <italic>T</italic>.</p></list-item>
<list-item>
<p><bold>Show:</bold> This protocol is called in the first communication at each time interval. This is an interactive protocol between a vehicle and the nearest RSU, where the vehicle shows that its reputation value is included in an integer range that is called reputation level. The vehicle also checks that the RSU is not being revoked. The common input are <inline-formula id="ieqn-88"><mml:math id="mml-ieqn-88"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula> and reputation level <inline-formula id="ieqn-89"><mml:math id="mml-ieqn-89"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The vehicle&#x2019;s input is <inline-formula id="ieqn-90"><mml:math id="mml-ieqn-90"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> for its current reputation value <inline-formula id="ieqn-91"><mml:math id="mml-ieqn-91"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The RSU&#x2019;s input is <inline-formula id="ieqn-92"><mml:math id="mml-ieqn-92"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">t</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The common outputs are a pseudonym <inline-formula id="ieqn-93"><mml:math id="mml-ieqn-93"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> of the vehicle at the current interval <inline-formula id="ieqn-94"><mml:math id="mml-ieqn-94"><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:math></inline-formula> and the certificate <inline-formula id="ieqn-95"><mml:math id="mml-ieqn-95"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the output of the vehicle is the secret key <inline-formula id="ieqn-96"><mml:math id="mml-ieqn-96"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> of <inline-formula id="ieqn-97"><mml:math id="mml-ieqn-97"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and the outputs of the RSU are a commitment <inline-formula id="ieqn-98"><mml:math id="mml-ieqn-98"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> to messages to be certified for next <bold>Update</bold>, and the updated <inline-formula id="ieqn-99"><mml:math id="mml-ieqn-99"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">t</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to which the tag <inline-formula id="ieqn-100"><mml:math id="mml-ieqn-100"><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> of <inline-formula id="ieqn-101"><mml:math id="mml-ieqn-101"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is added. The pseudonym <inline-formula id="ieqn-102"><mml:math id="mml-ieqn-102"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the reputation level <inline-formula id="ieqn-103"><mml:math id="mml-ieqn-103"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-104"><mml:math id="mml-ieqn-104"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are shared with all RSUs.</p></list-item>
<list-item>
<p><bold>Authentication:</bold> This is an interactive protocol between a vehicle and the nearest RSU. The common input is <inline-formula id="ieqn-105"><mml:math id="mml-ieqn-105"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and the inputs of the vehicle are message <italic>M</italic>, reputation level <inline-formula id="ieqn-106"><mml:math id="mml-ieqn-106"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-107"><mml:math id="mml-ieqn-107"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-108"><mml:math id="mml-ieqn-108"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-109"><mml:math id="mml-ieqn-109"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The outputs of the RSU is the validity bit 1 (accepted) or 0 (rejected), and <inline-formula id="ieqn-110"><mml:math id="mml-ieqn-110"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Each message <italic>M</italic> is rated by the nearest RSU based on some evaluation method (e.g., ARTSense [<xref ref-type="bibr" rid="ref-4">4</xref>]) that uses the reputation level together with other information. A negative rating is possible by using a negative integer. For the rated score <inline-formula id="ieqn-111"><mml:math id="mml-ieqn-111"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-112"><mml:math id="mml-ieqn-112"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is shared with all RSUs.</p></list-item>
<list-item>
<p><bold>Update:</bold> This protocol is called in the final communication at each time interval, where the total score <inline-formula id="ieqn-113"><mml:math id="mml-ieqn-113"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> for each <inline-formula id="ieqn-114"><mml:math id="mml-ieqn-114"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> at the current interval <inline-formula id="ieqn-115"><mml:math id="mml-ieqn-115"><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, i.e., <inline-formula id="ieqn-116"><mml:math id="mml-ieqn-116"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:munder><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula id="ieqn-117"><mml:math id="mml-ieqn-117"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, is prepared. This is an interactive protocol between a vehicle and the nearest RSU. The common input is <inline-formula id="ieqn-118"><mml:math id="mml-ieqn-118"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and the input of the vehicle is <inline-formula id="ieqn-119"><mml:math id="mml-ieqn-119"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> for the previous reputation <inline-formula id="ieqn-120"><mml:math id="mml-ieqn-120"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and the inputs of the RSU <inline-formula id="ieqn-121"><mml:math id="mml-ieqn-121"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> are <inline-formula id="ieqn-122"><mml:math id="mml-ieqn-122"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The output of the vehicle is a new reputation certificate <inline-formula id="ieqn-123"><mml:math id="mml-ieqn-123"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> for the updated reputation <inline-formula id="ieqn-124"><mml:math id="mml-ieqn-124"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list></p>
</sec>
<sec id="s3_2">
<label>3.2</label>
<title>Security Requirements</title>
<p>As in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>], we consider the following requirements:
<list list-type="bullet">
<list-item>
<p><bold>Reputation Unforgeability:</bold> Any vehicle cannot prove inappropriate reputation level, i.e., for the correct reputation <inline-formula id="ieqn-125"><mml:math id="mml-ieqn-125"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> which added from <inline-formula id="ieqn-126"><mml:math id="mml-ieqn-126"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-127"><mml:math id="mml-ieqn-127"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the total score for each <inline-formula id="ieqn-128"><mml:math id="mml-ieqn-128"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> assigned to the vehicle at the interval <inline-formula id="ieqn-129"><mml:math id="mml-ieqn-129"><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the vehicle cannot prove any inappropriate level <inline-formula id="ieqn-130"><mml:math id="mml-ieqn-130"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula> s.t. <inline-formula id="ieqn-131"><mml:math id="mml-ieqn-131"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is not included in the integer range of the level <inline-formula id="ieqn-132"><mml:math id="mml-ieqn-132"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item>
<p><bold>Anonymity:</bold> Any adversary cannot obtain any information on each vehicle except the reputation level and the linkability (i.e., whether the vehicles of any two authentications are the same or not ) in each interval from the protocols. This means that the adversary cannot determine whether the vehicles of any two authentications are the same or not across intervals. Furthermore, this requirement means that the adversary cannot know the ID of the nearest RSU that executes the <bold>Update</bold> protocol.</p></list-item>
</list></p>
<p>We adjust the security requirements in the underlying system [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>] to our above-mentioned model in the V2X communication, as follows. In the underlying system, each authentication is rated, and the score is added to the reputation of the user, but in the proposed system, scores in each interval are summed and added to the the reputation of the vehicle. Thus, in the underlying system, all authentications are unlinkable w.r.t. the sameness of the user, but in the proposed system, the authentications during each interval are linkable (the authentications across intervals are unlinkable).</p>
<p>Furthermore, we require the following security properties in authentications and RSU revocation.
<list list-type="bullet">
<list-item>
<p><bold>Misauthentication resistance:</bold> In each <bold>Authentication</bold> protocol, any vehicle which does not succeed <bold>Show</bold> protocol in the current interval cannot be accepted.</p></list-item>
</list>
<list list-type="bullet">
<list-item>
<p><bold>RSU revocablity:</bold> An RSU can be revoked, and then any vehicle with a reputation certificate issued from a revoked RSU does not succeed <bold>Show</bold> protocol.</p></list-item>
</list></p>
<p>We formally define the security requirements, as follows.</p>
<sec id="s3_2_1">
<label>3.2.1</label>
<title>Reputation Unforgeability</title>
<p>In the definition of reputation unforgeability, we utilize the following oracles.
<list list-type="bullet">
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-133"><mml:math id="mml-ieqn-133"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>: It takes as input vehicle ID <inline-formula id="ieqn-134"><mml:math id="mml-ieqn-134"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>. A <bold>Register</bold> protocol is executed between the honest CA and a corrupted vehicle <inline-formula id="ieqn-135"><mml:math id="mml-ieqn-135"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula> controlled by the adversary <inline-formula id="ieqn-136"><mml:math id="mml-ieqn-136"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-137"><mml:math id="mml-ieqn-137"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula> is added to the set of corrupted vehicles <inline-formula id="ieqn-138"><mml:math id="mml-ieqn-138"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-139"><mml:math id="mml-ieqn-139"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>: It takes as inputs vehicle ID <inline-formula id="ieqn-140"><mml:math id="mml-ieqn-140"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, RSU ID <inline-formula id="ieqn-141"><mml:math id="mml-ieqn-141"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and reputation level <inline-formula id="ieqn-142"><mml:math id="mml-ieqn-142"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. A <bold>Show</bold> protocol is executed between an honest RSU <inline-formula id="ieqn-143"><mml:math id="mml-ieqn-143"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> and a corrupted vehicle <inline-formula id="ieqn-144"><mml:math id="mml-ieqn-144"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula> controlled by the adversary <inline-formula id="ieqn-145"><mml:math id="mml-ieqn-145"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where the reputation level <inline-formula id="ieqn-146"><mml:math id="mml-ieqn-146"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is proved, the pseudonym <inline-formula id="ieqn-147"><mml:math id="mml-ieqn-147"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and the certificate <inline-formula id="ieqn-148"><mml:math id="mml-ieqn-148"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> for the current interval <inline-formula id="ieqn-149"><mml:math id="mml-ieqn-149"><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:math></inline-formula> are outputted, <inline-formula id="ieqn-150"><mml:math id="mml-ieqn-150"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">t</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is updated, and an entry <inline-formula id="ieqn-151"><mml:math id="mml-ieqn-151"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is kept.</p></list-item>
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-152"><mml:math id="mml-ieqn-152"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>: It takes as inputs vehicle ID <inline-formula id="ieqn-153"><mml:math id="mml-ieqn-153"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, RSU ID <inline-formula id="ieqn-154"><mml:math id="mml-ieqn-154"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>, the pseudonym <inline-formula id="ieqn-155"><mml:math id="mml-ieqn-155"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> at the current interval <inline-formula id="ieqn-156"><mml:math id="mml-ieqn-156"><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, message <italic>M</italic>, and the rated score <inline-formula id="ieqn-157"><mml:math id="mml-ieqn-157"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>. An <bold>Authentication</bold> protocol is executed between an honest RSU <inline-formula id="ieqn-158"><mml:math id="mml-ieqn-158"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> and a corrupted vehicle <inline-formula id="ieqn-159"><mml:math id="mml-ieqn-159"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula> controlled by the adversary <inline-formula id="ieqn-160"><mml:math id="mml-ieqn-160"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the current revocation list <inline-formula id="ieqn-161"><mml:math id="mml-ieqn-161"><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-162"><mml:math id="mml-ieqn-162"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the entry <inline-formula id="ieqn-163"><mml:math id="mml-ieqn-163"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is updated as <inline-formula id="ieqn-164"><mml:math id="mml-ieqn-164"><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-165"><mml:math id="mml-ieqn-165"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>: It takes as inputs vehicle ID <inline-formula id="ieqn-166"><mml:math id="mml-ieqn-166"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, RSU ID <inline-formula id="ieqn-167"><mml:math id="mml-ieqn-167"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and total score <inline-formula id="ieqn-168"><mml:math id="mml-ieqn-168"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at the current interval. An <bold>Update</bold> protocol is executed between an honest RSU <inline-formula id="ieqn-169"><mml:math id="mml-ieqn-169"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> and a corrupted vehicle <inline-formula id="ieqn-170"><mml:math id="mml-ieqn-170"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula> controlled by the adversary <inline-formula id="ieqn-171"><mml:math id="mml-ieqn-171"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where the total score <inline-formula id="ieqn-172"><mml:math id="mml-ieqn-172"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is added to the reputation <inline-formula id="ieqn-173"><mml:math id="mml-ieqn-173"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> of the vehicle <inline-formula id="ieqn-174"><mml:math id="mml-ieqn-174"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-175"><mml:math id="mml-ieqn-175"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> of the entry <inline-formula id="ieqn-176"><mml:math id="mml-ieqn-176"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is updated as <inline-formula id="ieqn-177"><mml:math id="mml-ieqn-177"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (if no entry for <inline-formula id="ieqn-178"><mml:math id="mml-ieqn-178"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, new entry of <inline-formula id="ieqn-179"><mml:math id="mml-ieqn-179"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is generated).</p></list-item>
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-180"><mml:math id="mml-ieqn-180"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>: It takes as an input RSU ID <inline-formula id="ieqn-181"><mml:math id="mml-ieqn-181"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Using <bold>RevokeRSU</bold>, the new <inline-formula id="ieqn-182"><mml:math id="mml-ieqn-182"><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> at the current interval <italic>T</italic> is outputted.</p></list-item>
</list></p>
<p>Then, consider the following reputation unforgeability game, where <inline-formula id="ieqn-183"><mml:math id="mml-ieqn-183"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula><inline-formula id="ieqn-184"><mml:math id="mml-ieqn-184"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><inline-formula id="ieqn-185"><mml:math id="mml-ieqn-185"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>:</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;<inline-formula id="ieqn-186"><mml:math id="mml-ieqn-186"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x2190;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="bold">Setup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>;</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;Run <inline-formula id="ieqn-187"><mml:math id="mml-ieqn-187"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>O</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>;</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;Return 1 if</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;the final <inline-formula id="ieqn-188"><mml:math id="mml-ieqn-188"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> oracle is accepted,</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;but <inline-formula id="ieqn-189"><mml:math id="mml-ieqn-189"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> is not in the integer range of level <inline-formula id="ieqn-190"><mml:math id="mml-ieqn-190"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;Return 0;</p>

<p><bold>Definition 2 </bold>(Reputation Unforgeability): <italic>An anonymous reputation system is reputation unforgeable, if for any PPT adversary <inline-formula id="ieqn-191"><mml:math id="mml-ieqn-191"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula> is negligible in <inline-formula id="ieqn-192"><mml:math id="mml-ieqn-192"><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi></mml:math></inline-formula></italic>.</p>

</sec>
<sec id="s3_2_2">
<label>3.2.2</label>
<title>Misauthentication Resistance</title>
<p>In the definition of misauthentication resistance, we utilize the oracles in the reputation unforgeability.</p>
<p>Then, consider the following misauthentication resistance game, where <inline-formula id="ieqn-193"><mml:math id="mml-ieqn-193"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula><inline-formula id="ieqn-194"><mml:math id="mml-ieqn-194"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><inline-formula id="ieqn-195"><mml:math id="mml-ieqn-195"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>:</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;<inline-formula id="ieqn-196"><mml:math id="mml-ieqn-196"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x2190;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="bold">Setup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>;</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;Run <inline-formula id="ieqn-197"><mml:math id="mml-ieqn-197"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>O</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>;</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;Return 1 if</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;the final <inline-formula id="ieqn-198"><mml:math id="mml-ieqn-198"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> oracle is accepted,</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;but the vehicle <inline-formula id="ieqn-199"><mml:math id="mml-ieqn-199"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula> is not accepted in <inline-formula id="ieqn-200"><mml:math id="mml-ieqn-200"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> oracle previously executed during the same</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;interval.</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;Return 0;</p>

<p><bold>Definition 3 </bold>(Misauthentication Resistance): <italic>An anonymous reputation system is misauthentication resistant, if for any PPT adversary <inline-formula id="ieqn-201"><mml:math id="mml-ieqn-201"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-202"><mml:math id="mml-ieqn-202"><mml:mtext>Pr</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula> is negligible in <inline-formula id="ieqn-203"><mml:math id="mml-ieqn-203"><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi></mml:math></inline-formula></italic>.</p>

</sec>
<sec id="s3_2_3">
<label>3.2.3</label>
<title>RSU Revocability</title>
<p>In the definition of RSU revocability, we utilize the oracles in the reputation unforgeability.</p>
<p>Then, consider the following revocability game, where <inline-formula id="ieqn-204"><mml:math id="mml-ieqn-204"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-205"><mml:math id="mml-ieqn-205"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><inline-formula id="ieqn-206"><mml:math id="mml-ieqn-206"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>:</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;<inline-formula id="ieqn-207"><mml:math id="mml-ieqn-207"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x2190;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="bold">Setup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>;</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;Run <inline-formula id="ieqn-208"><mml:math id="mml-ieqn-208"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>O</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>;</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;Return 1 if</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;the final <inline-formula id="ieqn-209"><mml:math id="mml-ieqn-209"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> oracle is accepted,</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;but for the vehicle <inline-formula id="ieqn-210"><mml:math id="mml-ieqn-210"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, the RSU <inline-formula id="ieqn-211"><mml:math id="mml-ieqn-211"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> in the previously executed <inline-formula id="ieqn-212"><mml:math id="mml-ieqn-212"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> oracle is revoked.</p>
<p>&#x2002;&#x2002;&#x2002;Return 0;</p>

<p><bold>Definition 4 </bold>(RSU Revocability): <italic>An anonymous reputation system is RSU revocable, if for any PPT adversary <inline-formula id="ieqn-213"><mml:math id="mml-ieqn-213"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-214"><mml:math id="mml-ieqn-214"><mml:mtext>Pr</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula> is negligible in <inline-formula id="ieqn-215"><mml:math id="mml-ieqn-215"><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi></mml:math></inline-formula></italic>.</p>

</sec>
<sec id="s3_2_4">
<label>3.2.4</label>
<title>Anonymity</title>
<p>In the definition of anonymity, we utilize the following oracles.
<list list-type="bullet">
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-216"><mml:math id="mml-ieqn-216"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>: It takes as input vehicle ID <inline-formula id="ieqn-217"><mml:math id="mml-ieqn-217"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>. A <bold>Register</bold> protocol is executed between the corrupted CA controlled by the adversary <inline-formula id="ieqn-218"><mml:math id="mml-ieqn-218"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and an honest vehicle <inline-formula id="ieqn-219"><mml:math id="mml-ieqn-219"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-220"><mml:math id="mml-ieqn-220"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula> is added to the set of honest vehicles <inline-formula id="ieqn-221"><mml:math id="mml-ieqn-221"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">H</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-222"><mml:math id="mml-ieqn-222"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>: It takes as inputs vehicle ID <inline-formula id="ieqn-223"><mml:math id="mml-ieqn-223"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">H</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, RSU ID <inline-formula id="ieqn-224"><mml:math id="mml-ieqn-224"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and reputation level <inline-formula id="ieqn-225"><mml:math id="mml-ieqn-225"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. A <bold>Show</bold> protocol is executed between an honest vehicle <inline-formula id="ieqn-226"><mml:math id="mml-ieqn-226"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula> and a corrupted RSU <inline-formula id="ieqn-227"><mml:math id="mml-ieqn-227"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> controlled by the adversary <inline-formula id="ieqn-228"><mml:math id="mml-ieqn-228"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where the reputation level <inline-formula id="ieqn-229"><mml:math id="mml-ieqn-229"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is proved, the pseudonym <inline-formula id="ieqn-230"><mml:math id="mml-ieqn-230"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and the certificate <inline-formula id="ieqn-231"><mml:math id="mml-ieqn-231"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> for the current interval <inline-formula id="ieqn-232"><mml:math id="mml-ieqn-232"><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:math></inline-formula> are outputted, <inline-formula id="ieqn-233"><mml:math id="mml-ieqn-233"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">t</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is updated, and an entry <inline-formula id="ieqn-234"><mml:math id="mml-ieqn-234"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is kept.</p></list-item>
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-235"><mml:math id="mml-ieqn-235"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>: It takes as inputs vehicle ID <inline-formula id="ieqn-236"><mml:math id="mml-ieqn-236"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">H</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, RSU ID <inline-formula id="ieqn-237"><mml:math id="mml-ieqn-237"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>, the pseudonym <inline-formula id="ieqn-238"><mml:math id="mml-ieqn-238"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> at the current interval <inline-formula id="ieqn-239"><mml:math id="mml-ieqn-239"><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, message <italic>M</italic>, and the rated score <inline-formula id="ieqn-240"><mml:math id="mml-ieqn-240"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>. An <bold>Authentication</bold> protocol is executed between an honest vehicle <inline-formula id="ieqn-241"><mml:math id="mml-ieqn-241"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula> and a corrupted RSU <inline-formula id="ieqn-242"><mml:math id="mml-ieqn-242"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> controlled by the adversary <inline-formula id="ieqn-243"><mml:math id="mml-ieqn-243"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the current revocation list <inline-formula id="ieqn-244"><mml:math id="mml-ieqn-244"><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-245"><mml:math id="mml-ieqn-245"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the entry <inline-formula id="ieqn-246"><mml:math id="mml-ieqn-246"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is updated as <inline-formula id="ieqn-247"><mml:math id="mml-ieqn-247"><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-248"><mml:math id="mml-ieqn-248"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>: It takes as inputs vehicle ID <inline-formula id="ieqn-249"><mml:math id="mml-ieqn-249"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">H</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, RSU ID <inline-formula id="ieqn-250"><mml:math id="mml-ieqn-250"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and total score <inline-formula id="ieqn-251"><mml:math id="mml-ieqn-251"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at the current interval. An <bold>Update</bold> protocol is executed between an honest vehicle <inline-formula id="ieqn-252"><mml:math id="mml-ieqn-252"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula> and a corrupted RSU <inline-formula id="ieqn-253"><mml:math id="mml-ieqn-253"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> controlled by the adversary <inline-formula id="ieqn-254"><mml:math id="mml-ieqn-254"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where the total score <inline-formula id="ieqn-255"><mml:math id="mml-ieqn-255"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is added to the reputation <inline-formula id="ieqn-256"><mml:math id="mml-ieqn-256"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> of the vehicle <inline-formula id="ieqn-257"><mml:math id="mml-ieqn-257"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-258"><mml:math id="mml-ieqn-258"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> of the entry <inline-formula id="ieqn-259"><mml:math id="mml-ieqn-259"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is updated as <inline-formula id="ieqn-260"><mml:math id="mml-ieqn-260"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (if no entry for <inline-formula id="ieqn-261"><mml:math id="mml-ieqn-261"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, new entry of <inline-formula id="ieqn-262"><mml:math id="mml-ieqn-262"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is generated).</p></list-item>
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-263"><mml:math id="mml-ieqn-263"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>: It takes as an input RSU ID <inline-formula id="ieqn-264"><mml:math id="mml-ieqn-264"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Using <bold>RevokeRSU</bold>, the new <inline-formula id="ieqn-265"><mml:math id="mml-ieqn-265"><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> at the current interval <italic>T</italic> is outputted.</p></list-item>
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-266"><mml:math id="mml-ieqn-266"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>: It takes as inputs vehicle IDs <inline-formula id="ieqn-267"><mml:math id="mml-ieqn-267"><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">H</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, RSU ID <inline-formula id="ieqn-268"><mml:math id="mml-ieqn-268"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and reputation level <inline-formula id="ieqn-269"><mml:math id="mml-ieqn-269"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Return 0 if <inline-formula id="ieqn-270"><mml:math id="mml-ieqn-270"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> for entries <inline-formula id="ieqn-271"><mml:math id="mml-ieqn-271"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Otherwise, select random bit <inline-formula id="ieqn-272"><mml:math id="mml-ieqn-272"><mml:mi>b</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and a <bold>Show</bold> protocol is executed between an honest vehicle <inline-formula id="ieqn-273"><mml:math id="mml-ieqn-273"><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and a corrupted RSU <inline-formula id="ieqn-274"><mml:math id="mml-ieqn-274"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> controlled by the adversary <inline-formula id="ieqn-275"><mml:math id="mml-ieqn-275"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where the reputation level <inline-formula id="ieqn-276"><mml:math id="mml-ieqn-276"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is proved, the pseudonym <inline-formula id="ieqn-277"><mml:math id="mml-ieqn-277"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and the certificate <inline-formula id="ieqn-278"><mml:math id="mml-ieqn-278"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> for the current interval <inline-formula id="ieqn-279"><mml:math id="mml-ieqn-279"><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:math></inline-formula> are outputted, <inline-formula id="ieqn-280"><mml:math id="mml-ieqn-280"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">t</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is updated, and an entry <inline-formula id="ieqn-281"><mml:math id="mml-ieqn-281"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is kept. After that, a <bold>Show</bold> protocol is executed between an honest vehicle <inline-formula id="ieqn-282"><mml:math id="mml-ieqn-282"><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x00AC;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and a corrupted RSU <inline-formula id="ieqn-283"><mml:math id="mml-ieqn-283"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> similarly. Then, <bold>Authentication</bold> protocols for <inline-formula id="ieqn-284"><mml:math id="mml-ieqn-284"><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and for <inline-formula id="ieqn-285"><mml:math id="mml-ieqn-285"><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x00AC;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> with corrupted RSUs are executed, and <bold>Update</bold> protocols for <inline-formula id="ieqn-286"><mml:math id="mml-ieqn-286"><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and for <inline-formula id="ieqn-287"><mml:math id="mml-ieqn-287"><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x00AC;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> with corrupted RSUs are executed, where the added score <inline-formula id="ieqn-288"><mml:math id="mml-ieqn-288"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the same.</p></list-item>
</list></p>
<p>Then, consider the following anonymity game, where <inline-formula id="ieqn-289"><mml:math id="mml-ieqn-289"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-290"><mml:math id="mml-ieqn-290"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><inline-formula id="ieqn-291"><mml:math id="mml-ieqn-291"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>:</p>
<p>&#x2002;&#x2002;<inline-formula id="ieqn-292"><mml:math id="mml-ieqn-292"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x2190;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="bold">Setup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>;</p>
<p>&#x2002;&#x2002;<inline-formula id="ieqn-293"><mml:math id="mml-ieqn-293"><mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">&#x2190;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>O</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>;</p>
<p>&#x2002;&#x2002;Return 1 if <inline-formula id="ieqn-294"><mml:math id="mml-ieqn-294"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>;</p>
<p>&#x2002;&#x2002;Return 0;</p>

<p><bold>Definition 5 </bold>(Anonymity): <italic>An anonymous reputation system is anonymous, if for any PPT adversary <inline-formula id="ieqn-295"><mml:math id="mml-ieqn-295"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-296"><mml:math id="mml-ieqn-296"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><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> is negligible in <inline-formula id="ieqn-297"><mml:math id="mml-ieqn-297"><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi></mml:math></inline-formula></italic>.</p>

</sec>
</sec>
</sec>
<sec id="s4">
<label>4</label>
<title>Proposed Scheme</title>
<sec id="s4_1">
<label>4.1</label>
<title>Construction Idea</title>
<p>In BARS [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>], two central authorities update a certificate for a short-time public key and the reputation to issue the vehicle, where the authorities have to evaluate each vehicle and update the reputation and the certificate. As a result, the update process is centralized and not scalable.</p>
<p>In our system, distributed RSUs in the V2X system manage the scores of each vehicle in each interval, and the nearest RSU updates a certificate for the new reputation using the RSU&#x2019;s secret key.</p>
<p>As the base system, we adopt the anonymous reputation system [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>] for crowdsensing. In the system, a server and users participate. The server issues a certificate for the reputation to each user, where the certificate is a BBS&#x002B; signature on the user&#x2019;s secret, a certificate tag for checking one-time use of the certificate, and the reputation. Since the concrete value of the reputation can reveal the relevance to other authentications, the reputation level (an integer range where the reputation value is included) is shown in the <bold>Show</bold> protocol for authentication. In addition, while the reputation value is hidden using commitments, the certificate is updated by the server s.t. the certified reputation is reflected by the score for the authentication using the evaluation method of ARTSense [<xref ref-type="bibr" rid="ref-4">4</xref>].</p>
<p>We extend the system of [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>] to construct the anonymous reputation system for V2X communication, as follows. In our system, a CA, RSUs, and vehicles participate. The central CA generates the CA&#x2019;s key pair, and each RSU&#x2019;s individual key pairs, and also generates the certificate of the RSU&#x2019;s public key as a BBS&#x002B; signature which can be proved by an SPKs. The BBS&#x002B; signature is also used for RSU revocation, as mentioned later. At first, a vehicle is issued as an initial certificate which is similar to the original certificate in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>], i.e., a BBS&#x002B; signature on the user&#x2019;s secret, a certificate tag, and the (initial) reputation. The original <bold>Show</bold> protocol is separated to <bold>Show</bold> protocol and <bold>Update</bold> protocol in our system. In <bold>Show</bold> called in the first time of each time interval, a vehicle proves the knowledge of the reputation certificate similarly to [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>] to show the reputation level. In <bold>Update</bold> called in the final time of each time interval, instead of the central CA, the nearest RSU updates the reputation certificate reflected by the total score of the vehicle in the interval, where the BBS&#x002B; signature of the certificate is generated using the RSU&#x2019;s secret key.</p>
<p>The point in this construction is that, in <bold>Show</bold>, the vehicle needs to hide the ID of the RSU updating the certificate, since the RSU&#x2019;s ID allows one to link <bold>Show</bold> and <bold>Update</bold> by the same RSU. This is why we use an SPK where the RSU&#x2019;s public key of BBS&#x002B; signatures is hidden but the correctness is ensured by proving the knowledge of the certificate of the public key.</p>
<p>In addition, we introduce the authentication protocol for each vehicle accepted by <bold>Show</bold> protocol to send a message to the nearest RSU. In <bold>Show</bold> protocol, for a short time public key in an ordinary digital signature scheme, the public key certificate is issued from the RSU. In each message authentication, the sent message is signed w.r.t. the public key. Thus, authentications during one interval can be linked. However, authentications across the interval are unlinkable.</p>
<p>Furthermore, we adopt a CS-based revocation method for RSUs. A CS tree is constructed, where each leaf corresponds to an RSU. The certificate of an RSU&#x2019;s key consists of BBS&#x002B; signatures on the RSU&#x2019;s secret key and on each node ID <inline-formula id="ieqn-298"><mml:math id="mml-ieqn-298"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> along the path from the root to the RSU&#x2019;s leaf. To revoke an RSU, the CA selects cover nodes representing the revocation and publishes BBS&#x002B; signatures on these cover nodes together with the revocation interval, forming the revocation certificate. In the <bold>Show</bold> protocol, the vehicle additionally proves that for some node ID <inline-formula id="ieqn-299"><mml:math id="mml-ieqn-299"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>&#x2014;which is signed by a BBS&#x002B; signature for the public key of the RSU that issued the current reputation certificate&#x2014;the <inline-formula id="ieqn-300"><mml:math id="mml-ieqn-300"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> is a cover node, i.e., it is signed as part of the revocation certificate. This implies that the RSU has not been revoked.</p>
</sec>
<sec id="s4_2">
<label>4.2</label>
<title>Proposed Algorithm and Protocols</title>
<p><xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2</xref> illustrates the overall protocol flow among the vehicle, the nearest RSU, and the CA. The system public parameters are published to all participants. In <bold>Setup</bold>, the CA distributes secret keys to RSUs. In <bold>Register</bold>, the CA provides each vehicle with a vehicle secret key and an initial reputation certificate. The latest RSU revocation list is distributed in <bold>RevokeRSU</bold>. At the beginning of each interval, the vehicle executes the <bold>Show</bold> protocol with the nearest RSU to prove its reputation level and register a fresh short-term public key as its pseudonym key. During the interval, messages are authenticated using pseudonym-based signatures, and the RSU locally updates the scores. At the end of the interval, the vehicle anonymously obtains an updated reputation certificate from the nearest RSU through the <bold>Update</bold> protocol.</p>
<fig id="fig-2">
<label>Figure 2</label>
<caption>
<title>Protocol flow: <bold>Setup</bold>, <bold>Register</bold>, <bold>RevokeRSU</bold>, <bold>Show</bold>, per-message <bold>Authentication</bold> in an interval, and <bold>Update</bold></title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_73774-fig-2.tif"/>
</fig>
<p>The proposed algorithm and protocols are as follows.</p>
<p><bold>Setup:</bold> In this algorithm, the CA generates key pairs of BB signatures and BBS&#x002B; signatures. Then, the CA computes the BB signature on every value in the integer range of reputation level <inline-formula id="ieqn-301"><mml:math id="mml-ieqn-301"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:math></inline-formula> as the reputation level certificate. The CA also computes the secret key <inline-formula id="ieqn-302"><mml:math id="mml-ieqn-302"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> of each RSU <inline-formula id="ieqn-303"><mml:math id="mml-ieqn-303"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> and their BBS&#x002B; signatures. The RSU is authenticated using CS-method-based revocable scheme. In the previous work [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>], a BB signature certificate for the public key <inline-formula id="ieqn-304"><mml:math id="mml-ieqn-304"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> of RSU <inline-formula id="ieqn-305"><mml:math id="mml-ieqn-305"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> was issued as <inline-formula id="ieqn-306"><mml:math id="mml-ieqn-306"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. However, in the proposed system, the certificate is changed to a BBS&#x002B; signature certificate <inline-formula id="ieqn-307"><mml:math id="mml-ieqn-307"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. This allows it to serve not only as the certificate of RSU public key but also as the certificate <italic>A</italic> of node <inline-formula id="ieqn-308"><mml:math id="mml-ieqn-308"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> in the CS method.
<list list-type="simple">
<list-item><label>1.</label><p>Select bilinear groups <inline-formula id="ieqn-309"><mml:math id="mml-ieqn-309"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and a bilinear map <inline-formula id="ieqn-310"><mml:math id="mml-ieqn-310"><mml:mi>e</mml:mi></mml:math></inline-formula> with a prime order <inline-formula id="ieqn-311"><mml:math id="mml-ieqn-311"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi></mml:msup></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-312"><mml:math id="mml-ieqn-312"><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the given security parameter. Then, select <inline-formula id="ieqn-313"><mml:math id="mml-ieqn-313"><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-314"><mml:math id="mml-ieqn-314"><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>. For all <inline-formula id="ieqn-315"><mml:math id="mml-ieqn-315"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:math></inline-formula>, choose <inline-formula id="ieqn-316"><mml:math id="mml-ieqn-316"><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, and computes <inline-formula id="ieqn-317"><mml:math id="mml-ieqn-317"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-318"><mml:math id="mml-ieqn-318"><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the secret key for the BB signature proving the reputation level <inline-formula id="ieqn-319"><mml:math id="mml-ieqn-319"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Choose <inline-formula id="ieqn-320"><mml:math id="mml-ieqn-320"><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, and compute <inline-formula id="ieqn-321"><mml:math id="mml-ieqn-321"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-322"><mml:math id="mml-ieqn-322"><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the secret key for the following certificate (BBS&#x002B; signature) for <inline-formula id="ieqn-323"><mml:math id="mml-ieqn-323"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. For all RSU <inline-formula id="ieqn-324"><mml:math id="mml-ieqn-324"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">u</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-325"><mml:math id="mml-ieqn-325"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">u</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the number of RSUs, choose <inline-formula id="ieqn-326"><mml:math id="mml-ieqn-326"><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, and compute <inline-formula id="ieqn-327"><mml:math id="mml-ieqn-327"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-328"><mml:math id="mml-ieqn-328"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> where <inline-formula id="ieqn-329"><mml:math id="mml-ieqn-329"><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the secret key of every RSU <inline-formula id="ieqn-330"><mml:math id="mml-ieqn-330"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> in the BBS&#x002B; signatures. As the special secret key of the CA, choose <inline-formula id="ieqn-331"><mml:math id="mml-ieqn-331"><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, and compute <inline-formula id="ieqn-332"><mml:math id="mml-ieqn-332"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-333"><mml:math id="mml-ieqn-333"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item><label>2.</label><p>For all <inline-formula id="ieqn-334"><mml:math id="mml-ieqn-334"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:math></inline-formula>, generate the reputation level certificate <inline-formula id="ieqn-335"><mml:math id="mml-ieqn-335"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> (BB signature) for every value <inline-formula id="ieqn-336"><mml:math id="mml-ieqn-336"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> in the <inline-formula id="ieqn-337"><mml:math id="mml-ieqn-337"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>-th integer range indicating reputation level <inline-formula id="ieqn-338"><mml:math id="mml-ieqn-338"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-339"><mml:math id="mml-ieqn-339"><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the number of the values in the <inline-formula id="ieqn-340"><mml:math id="mml-ieqn-340"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>-th integer range.</p></list-item>
<list-item><label>3.</label><p>The CA assigns RSU <inline-formula id="ieqn-341"><mml:math id="mml-ieqn-341"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> to a leaf <inline-formula id="ieqn-342"><mml:math id="mml-ieqn-342"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> of a binary tree in CS method, and <inline-formula id="ieqn-343"><mml:math id="mml-ieqn-343"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> are the nodes on the path from the root node to the leaf node <inline-formula id="ieqn-344"><mml:math id="mml-ieqn-344"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>. For <inline-formula id="ieqn-345"><mml:math id="mml-ieqn-345"><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, randomly choose <inline-formula id="ieqn-346"><mml:math id="mml-ieqn-346"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mover><mml:mo stretchy="false">&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and issue a BBS&#x002B; signature <inline-formula id="ieqn-347"><mml:math id="mml-ieqn-347"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> on <inline-formula id="ieqn-348"><mml:math id="mml-ieqn-348"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> s.t.
<disp-formula id="ueqn-2"><mml:math id="mml-ueqn-2" 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:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><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>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Then, send <inline-formula id="ieqn-349"><mml:math id="mml-ieqn-349"><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x27E8;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x27E9;</mml:mo><mml:mo>:=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> to RSU <inline-formula id="ieqn-350"><mml:math id="mml-ieqn-350"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The public key of RSU <inline-formula id="ieqn-351"><mml:math id="mml-ieqn-351"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> is <inline-formula id="ieqn-352"><mml:math id="mml-ieqn-352"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item><label>4.</label><p>For pseudonym certificates of each RSU <inline-formula id="ieqn-353"><mml:math id="mml-ieqn-353"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">u</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula>, generate a secret key <inline-formula id="ieqn-354"><mml:math id="mml-ieqn-354"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> and the corresponding public key <inline-formula id="ieqn-355"><mml:math id="mml-ieqn-355"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> in the ordinary digital signature scheme. For the public key certificates, generate a secret key <inline-formula id="ieqn-356"><mml:math id="mml-ieqn-356"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> of CA and the corresponding public key <inline-formula id="ieqn-357"><mml:math id="mml-ieqn-357"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> in the ordinary digital signature scheme. For every <inline-formula id="ieqn-358"><mml:math id="mml-ieqn-358"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">u</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula>, generate the public key certificate <inline-formula id="ieqn-359"><mml:math id="mml-ieqn-359"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> as the digital signature on message <inline-formula id="ieqn-360"><mml:math id="mml-ieqn-360"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> using the secret key <inline-formula id="ieqn-361"><mml:math id="mml-ieqn-361"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item><label>5.</label><p>Initialize set <inline-formula id="ieqn-362"><mml:math id="mml-ieqn-362"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">t</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as empty, and output CA&#x2019;s public key
<disp-formula id="ueqn-3"><mml:math id="mml-ueqn-3" 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:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">u</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x27E8;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x27E9;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">u</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>the CA&#x2019;s secret key <inline-formula id="ieqn-363"><mml:math id="mml-ieqn-363"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and the RSU&#x2019;s secret key <inline-formula id="ieqn-364"><mml:math id="mml-ieqn-364"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> for <inline-formula id="ieqn-365"><mml:math id="mml-ieqn-365"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">u</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list></p>
<p><bold>Register:</bold> This is an interactive protocol between a vehicle <bold>V</bold> and the CA. The CA issues an initial reputation certificate <inline-formula id="ieqn-366"><mml:math id="mml-ieqn-366"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> for the vehicle. The common input is <inline-formula id="ieqn-367"><mml:math id="mml-ieqn-367"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and the CA&#x2019;s input is <inline-formula id="ieqn-368"><mml:math id="mml-ieqn-368"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>.
<list list-type="simple">
<list-item><label>1.</label><p><bold>[V]:</bold> Select secret <inline-formula id="ieqn-369"><mml:math id="mml-ieqn-369"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, a reputation certificate&#x2019;s tag <inline-formula id="ieqn-370"><mml:math id="mml-ieqn-370"><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, and a random factor <inline-formula id="ieqn-371"><mml:math id="mml-ieqn-371"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Compute the commitment to the messages <inline-formula id="ieqn-372"><mml:math id="mml-ieqn-372"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> to be signed by <inline-formula id="ieqn-373"><mml:math id="mml-ieqn-373"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Then, prove to the CA that <inline-formula id="ieqn-374"><mml:math id="mml-ieqn-374"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is correctly formed by the following <italic>SPK</italic> on a random message <inline-formula id="ieqn-375"><mml:math id="mml-ieqn-375"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
<disp-formula id="ueqn-4"><mml:math id="mml-ueqn-4" 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:mi>S</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
</list-item>
<list-item><label>2.</label><p><bold>[CA]:</bold> Set the initial reputation as <inline-formula id="ieqn-376"><mml:math id="mml-ieqn-376"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, and choose random factors <inline-formula id="ieqn-377"><mml:math id="mml-ieqn-377"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Then, using the secret key <inline-formula id="ieqn-378"><mml:math id="mml-ieqn-378"><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> of BBS&#x002B; signatures, sign the vector of messages <inline-formula id="ieqn-379"><mml:math id="mml-ieqn-379"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> as <inline-formula id="ieqn-380"><mml:math id="mml-ieqn-380"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, and send back <inline-formula id="ieqn-381"><mml:math id="mml-ieqn-381"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> to the vehicle.</p></list-item>
<list-item><label>3.</label><p><bold>[V]:</bold> Set <inline-formula id="ieqn-382"><mml:math id="mml-ieqn-382"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> for <inline-formula id="ieqn-383"><mml:math id="mml-ieqn-383"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, compute <inline-formula id="ieqn-384"><mml:math id="mml-ieqn-384"><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, and set the BBS&#x002B; signature on the messages <inline-formula id="ieqn-385"><mml:math id="mml-ieqn-385"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> as <inline-formula id="ieqn-386"><mml:math id="mml-ieqn-386"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-387"><mml:math id="mml-ieqn-387"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. Output <inline-formula id="ieqn-388"><mml:math id="mml-ieqn-388"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list></p>
<p><bold>RevokeRSU:</bold> This algorithm enables the CA to revoke an RSU. For the current tree, the cover nodes obtained using the CS method are denoted as <inline-formula id="ieqn-389"><mml:math id="mml-ieqn-389"><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>num</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-390"><mml:math id="mml-ieqn-390"><mml:mtext>num</mml:mtext><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>log</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. For all <inline-formula id="ieqn-391"><mml:math id="mml-ieqn-391"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>num</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula>, random values <inline-formula id="ieqn-392"><mml:math id="mml-ieqn-392"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mover><mml:mo stretchy="false">&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are chosen, and the revocation certificate is calculated as a BBS&#x002B; signature <inline-formula id="ieqn-393"><mml:math id="mml-ieqn-393"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> on <inline-formula id="ieqn-394"><mml:math id="mml-ieqn-394"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> s.t.
<disp-formula id="ueqn-5"><mml:math id="mml-ueqn-5" 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>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><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>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>The revocation list is output as <inline-formula id="ieqn-395"><mml:math id="mml-ieqn-395"><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>num</mml:mtext></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><bold>Show:</bold> This is an interactive protocol between a vehicle <bold>V</bold> and the nearest RSU, where the vehicle shows RSU its reputation level <inline-formula id="ieqn-396"><mml:math id="mml-ieqn-396"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, a pseudonym <inline-formula id="ieqn-397"><mml:math id="mml-ieqn-397"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is registered for a time interval <inline-formula id="ieqn-398"><mml:math id="mml-ieqn-398"><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and the corresponding secret key <inline-formula id="ieqn-399"><mml:math id="mml-ieqn-399"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> is kept in <bold>V</bold>. At the beginning of the protocol, the vehicle&#x2019;s reputation value is proved on <inline-formula id="ieqn-400"><mml:math id="mml-ieqn-400"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, where the vehicle&#x2019;s inputs are <inline-formula id="ieqn-401"><mml:math id="mml-ieqn-401"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-402"><mml:math id="mml-ieqn-402"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Here, <inline-formula id="ieqn-403"><mml:math id="mml-ieqn-403"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> indicates the number of updates in the reputation certificates for the vehicle. Let RSU <inline-formula id="ieqn-404"><mml:math id="mml-ieqn-404"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> be the RSU that issued <inline-formula id="ieqn-405"><mml:math id="mml-ieqn-405"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The input of RSU is <inline-formula id="ieqn-406"><mml:math id="mml-ieqn-406"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">t</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
<list list-type="simple">
<list-item><label>1.</label><p><bold>[V]:</bold> From <inline-formula id="ieqn-407"><mml:math id="mml-ieqn-407"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, retrieve a reputation level certificate <inline-formula id="ieqn-408"><mml:math id="mml-ieqn-408"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> such that its current reputation <inline-formula id="ieqn-409"><mml:math id="mml-ieqn-409"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is in the <inline-formula id="ieqn-410"><mml:math id="mml-ieqn-410"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>-th range. Choose <inline-formula id="ieqn-411"><mml:math id="mml-ieqn-411"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> and compute the commitment <inline-formula id="ieqn-412"><mml:math id="mml-ieqn-412"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-413"><mml:math id="mml-ieqn-413"><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Retrieve a certificate <inline-formula id="ieqn-414"><mml:math id="mml-ieqn-414"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> for a node <inline-formula id="ieqn-415"><mml:math id="mml-ieqn-415"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> of the CS-method tree s.t. the certificate was issued to the RSU <inline-formula id="ieqn-416"><mml:math id="mml-ieqn-416"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-417"><mml:math id="mml-ieqn-417"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> is a cover node at the current revocation time <italic>T</italic>. Choose <inline-formula id="ieqn-418"><mml:math id="mml-ieqn-418"><mml:mrow><mml:mover><mml:msup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> and compute the commitment <inline-formula id="ieqn-419"><mml:math id="mml-ieqn-419"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Choose <inline-formula id="ieqn-420"><mml:math id="mml-ieqn-420"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> and compute the commitment <inline-formula id="ieqn-421"><mml:math id="mml-ieqn-421"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Set <inline-formula id="ieqn-422"><mml:math id="mml-ieqn-422"><mml:msup><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Retrieve the revocation certificate <inline-formula id="ieqn-423"><mml:math id="mml-ieqn-423"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> for the cover node <inline-formula id="ieqn-424"><mml:math id="mml-ieqn-424"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> at <italic>T</italic>. Choose <inline-formula id="ieqn-425"><mml:math id="mml-ieqn-425"><mml:mrow><mml:mover><mml:msup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and compute <inline-formula id="ieqn-426"><mml:math id="mml-ieqn-426"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Set <inline-formula id="ieqn-427"><mml:math id="mml-ieqn-427"><mml:msup><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> Then, choose <inline-formula id="ieqn-428"><mml:math id="mml-ieqn-428"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, compute the commitments <inline-formula id="ieqn-429"><mml:math id="mml-ieqn-429"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-430"><mml:math id="mml-ieqn-430"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, and set <inline-formula id="ieqn-431"><mml:math id="mml-ieqn-431"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Choose <inline-formula id="ieqn-432"><mml:math id="mml-ieqn-432"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-433"><mml:math id="mml-ieqn-433"><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, and compute <inline-formula id="ieqn-434"><mml:math id="mml-ieqn-434"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> as the commitment to the vector of <inline-formula id="ieqn-435"><mml:math id="mml-ieqn-435"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Set <inline-formula id="ieqn-436"><mml:math id="mml-ieqn-436"><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and compute the commitments <inline-formula id="ieqn-437"><mml:math id="mml-ieqn-437"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-438"><mml:math id="mml-ieqn-438"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> for a randomly chosen <inline-formula id="ieqn-439"><mml:math id="mml-ieqn-439"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Set <inline-formula id="ieqn-440"><mml:math id="mml-ieqn-440"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Send <inline-formula id="ieqn-441"><mml:math id="mml-ieqn-441"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-442"><mml:math id="mml-ieqn-442"><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> to the nearest RSU, and using the following <italic>SPK</italic> on a random message <inline-formula id="ieqn-443"><mml:math id="mml-ieqn-443"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, prove that the reputation <inline-formula id="ieqn-444"><mml:math id="mml-ieqn-444"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is in the <inline-formula id="ieqn-445"><mml:math id="mml-ieqn-445"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>-th range, <inline-formula id="ieqn-446"><mml:math id="mml-ieqn-446"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is valid, <inline-formula id="ieqn-447"><mml:math id="mml-ieqn-447"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is correct, and the RSU <inline-formula id="ieqn-448"><mml:math id="mml-ieqn-448"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> is not revoked.
<disp-formula id="eqn-1"><label>(1)</label><mml:math id="mml-eqn-1" 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:mtd><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-2"><label>(2)</label><mml:math id="mml-eqn-2" 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:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2227;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-3"><label>(3)</label><mml:math id="mml-eqn-3" 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:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2227;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-4"><label>(4)</label><mml:math id="mml-eqn-4" 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:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2227;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</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>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mtext>&#x00A0;&#x00A0;&#x00A0;&#x00A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-5"><label>(5)</label><mml:math id="mml-eqn-5" 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:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2227;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2227;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-6"><label>(6)</label><mml:math id="mml-eqn-6" 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:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2227;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-7"><label>(7)</label><mml:math id="mml-eqn-7" 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:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2227;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-8"><label>(8)</label><mml:math id="mml-eqn-8" 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:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2227;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>The <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-1">Eq. (1)</xref> implies the verification of the (variant of) BB signature <inline-formula id="ieqn-449"><mml:math id="mml-ieqn-449"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> on message <inline-formula id="ieqn-450"><mml:math id="mml-ieqn-450"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> for level <inline-formula id="ieqn-451"><mml:math id="mml-ieqn-451"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, as in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>]. The <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-2">Eq. (2)</xref> implies the verification of the BBS&#x002B; signature <inline-formula id="ieqn-452"><mml:math id="mml-ieqn-452"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> on messages <inline-formula id="ieqn-453"><mml:math id="mml-ieqn-453"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> w.r.t. the CA&#x2019;s public key <inline-formula id="ieqn-454"><mml:math id="mml-ieqn-454"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>, which ensures the node <inline-formula id="ieqn-455"><mml:math id="mml-ieqn-455"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> on the path to RSU and the RSU&#x2019;s public key <inline-formula id="ieqn-456"><mml:math id="mml-ieqn-456"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">Eq. (3)</xref> implies the verification of BBS&#x002B; signature <inline-formula id="ieqn-457"><mml:math id="mml-ieqn-457"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> on message <inline-formula id="ieqn-458"><mml:math id="mml-ieqn-458"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi></mml:math></inline-formula> w.r.t. public key <inline-formula id="ieqn-459"><mml:math id="mml-ieqn-459"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>, which ensures that the cover node <inline-formula id="ieqn-460"><mml:math id="mml-ieqn-460"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> of the tree at time <italic>T</italic> is the same as the node <inline-formula id="ieqn-461"><mml:math id="mml-ieqn-461"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> for <inline-formula id="ieqn-462"><mml:math id="mml-ieqn-462"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-5">Eqs. (5)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6">(6)</xref> show <inline-formula id="ieqn-463"><mml:math id="mml-ieqn-463"><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and thus the <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4">Eq. (4)</xref> implies the verification of the BBS&#x002B; signature <inline-formula id="ieqn-464"><mml:math id="mml-ieqn-464"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> on messages <inline-formula id="ieqn-465"><mml:math id="mml-ieqn-465"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> w.r.t. the RSU <inline-formula id="ieqn-466"><mml:math id="mml-ieqn-466"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>&#x2019;s public key <inline-formula id="ieqn-467"><mml:math id="mml-ieqn-467"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7">Eq. (7)</xref> shows the same secret key <inline-formula id="ieqn-468"><mml:math id="mml-ieqn-468"><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> of <inline-formula id="ieqn-469"><mml:math id="mml-ieqn-469"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-470"><mml:math id="mml-ieqn-470"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. These are proved in <bold>Lemma 1</bold> in the next section.</p></list-item>
<list-item><label>2.</label><p><bold>[RSU]:</bold> To check the freshness of the proved certificate, check if <inline-formula id="ieqn-471"><mml:math id="mml-ieqn-471"><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">t</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. If it is true, abort. Otherwise, add tag <inline-formula id="ieqn-472"><mml:math id="mml-ieqn-472"><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> in set <inline-formula id="ieqn-473"><mml:math id="mml-ieqn-473"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">t</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Verify the <italic>SPK</italic>. If it is invalid, abort.</p></list-item>
<list-item><label>3.</label><p><bold>[V]:</bold> Generate a short-time key pair in the ordinary digital signature scheme, where the public key is <inline-formula id="ieqn-474"><mml:math id="mml-ieqn-474"><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> and the secret key is <inline-formula id="ieqn-475"><mml:math id="mml-ieqn-475"><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Send <inline-formula id="ieqn-476"><mml:math id="mml-ieqn-476"><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> as the pseudonym at the current interval <inline-formula id="ieqn-477"><mml:math id="mml-ieqn-477"><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item><label>4.</label><p><bold>[RSU]:</bold> As the certificate on <inline-formula id="ieqn-478"><mml:math id="mml-ieqn-478"><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, generate the ordinary signature <inline-formula id="ieqn-479"><mml:math id="mml-ieqn-479"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> on message <inline-formula id="ieqn-480"><mml:math id="mml-ieqn-480"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> using the secret key <inline-formula id="ieqn-481"><mml:math id="mml-ieqn-481"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> in <inline-formula id="ieqn-482"><mml:math id="mml-ieqn-482"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, for the reputation level <inline-formula id="ieqn-483"><mml:math id="mml-ieqn-483"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula> of the vehicle, and send <inline-formula id="ieqn-484"><mml:math id="mml-ieqn-484"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-485"><mml:math id="mml-ieqn-485"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Output <inline-formula id="ieqn-486"><mml:math id="mml-ieqn-486"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-487"><mml:math id="mml-ieqn-487"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-488"><mml:math id="mml-ieqn-488"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, and the updated <inline-formula id="ieqn-489"><mml:math id="mml-ieqn-489"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">S</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="sans-serif">t</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item><label>5.</label><p><bold>[V]:</bold> Verify the signature <inline-formula id="ieqn-490"><mml:math id="mml-ieqn-490"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> on <inline-formula id="ieqn-491"><mml:math id="mml-ieqn-491"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> using the public key <inline-formula id="ieqn-492"><mml:math id="mml-ieqn-492"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> in the ordinary digital signatures. Verify the signature <inline-formula id="ieqn-493"><mml:math id="mml-ieqn-493"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> on <inline-formula id="ieqn-494"><mml:math id="mml-ieqn-494"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> using the public key <inline-formula id="ieqn-495"><mml:math id="mml-ieqn-495"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> in the ordinary digital signatures. If either is invalid, abort. Otherwise, output <inline-formula id="ieqn-496"><mml:math id="mml-ieqn-496"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-497"><mml:math id="mml-ieqn-497"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-498"><mml:math id="mml-ieqn-498"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list></p>
<p><bold>Authentication:</bold> This is an interactive protocol between a vehicle <bold>V</bold> and the nearest RSU. The common input is <inline-formula id="ieqn-499"><mml:math id="mml-ieqn-499"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and the input of the vehicle is message <italic>M</italic>, <inline-formula id="ieqn-500"><mml:math id="mml-ieqn-500"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-501"><mml:math id="mml-ieqn-501"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-502"><mml:math id="mml-ieqn-502"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The output of the RSU is the validity bit 1 (accepted) or 0 (rejected), and <inline-formula id="ieqn-503"><mml:math id="mml-ieqn-503"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.
<list list-type="simple">
<list-item><label>1.</label><p><bold>[V]:</bold> For message <italic>M</italic>, using the secret key <inline-formula id="ieqn-504"><mml:math id="mml-ieqn-504"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, compute the digital signature <inline-formula id="ieqn-505"><mml:math id="mml-ieqn-505"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi></mml:math></inline-formula> on <italic>M</italic> and send <inline-formula id="ieqn-506"><mml:math id="mml-ieqn-506"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item><label>2.</label><p><bold>[RSU]:</bold> Using <inline-formula id="ieqn-507"><mml:math id="mml-ieqn-507"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> (resp., <inline-formula id="ieqn-508"><mml:math id="mml-ieqn-508"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>), verify the signature <inline-formula id="ieqn-509"><mml:math id="mml-ieqn-509"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> (resp., <inline-formula id="ieqn-510"><mml:math id="mml-ieqn-510"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>) on <inline-formula id="ieqn-511"><mml:math id="mml-ieqn-511"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> (resp., <inline-formula id="ieqn-512"><mml:math id="mml-ieqn-512"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>) where <inline-formula id="ieqn-513"><mml:math id="mml-ieqn-513"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-514"><mml:math id="mml-ieqn-514"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Using <inline-formula id="ieqn-515"><mml:math id="mml-ieqn-515"><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, verify the signature <inline-formula id="ieqn-516"><mml:math id="mml-ieqn-516"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi></mml:math></inline-formula> on <italic>M</italic>. If either one is not valid, abort. Otherwise, this vehicle is accepted. Output <inline-formula id="ieqn-517"><mml:math id="mml-ieqn-517"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list></p>
<p><bold>Update:</bold> This is an interactive protocol between a vehicle and the nearest RSU <inline-formula id="ieqn-518"><mml:math id="mml-ieqn-518"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The common input is <inline-formula id="ieqn-519"><mml:math id="mml-ieqn-519"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and the input of the vehicle is <inline-formula id="ieqn-520"><mml:math id="mml-ieqn-520"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> for the previous reputation <inline-formula id="ieqn-521"><mml:math id="mml-ieqn-521"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and the inputs of the RSU <inline-formula id="ieqn-522"><mml:math id="mml-ieqn-522"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> are <inline-formula id="ieqn-523"><mml:math id="mml-ieqn-523"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The output of the vehicle is a new reputation certificate <inline-formula id="ieqn-524"><mml:math id="mml-ieqn-524"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> for the updated reputation <inline-formula id="ieqn-525"><mml:math id="mml-ieqn-525"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>.
<list list-type="simple">
<list-item><label>1.</label><p><bold>[RSU]:</bold> Compute <inline-formula id="ieqn-526"><mml:math id="mml-ieqn-526"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, and using <inline-formula id="ieqn-527"><mml:math id="mml-ieqn-527"><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> in <inline-formula id="ieqn-528"><mml:math id="mml-ieqn-528"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, generate <inline-formula id="ieqn-529"><mml:math id="mml-ieqn-529"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> for <inline-formula id="ieqn-530"><mml:math id="mml-ieqn-530"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover><mml:mo>&#x2190;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Then, send back <inline-formula id="ieqn-531"><mml:math id="mml-ieqn-531"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> to the vehicle.</p></list-item>
<list-item><label>2.</label><p><bold>[V]:</bold> Compute <inline-formula id="ieqn-532"><mml:math id="mml-ieqn-532"><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-533"><mml:math id="mml-ieqn-533"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> and set the signature on the vector of messages <inline-formula id="ieqn-534"><mml:math id="mml-ieqn-534"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> as <inline-formula id="ieqn-535"><mml:math id="mml-ieqn-535"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-536"><mml:math id="mml-ieqn-536"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. Output <inline-formula id="ieqn-537"><mml:math id="mml-ieqn-537"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list></p>
</sec>
</sec>
<sec id="s5">
<label>5</label>
<title>Security</title>
<p>For the security of our system, we show the following lemma.</p>

<p><bold>Lemma 1:</bold> <italic>The SPK in <bold>Show</bold> proves the knowledge of <inline-formula id="ieqn-538"><mml:math id="mml-ieqn-538"><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-539"><mml:math id="mml-ieqn-539"><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-540"><mml:math id="mml-ieqn-540"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</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-541"><mml:math id="mml-ieqn-541"><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula> such that</italic>
<disp-formula id="ueqn-14"><mml:math id="mml-ueqn-14" 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:mtd><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em" /><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><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>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em" /><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><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>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em" /><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mtext>and</mml:mtext></mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>

<p><bold>Proof:</bold> The equation for <inline-formula id="ieqn-542"><mml:math id="mml-ieqn-542"><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> can be shown as in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>], since the <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-1">Eq. (1)</xref> proved in the SPK is the same. From <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-2">Eq. (2)</xref>, we obtain
<disp-formula id="ueqn-15"><mml:math id="mml-ueqn-15" 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:mtd><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Setting <inline-formula id="ieqn-543"><mml:math id="mml-ieqn-543"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><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:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-544"><mml:math id="mml-ieqn-544"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-545"><mml:math id="mml-ieqn-545"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, we have <inline-formula id="ieqn-546"><mml:math id="mml-ieqn-546"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. For <inline-formula id="ieqn-547"><mml:math id="mml-ieqn-547"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-548"><mml:math id="mml-ieqn-548"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, this implies <inline-formula id="ieqn-549"><mml:math id="mml-ieqn-549"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. From the <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">Eq. (3)</xref>, we can show <inline-formula id="ieqn-550"><mml:math id="mml-ieqn-550"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> similarly. In addition, from the <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-5">Eqs. (5)</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6">(6)</xref>, we have <inline-formula id="ieqn-551"><mml:math id="mml-ieqn-551"><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and we can transform the <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4">Eq. (4)</xref> to
<disp-formula id="ueqn-16"><mml:math id="mml-ueqn-16" 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:mtd><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Setting <inline-formula id="ieqn-552"><mml:math id="mml-ieqn-552"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-553"><mml:math id="mml-ieqn-553"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-554"><mml:math id="mml-ieqn-554"><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, we have <inline-formula id="ieqn-555"><mml:math id="mml-ieqn-555"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. For <inline-formula id="ieqn-556"><mml:math id="mml-ieqn-556"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, this implies <inline-formula id="ieqn-557"><mml:math id="mml-ieqn-557"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. Finally, from <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7">Eq. (7)</xref>, we obtain <inline-formula id="ieqn-558"><mml:math id="mml-ieqn-558"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, which means that the discrete log <inline-formula id="ieqn-559"><mml:math id="mml-ieqn-559"><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> of <inline-formula id="ieqn-560"><mml:math id="mml-ieqn-560"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> with base <inline-formula id="ieqn-561"><mml:math id="mml-ieqn-561"><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the same as the discrete log of <inline-formula id="ieqn-562"><mml:math id="mml-ieqn-562"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> with base <inline-formula id="ieqn-563"><mml:math id="mml-ieqn-563"><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-564"><mml:math id="mml-ieqn-564"><mml:mi>&#x25FB;</mml:mi></mml:math></inline-formula></p>
<p>As mentioned in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>], <inline-formula id="ieqn-565"><mml:math id="mml-ieqn-565"><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is modified from the original BB signature <inline-formula id="ieqn-566"><mml:math id="mml-ieqn-566"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, but forging <inline-formula id="ieqn-567"><mml:math id="mml-ieqn-567"><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> can be reduced to forging the BB signature.</p>
<p>Here, we prove the security of the proposed system.</p>

<p><bold>Theorem 1:</bold> <italic>The proposed scheme is reputation unforgeable, under the security of BB signatures, BBS&#x002B; signatures, commitments, and digital signatures in the random oracle model</italic>.</p>

<p><bold>Proof:</bold> Assume an adversary <inline-formula id="ieqn-568"><mml:math id="mml-ieqn-568"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that wins the reputation unforgeability game with non-negligible probability. In the game, we can extract the proved secrets from SPKs in each <bold>Show</bold> protocol via <inline-formula id="ieqn-569"><mml:math id="mml-ieqn-569"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. For the winning game, we consider the following four cases.
<list list-type="bullet">
<list-item>
<p><bold>Case 1:</bold> In a <bold>Show</bold> protocol, an extracted BBS&#x002B; signature <inline-formula id="ieqn-570"><mml:math id="mml-ieqn-570"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, or <inline-formula id="ieqn-571"><mml:math id="mml-ieqn-571"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> has not been issued by CA or RSUs.</p></list-item>
<list-item>
<p><bold>Case 2:</bold> In a <bold>Show</bold> protocol, an extracted (variant of) BB signature <inline-formula id="ieqn-572"><mml:math id="mml-ieqn-572"><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> has not been issued by CA.</p></list-item>
<list-item>
<p><bold>Case 3:</bold> In a <bold>Register</bold> or <bold>Show</bold> protocol, the extracted committed values compromise the binding property of commitments.</p></list-item>
<list-item>
<p><bold>Case 4:</bold> In an <bold>Authentication</bold> protocol, a digital signature <inline-formula id="ieqn-573"><mml:math id="mml-ieqn-573"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, or <inline-formula id="ieqn-574"><mml:math id="mml-ieqn-574"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> is forged.</p></list-item>
</list></p>
<p>When all of Cases 1&#x2013;4 do not happen, any corrupted vehicle cannot prove the incorrect level <inline-formula id="ieqn-575"><mml:math id="mml-ieqn-575"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula> s.t. the concrete reputation value <inline-formula id="ieqn-576"><mml:math id="mml-ieqn-576"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is not included in the range, as follows. The reputation value <inline-formula id="ieqn-577"><mml:math id="mml-ieqn-577"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> of each vehicle is ensured by a BBS&#x002B; signature <inline-formula id="ieqn-578"><mml:math id="mml-ieqn-578"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> on <inline-formula id="ieqn-579"><mml:math id="mml-ieqn-579"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> using the RSU <inline-formula id="ieqn-580"><mml:math id="mml-ieqn-580"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>&#x2019;s (or CA&#x2019;s) key pair <inline-formula id="ieqn-581"><mml:math id="mml-ieqn-581"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. The BBS&#x002B; signature <inline-formula id="ieqn-582"><mml:math id="mml-ieqn-582"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> on <inline-formula id="ieqn-583"><mml:math id="mml-ieqn-583"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> using the CA&#x2019;s key pair <inline-formula id="ieqn-584"><mml:math id="mml-ieqn-584"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> implies that the proven key pair <inline-formula id="ieqn-585"><mml:math id="mml-ieqn-585"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is ensured by the CA, i.e., it is not a forged key pair, and a node <inline-formula id="ieqn-586"><mml:math id="mml-ieqn-586"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> is on the path to the RSU <inline-formula id="ieqn-587"><mml:math id="mml-ieqn-587"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Due to the BBS&#x002B; signature <inline-formula id="ieqn-588"><mml:math id="mml-ieqn-588"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> on <inline-formula id="ieqn-589"><mml:math id="mml-ieqn-589"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, the node <inline-formula id="ieqn-590"><mml:math id="mml-ieqn-590"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> is a cover node at time <italic>T</italic>, i.e., the RSU <inline-formula id="ieqn-591"><mml:math id="mml-ieqn-591"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> is not revoked. Furthermore, a variant of BB signature <inline-formula id="ieqn-592"><mml:math id="mml-ieqn-592"><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> on the <inline-formula id="ieqn-593"><mml:math id="mml-ieqn-593"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> using the key pair <inline-formula id="ieqn-594"><mml:math id="mml-ieqn-594"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> implies that the proved <inline-formula id="ieqn-595"><mml:math id="mml-ieqn-595"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> belongs to the integer range of reputation level <inline-formula id="ieqn-596"><mml:math id="mml-ieqn-596"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. In each <bold>Authentication</bold>, due to digital signatures <inline-formula id="ieqn-597"><mml:math id="mml-ieqn-597"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-598"><mml:math id="mml-ieqn-598"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-599"><mml:math id="mml-ieqn-599"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the score <inline-formula id="ieqn-600"><mml:math id="mml-ieqn-600"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula> is added to <inline-formula id="ieqn-601"><mml:math id="mml-ieqn-601"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the corrupted vehicle via the pseudonym <inline-formula id="ieqn-602"><mml:math id="mml-ieqn-602"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Since the SPK in <bold>Show</bold> proves <inline-formula id="ieqn-603"><mml:math id="mml-ieqn-603"><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, for the correct <inline-formula id="ieqn-604"><mml:math id="mml-ieqn-604"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the new BBS&#x002B; signature <inline-formula id="ieqn-605"><mml:math id="mml-ieqn-605"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> on <inline-formula id="ieqn-606"><mml:math id="mml-ieqn-606"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> is issued in <bold>Update</bold> protocol. In <bold>Show</bold> protocol, <inline-formula id="ieqn-607"><mml:math id="mml-ieqn-607"><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is checked for the freshness of the proved certificate, and thus each <inline-formula id="ieqn-608"><mml:math id="mml-ieqn-608"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> is correctly updated. Therefore, for the correct reputation <inline-formula id="ieqn-609"><mml:math id="mml-ieqn-609"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> which is added from <inline-formula id="ieqn-610"><mml:math id="mml-ieqn-610"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> where <inline-formula id="ieqn-611"><mml:math id="mml-ieqn-611"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the total score for each <inline-formula id="ieqn-612"><mml:math id="mml-ieqn-612"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> assigned to the vehicle at the interval <inline-formula id="ieqn-613"><mml:math id="mml-ieqn-613"><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the vehicle cannot prove any inappropriate level <inline-formula id="ieqn-614"><mml:math id="mml-ieqn-614"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula> s.t. <inline-formula id="ieqn-615"><mml:math id="mml-ieqn-615"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is not inculded in the integer range of the level <inline-formula id="ieqn-616"><mml:math id="mml-ieqn-616"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Therefore, one of Case 1&#x2013;4 happens with some non-negligible probability. Case 1 (resp., 2&#x2013;4) can be reduced to an adversary <inline-formula id="ieqn-617"><mml:math id="mml-ieqn-617"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>BBS+</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> (resp., <inline-formula id="ieqn-618"><mml:math id="mml-ieqn-618"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>BB</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-619"><mml:math id="mml-ieqn-619"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>com</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-620"><mml:math id="mml-ieqn-620"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>DS</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>) against BBS&#x002B; signatures (resp., BB signatures, commitments (binding property), and digital signatures). The reductions are similar to the proof of <bold>Lemma 2</bold> shown in the journal version [<xref ref-type="bibr" rid="ref-23">23</xref>] of the underlying system [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>]. Here, we show the outline and key points, as follows.
<list list-type="bullet">
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-621"><mml:math id="mml-ieqn-621"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>BBS+</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>: Given a public key of BBS&#x002B; signatures, generate other parameters in <bold>Setup</bold> and run <inline-formula id="ieqn-622"><mml:math id="mml-ieqn-622"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on <inline-formula id="ieqn-623"><mml:math id="mml-ieqn-623"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, where in case of the reduction to <inline-formula id="ieqn-624"><mml:math id="mml-ieqn-624"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, the BBS&#x002B; signature is obtained via the BBS&#x002B; signing oracle. For oracles where the target type of BBS&#x002B; signature (<inline-formula id="ieqn-625"><mml:math id="mml-ieqn-625"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, or <inline-formula id="ieqn-626"><mml:math id="mml-ieqn-626"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>) is issued, extract the secrets from the SPKs if needed, and access the BBS&#x002B; signing oracle to obtain the BBS&#x002B; signature. Then, in Case 1, a non-issued BBS&#x002B; signature is extracted in a <bold>Show</bold> protocol, which is outputted as <inline-formula id="ieqn-627"><mml:math id="mml-ieqn-627"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>BBS+</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-628"><mml:math id="mml-ieqn-628"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>BB</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>: This case is the same as the proof in the underlying system [<xref ref-type="bibr" rid="ref-23">23</xref>], since the construction is the same. Given a public key of BB signatures, randomly guess level <inline-formula id="ieqn-629"><mml:math id="mml-ieqn-629"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and obtain BB signatures <inline-formula id="ieqn-630"><mml:math id="mml-ieqn-630"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> via the BB signing oracle. Generate other BB signatures <inline-formula id="ieqn-631"><mml:math id="mml-ieqn-631"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> with <inline-formula id="ieqn-632"><mml:math id="mml-ieqn-632"><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and other parameters as in <bold>Setup</bold>, and run <inline-formula id="ieqn-633"><mml:math id="mml-ieqn-633"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on <inline-formula id="ieqn-634"><mml:math id="mml-ieqn-634"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, where each oracle is addressed as in the real protocols. Then, in Case 2, a variant of non-issued BB signature is extracted in a <bold>Show</bold> protocol. Similarly to the proof in the underlying system [<xref ref-type="bibr" rid="ref-23">23</xref>], it is transformed to a non-issued BB signature, which is outputted as <inline-formula id="ieqn-635"><mml:math id="mml-ieqn-635"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>BB</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-636"><mml:math id="mml-ieqn-636"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>com</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>: Given public parameters of commitments, generate other parameters in <bold>Setup</bold> and run <inline-formula id="ieqn-637"><mml:math id="mml-ieqn-637"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on <inline-formula id="ieqn-638"><mml:math id="mml-ieqn-638"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, where each oracle is addressed as in the real protocols except that the committed values are extracted from SPKs. Check the consistency between <bold>Update</bold> and <bold>Show</bold> in the same commitment. If inconsistency happens, the collision values are outputted as <inline-formula id="ieqn-639"><mml:math id="mml-ieqn-639"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>com</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, which compromises the binding property of commitments.</p></list-item>
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-640"><mml:math id="mml-ieqn-640"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>DS</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>: Given a public key of the digital signatures, use the public key as <inline-formula id="ieqn-641"><mml:math id="mml-ieqn-641"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> or <inline-formula id="ieqn-642"><mml:math id="mml-ieqn-642"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> according to the target type of signatures, generate other parameters in <bold>Setup</bold>, and run <inline-formula id="ieqn-643"><mml:math id="mml-ieqn-643"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on <inline-formula id="ieqn-644"><mml:math id="mml-ieqn-644"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>, where in case of the reduction to <inline-formula id="ieqn-645"><mml:math id="mml-ieqn-645"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the digital signatures is obtained via the signing oracle. Each oracle is addressed as in the real protocols except the following. When the target type of digital signature is <inline-formula id="ieqn-646"><mml:math id="mml-ieqn-646"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, for oracles where <inline-formula id="ieqn-647"><mml:math id="mml-ieqn-647"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is issued, access the signing oracle to obtain the signature. Then, in Case 4, a non-issued digital signature is used in an <bold>Authentication</bold> protocol, which is outputted as <inline-formula id="ieqn-648"><mml:math id="mml-ieqn-648"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>DS</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-649"><mml:math id="mml-ieqn-649"><mml:mi>&#x25FB;</mml:mi></mml:math></inline-formula></p></list-item>
</list></p>

<p><bold>Theorem 2:</bold> <italic>The proposed scheme is misauthentication resistant, under the security of digital signatures</italic>.</p>

<p><bold>Proof:</bold> Assume an adversary <inline-formula id="ieqn-650"><mml:math id="mml-ieqn-650"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that wins the misauthentication resistance game with non-negligible probability. In this game, <inline-formula id="ieqn-651"><mml:math id="mml-ieqn-651"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is not issued <inline-formula id="ieqn-652"><mml:math id="mml-ieqn-652"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> for pseudonym <inline-formula id="ieqn-653"><mml:math id="mml-ieqn-653"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, but <inline-formula id="ieqn-654"><mml:math id="mml-ieqn-654"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is accepted in <inline-formula id="ieqn-655"><mml:math id="mml-ieqn-655"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> in the interval <inline-formula id="ieqn-656"><mml:math id="mml-ieqn-656"><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Thus, since <inline-formula id="ieqn-657"><mml:math id="mml-ieqn-657"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> successfully forges the digital signature <inline-formula id="ieqn-658"><mml:math id="mml-ieqn-658"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> or <inline-formula id="ieqn-659"><mml:math id="mml-ieqn-659"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> in <inline-formula id="ieqn-660"><mml:math id="mml-ieqn-660"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, we can construct an adversary <inline-formula id="ieqn-661"><mml:math id="mml-ieqn-661"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>DS</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> against the digital signatures, as in the proof of Theorem 1. <inline-formula id="ieqn-662"><mml:math id="mml-ieqn-662"><mml:mi>&#x25FB;</mml:mi></mml:math></inline-formula></p>

<p><bold>Theorem 3:</bold> <italic>The proposed scheme is RSU revocable, under the security of BBS&#x002B; signatures in the random oracle model</italic>.</p>

<p><bold>Proof:</bold> Assume an adversary <inline-formula id="ieqn-663"><mml:math id="mml-ieqn-663"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that wins the RSU revocability game with non-negligible probability. In the game, we can extract the proved secrets from SPKs in each <bold>Show</bold> protocol via <inline-formula id="ieqn-664"><mml:math id="mml-ieqn-664"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. In the RSU revocability game, for the extracted BBS&#x002B; signature <inline-formula id="ieqn-665"><mml:math id="mml-ieqn-665"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> on node <inline-formula id="ieqn-666"><mml:math id="mml-ieqn-666"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the issuing RSU <inline-formula id="ieqn-667"><mml:math id="mml-ieqn-667"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula> is revoked. Thus, for the extracted BBS&#x002B; signature <inline-formula id="ieqn-668"><mml:math id="mml-ieqn-668"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> on node <inline-formula id="ieqn-669"><mml:math id="mml-ieqn-669"><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, the revocation based on CS method means <inline-formula id="ieqn-670"><mml:math id="mml-ieqn-670"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, if these extracted BBS&#x002B; signatures were issued by the honest CA. However, since the verification for the SPKs is accpeted, we have <inline-formula id="ieqn-671"><mml:math id="mml-ieqn-671"><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, due to the soundness of the SPK for the same secret. This means that either of the extracted BBS&#x002B; signatures is forged by <inline-formula id="ieqn-672"><mml:math id="mml-ieqn-672"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Thus, we can construct an adversary <inline-formula id="ieqn-673"><mml:math id="mml-ieqn-673"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>BBS+</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> against the BBS&#x002B; signatures, as in the proof of Theorem 1. <inline-formula id="ieqn-674"><mml:math id="mml-ieqn-674"><mml:mi>&#x25FB;</mml:mi></mml:math></inline-formula></p>

<p><bold>Theorem 4:</bold> <italic>The proposed scheme is anonymous in the random oracle model</italic>.</p>

<p><bold>Proof:</bold> In the random oracle model, SPKs can be simulated. Let <bold>Game 0</bold> be the original anonymity game. Consider <bold>Game 1</bold> where the followings are modified from <bold>Game 0</bold>: In the <bold>Show</bold> protocols for <inline-formula id="ieqn-675"><mml:math id="mml-ieqn-675"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> request, as honest vehicles <inline-formula id="ieqn-676"><mml:math id="mml-ieqn-676"><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-677"><mml:math id="mml-ieqn-677"><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x00AC;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, execute the zero-knowledge simulations instead of the SPKs, and replace the commitments <inline-formula id="ieqn-678"><mml:math id="mml-ieqn-678"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x2113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-679"><mml:math id="mml-ieqn-679"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> with random elements of the corresponding group.</p>
<p>Then, consider the responses to <inline-formula id="ieqn-680"><mml:math id="mml-ieqn-680"><mml:msub><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> request in <bold>Game 1</bold>. In the <bold>Show</bold> protocols, the zero-knowledge simulation, the replaced random elements, and one-time used random <inline-formula id="ieqn-681"><mml:math id="mml-ieqn-681"><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are sent to <inline-formula id="ieqn-682"><mml:math id="mml-ieqn-682"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, but these values have no information on <inline-formula id="ieqn-683"><mml:math id="mml-ieqn-683"><mml:mi>b</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Furthermore, <inline-formula id="ieqn-684"><mml:math id="mml-ieqn-684"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is one-time digital signature for one-time public key <inline-formula id="ieqn-685"><mml:math id="mml-ieqn-685"><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> only during the interval <inline-formula id="ieqn-686"><mml:math id="mml-ieqn-686"><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Therefore, the probability that <inline-formula id="ieqn-687"><mml:math id="mml-ieqn-687"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> correctly guesses <inline-formula id="ieqn-688"><mml:math id="mml-ieqn-688"><mml:mi>b</mml:mi></mml:math></inline-formula> is <inline-formula id="ieqn-689"><mml:math id="mml-ieqn-689"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>On the other hand, due to the zero-knowledge-ness of the SPK and the perfect hiding of the commitments, both games are indistinguishable. Therefore, in <bold>Game 0</bold>, the probability that <inline-formula id="ieqn-690"><mml:math id="mml-ieqn-690"><mml:mrow><mml:mi>&#x1D49C;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> correctly guesses <inline-formula id="ieqn-691"><mml:math id="mml-ieqn-691"><mml:mi>b</mml:mi></mml:math></inline-formula> is also <inline-formula id="ieqn-692"><mml:math id="mml-ieqn-692"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-693"><mml:math id="mml-ieqn-693"><mml:mi>&#x25FB;</mml:mi></mml:math></inline-formula></p>
</sec>
<sec id="s6">
<label>6</label>
<title>Efficiency</title>
<p>In this section, we discuss the efficiency of our system, compared to BARS [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>]. In BARS, two authorities (CA and LEA) cooperatively update the reputation of each vehicle and issue the updated certificate to the vehicle. Thus, the centralized issuing process involving two authorities is a bottleneck. In our system, the issuing process is distributed, which is executed between a vehicle and the nearest RSU, and thus the bottleneck is resolved.</p>
<p>On the other hand, although BARS adopts an ordinary digital signature scheme for the public key and the certificate, our system utilizes the pairing-based computations in <bold>Show</bold> protocol, whose costs are heavier than the ordinary public key cryptosystems such as RSA and ECC. In <xref ref-type="table" rid="table-2">Table 2</xref>, we present the computational costs of a vehicle and an RSU in the <bold>Show</bold> protocol, measured as the number of pairings and exponentiations on <inline-formula id="ieqn-694"><mml:math id="mml-ieqn-694"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-695"><mml:math id="mml-ieqn-695"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-696"><mml:math id="mml-ieqn-696"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>, excluding precomputable operations. In [<xref ref-type="bibr" rid="ref-22">22</xref>], implementation results of a pairing-based group signature scheme are presented, using the Barreto&#x2013;Lynn&#x2013;Scott (BLS) curve with embedding degree 12 over a 455-bit prime field to achieve 128-bit security. The results show that the computation time of an exponentiation on a <inline-formula id="ieqn-697"><mml:math id="mml-ieqn-697"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> element is approximately 0.25 ms, while those of exponentiation on <inline-formula id="ieqn-698"><mml:math id="mml-ieqn-698"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-699"><mml:math id="mml-ieqn-699"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula> elements and a pairing are about 0.53, 0.74, and 1.45 ms, respectively, on a Core i7-7700K (4.20 GHz) CPU. Based on these measurements, the processing time required by a vehicle in <bold>Show</bold> protocol is approximately 30 ms, while that of an RSU is about 43 ms. Although the computational costs are heavier than BARS, the computations of commitments and SPK in the vehicle can be pre-computed before <bold>Show</bold> protocol, and the needed online computations are only multiplications in the responses in SPK.</p>
<table-wrap id="table-2">
<label>Table 2</label>
<caption>
<title>Computational costs of our <bold>Show</bold> protocol</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col align="center"/>
<col align="center"/>
<col align="center"/>
<col align="center"/>
<col align="center"/> </colgroup>
<thead>
<tr>
<th></th>
<th align="center" colspan="3">Number of exponentiations</th>
<th rowspan="2">Number of pairings</th>
</tr>
<tr>
<th></th>
<th><inline-formula id="ieqn-700"><mml:math id="mml-ieqn-700"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
<th><inline-formula id="ieqn-701"><mml:math id="mml-ieqn-701"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
<th><inline-formula id="ieqn-702"><mml:math id="mml-ieqn-702"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>Vehicle</td>
<td>23</td>
<td>1</td>
<td>21</td>
<td>6</td>
</tr>
<tr>
<td>RSU</td>
<td>14</td>
<td>0</td>
<td>28</td>
<td>13</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>As for the data size submitted by a vehicle in <bold>Show</bold> protocol, the data contains 8 <inline-formula id="ieqn-703"><mml:math id="mml-ieqn-703"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>-elements, 1 <inline-formula id="ieqn-704"><mml:math id="mml-ieqn-704"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>-elements, and 24 <inline-formula id="ieqn-705"><mml:math id="mml-ieqn-705"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>-elements. In the implementation results reported in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-22">22</xref>], a <inline-formula id="ieqn-706"><mml:math id="mml-ieqn-706"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>-element is represented using 58 bytes, whereas a <inline-formula id="ieqn-707"><mml:math id="mml-ieqn-707"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>-element and a <inline-formula id="ieqn-708"><mml:math id="mml-ieqn-708"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:math></inline-formula>-element are represented using 115 and 39 bytes, respectively. Using the results, the submitted data size is approximately 1500 bytes.</p>
<p>We emphasize that <bold>Show</bold> protocol is required only at the beginning of each interval. The interval length can be configured to practical values (e.g., several hours or a day), and the interval boundaries of vehicles can be offset so that <bold>Show</bold> protocols do not concentrate on a single RSU. During the interval, per-message authentication is performed using the same pseudonym-certificate mechanism as in existing RSU-assisted V2X systems such as BARS, and therefore the communication pattern and verification cost at RSUs remain unchanged from prior work. The SPK-related load is limited to a single proof of approximately 1.5 KB, most of whose computation can be performed offline by the vehicle; The verification cost at the RSU is estimated to be about 40 ms, based on timing measurements of the underlying cryptographic operations. Because the SPK is executed only once per interval and the per-message operations are identical to existing systems, we consider that the proposed system does not impose additional constraints on RSU coverage or handoff latency in high-mobility V2X environments, and that its scalability with respect to the number of RSUs and vehicles is unlikely to become a major concern.</p>
</sec>
<sec id="s7">
<label>7</label>
<title>Conclusion</title>
<p>In this paper, a distributed anonymous reputation system for V2X communication is proposed. The proposed system distributes the task to update the vehicles&#x2019; reputation certificates to RSUs, in which the nearest RSU updates the certificate anonymously at the end of each interval. This approach resolves the bottleneck in the certificate update process and improves the scalability.</p>
<p>Our future works include the implementation of the proposed system, network-level performance evaluations under specific traffic and mobility models (e.g., NS-3 or SUMO), realizing the transparency based on blockchain, and a detailed reputation evaluation algorithm.</p>
</sec>
</body>
<back>
<ack>
<p>Not applicable.</p>
</ack>
<sec>
<title>Funding Statement</title>
<p>The authors received no specific funding for this study.</p>
</sec>
<sec>
<title>Author Contributions</title>
<p>The authors confirm contribution to the paper as follows: Conceptualization, Shahidatul Sadiah and Toru Nakanishi; methodology, Shahidatul Sadiah and Toru Nakanishi; validation, Shahidatul Sadiah and Toru Nakanishi; formal analysis, Shahidatul Sadiah and Toru Nakanishi; investigation, Shahidatul Sadiah and Toru Nakanishi; writing&#x2014;original draft preparation, Shahidatul Sadiah; writing&#x2014;review and editing, Shahidatul Sadiah and Toru Nakanishi; supervision, Toru Nakanishi. 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>Not applicable.</p>
</sec>
<sec>
<title>Ethics Approval</title>
<p>Not applicable.</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement">
<title>Conflicts of Interest</title>
<p>The authors declare 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><surname>Li</surname> <given-names>Q</given-names></string-name>, <string-name><surname>Malip</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Martin</surname> <given-names>KM</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ng</surname> <given-names>S</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhang</surname> <given-names>J</given-names></string-name></person-group>. <article-title>A reputation-based announcement scheme for VANETs</article-title>. <source>IEEE Trans Veh Technol</source>. <year>2012</year>;<volume>61</volume>(<issue>9</issue>):<fpage>4095</fpage>&#x2013;<lpage>108</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-2"><label>[2]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Yang</surname> <given-names>N</given-names></string-name></person-group>. <article-title>A similarity based trust and reputation management framework for VANETs</article-title>. <source>Int J Future Gener Commun Netw</source>. <year>2013</year>;<volume>6</volume>(<issue>2</issue>):<fpage>25</fpage>&#x2013;<lpage>34</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-3"><label>[3]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Jesudoss</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Raja</surname> <given-names>SK</given-names></string-name>, <string-name><surname>Sulaiman</surname> <given-names>A</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Stimulating truth-telling and cooperation among nodes in VANETs through payment and punishment scheme</article-title>. <source>Ad Hoc Netw</source>. <year>2015</year>;<volume>24</volume>:<fpage>250</fpage>&#x2013;<lpage>63</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-4"><label>[4]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Wang</surname> <given-names>XO</given-names></string-name>, <string-name><surname>Cheng</surname> <given-names>W</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mohapatra</surname> <given-names>P</given-names></string-name>, <string-name><surname>Abdelzaher</surname> <given-names>T</given-names></string-name></person-group>. <article-title>ARTSense: anonymous reputation and trust in participatory sensing</article-title>. In: <conf-name>Proceedings of IEEE INFOCOM 2013; 2013 Apr 14&#x2013;19</conf-name>; <publisher-loc>Turin, Italy</publisher-loc>. p. <fpage>2517</fpage>&#x2013;<lpage>25</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><surname>Jaimes</surname> <given-names>LMS</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ullah</surname> <given-names>K</given-names></string-name>, <string-name><surname>Moreira</surname> <given-names>ES</given-names></string-name></person-group>. <article-title>ARS: anonymous reputation system for vehicular ad hoc networks</article-title>. In: <conf-name>Proceedings of the 8th IEEE Latin-American Conference on Communications (LATINCOM); 2016 Nov 15&#x2013;17</conf-name>; <publisher-loc>Medellin, Colombia</publisher-loc>. p. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>6</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-6"><label>[6]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Lu</surname> <given-names>Z</given-names></string-name>, <string-name><surname>Liu</surname> <given-names>W</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname> <given-names>Q</given-names></string-name>, <string-name><surname>Qu</surname> <given-names>G</given-names></string-name>, <string-name><surname>Liu</surname> <given-names>Z</given-names></string-name></person-group>. <article-title>A privacy-preserving trust model based on blockchain for VANETs</article-title>. <source>IEEE Access</source>. <year>2018</year>;<volume>6</volume>:<fpage>45655</fpage>&#x2013;<lpage>64</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-7"><label>[7]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Sadiah</surname> <given-names>S</given-names></string-name>, <string-name><surname>Nakanishi</surname> <given-names>T</given-names></string-name></person-group>. <article-title>An efficient anonymous reputation system for crowd sensing</article-title>. In: <conf-name>Seventh International Symposium on Computing and Networking Workshops (CANDAR 2019 Workshops), WICS 2019; 2019 Nov 26&#x2013;29</conf-name>; <publisher-loc>Nagasaki, Japan</publisher-loc>. p. <fpage>374</fpage>&#x2013;<lpage>80</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-8"><label>[8]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Naor</surname> <given-names>D</given-names></string-name>, <string-name><surname>Naor</surname> <given-names>M</given-names></string-name>, <string-name><surname>Lotspiech</surname> <given-names>J</given-names></string-name></person-group>. <chapter-title>Revocation and tracing schemes for stateless receivers</chapter-title>. In: <source>Advances in cryptology-CRYPTO 2001. LNCS 2139</source>. <publisher-loc>Berlin/Heidelberg, Germany</publisher-loc>: <publisher-name>Springer-Verlag</publisher-name>; <year>2001</year>. p. <fpage>41</fpage>&#x2013;<lpage>62</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-9"><label>[9]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Sadiah</surname> <given-names>S</given-names></string-name>, <string-name><surname>Nakanishi</surname> <given-names>T</given-names></string-name></person-group>. <article-title>A distributed anonymous reputation system for V2X communication</article-title>. In: <conf-name>Proceedings of the IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE); 2024 Jan 6&#x2013;8</conf-name>; <publisher-loc>Las Vegas, NV, USA</publisher-loc>. p. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>6</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-10"><label>[10]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Ahmed</surname> <given-names>W</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wu</surname> <given-names>D</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mukathe</surname> <given-names>D</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Blockchain-assisted privacy-preserving and context-aware trust management framework for secure communications in VANETs</article-title>. <source>Sensors</source>. <year>2023</year>;<volume>23</volume>(<issue>12</issue>):<fpage>5766</fpage>; <pub-id pub-id-type="pmid">37420930</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-11"><label>[11]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Feng</surname> <given-names>X</given-names></string-name>, <string-name><surname>Shi</surname> <given-names>Q</given-names></string-name>, <string-name><surname>Xie</surname> <given-names>Q</given-names></string-name>, <string-name><surname>Liu</surname> <given-names>L</given-names></string-name></person-group>. <article-title>An efficient privacy-preserving authentication model based on blockchain for VANETs</article-title>. <source>J Syst Archit</source>. <year>2021</year>;<volume>117</volume>:<fpage>102158</fpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-12"><label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Feng</surname> <given-names>X</given-names></string-name>, <string-name><surname>Cui</surname> <given-names>K</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname> <given-names>L</given-names></string-name>, <string-name><surname>Liu</surname> <given-names>Z</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ma</surname> <given-names>J</given-names></string-name></person-group>. <article-title>PBAG: a privacy-preserving blockchain-based authentication protocol with global-updated commitment in IoVs</article-title>. <source>IEEE Trans Intell Transp Syst</source>. <year>2024</year>;<volume>25</volume>(<issue>10</issue>):<fpage>13524</fpage>&#x2013;<lpage>13545</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-13"><label>[13]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Hou</surname> <given-names>B</given-names></string-name>, <string-name><surname>Xin</surname> <given-names>Y</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhu</surname> <given-names>H</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yang</surname> <given-names>Y</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yang</surname> <given-names>J</given-names></string-name></person-group>. <article-title>VANET secure reputation evaluation &#x0026; management model based on double layer blockchain</article-title>. <source>Appl Sci</source>. <year>2023</year>;<volume>13</volume>(<issue>9</issue>):<fpage>5733</fpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-14"><label>[14]</label><mixed-citation publication-type="other"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Fernandes</surname> <given-names>CP</given-names></string-name>, <string-name><surname>Montez</surname> <given-names>C</given-names></string-name>, <string-name><surname>Adriano</surname> <given-names>DD</given-names></string-name>, <string-name><surname>Boukerche</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wangham</surname> <given-names>MS</given-names></string-name></person-group>. <article-title>A blockchain-based reputation system for trusted VANET nodes Ad Hoc Networks</article-title>. <year>2023</year>;<volume>140</volume>:<fpage>103071</fpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-15"><label>[15]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Boneh</surname> <given-names>D</given-names></string-name>, <string-name><surname>Boyen</surname> <given-names>X</given-names></string-name></person-group>. <chapter-title>Short signatures without random oracles</chapter-title>. In: <source>Advances in cryptology-EUROCRYPT 2004. LNCS 3072</source>. <publisher-loc>Berlin, Heidelberg</publisher-loc>: <publisher-name>Springer-Verlag</publisher-name>; <year>2004</year>. p. <fpage>56</fpage>&#x2013;<lpage>73</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-16"><label>[16]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Boneh</surname> <given-names>D</given-names></string-name>, <string-name><surname>Boyen</surname> <given-names>X</given-names></string-name>, <string-name><surname>Shacham</surname> <given-names>H</given-names></string-name></person-group>. <chapter-title>Short group signatures</chapter-title>. In: <source>Advances in cryptology-CRYPTO 2004. LNCS 3152</source>. <publisher-loc>Berlin/Heidelberg, Germany</publisher-loc>: <publisher-name>Springer-Verlag</publisher-name>; <year>2004</year>. p. <fpage>41</fpage>&#x2013;<lpage>55</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-17"><label>[17]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Au</surname> <given-names>MH</given-names></string-name>, <string-name><surname>Susilo</surname> <given-names>W</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mu</surname> <given-names>Y</given-names></string-name></person-group>. <chapter-title>Constant-size dynamic k-TAA</chapter-title>. In: <source>Security and cryptography for networks (SCN 2006). LNCS 4116</source>. <publisher-loc>Berlin/Heidelberg, Germany</publisher-loc>: <publisher-name>Springer-Verlag</publisher-name>; <year>2006</year>. p. <fpage>111</fpage>&#x2013;<lpage>25</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-18"><label>[18]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Camenisch</surname> <given-names>J</given-names></string-name>, <string-name><surname>Drijvers</surname> <given-names>M</given-names></string-name>, <string-name><surname>Lehmann</surname> <given-names>A</given-names></string-name></person-group>. <chapter-title>Anonymous attestation using the strong diffie-Hellman assumption revisited</chapter-title>. In: <source>Trust and trustworthy computing (TRUST 2016)</source>. <publisher-loc>Cham, Switzerland</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name>; <year>2016</year>. p. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>20</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-19"><label>[19]</label><mixed-citation publication-type="other"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Damg&#x00E5;rd</surname> <given-names>I</given-names></string-name></person-group>. <article-title>On <inline-formula id="ieqn-709"><mml:math id="mml-ieqn-709"><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A3;</mml:mi></mml:math></inline-formula>-Protocols. [cited 2025 Dec 18]</article-title>. Available from: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.daimi.au.dk/&#x007E;ivan/Sigma.pdf">http://www.daimi.au.dk/&#x007E;ivan/Sigma.pdf</ext-link>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-20"><label>[20]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Libert</surname> <given-names>B</given-names></string-name>, <string-name><surname>Peters</surname> <given-names>T</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yung</surname> <given-names>M</given-names></string-name></person-group>. <chapter-title>Group signatures with almost-for-free revocation</chapter-title>. In: <source>Advances in cryptology-CRYPTO 2012. LNCS 7417</source>. <publisher-loc>Berlin/Heidelberg, Germany</publisher-loc>: <publisher-name>Springer-Verlag</publisher-name>; <year>2012</year>. p. <fpage>571</fpage>&#x2013;<lpage>89</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-21"><label>[21]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Ohara</surname> <given-names>K</given-names></string-name>, <string-name><surname>Emura</surname> <given-names>K</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hanaoka</surname> <given-names>G</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ishida</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ohta</surname> <given-names>K</given-names></string-name>, <string-name><surname>Sakai</surname> <given-names>Y</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Shortening the Libert-Peters&#x2013;Yung revocable group signature scheme by using the random oracle methodology</article-title>. <source>IEICE Trans Fundam</source>. <year>2019</year>;<volume>102-A</volume>(<issue>9</issue>):<fpage>1101</fpage>&#x2013;<lpage>17</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-22"><label>[22]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Emura</surname> <given-names>K</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hayashi</surname> <given-names>T</given-names></string-name></person-group>. <article-title>A revocable group signature scheme with scalability from simple assumptions</article-title>. <source>IEICE Trans Fundam</source>. <year>2020</year>;<volume>103-A</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>125</fpage>&#x2013;<lpage>40</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-23"><label>[23]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Sadiah</surname> <given-names>S</given-names></string-name>, <string-name><surname>Nakanishi</surname> <given-names>T</given-names></string-name></person-group>. <article-title>An efficient anonymous reputation system for crowdsensing</article-title>. <source>J Inf Process</source>. <year>2022</year>;<volume>30</volume>:<fpage>694</fpage>&#x2013;<lpage>705</lpage>.</mixed-citation></ref>
</ref-list>
</back></article>