I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   4 A u g u s t   20 25 ,   p p .   4 2 2 7 ~ 4 2 3 8   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 4 . pp 4 2 2 7 - 4 2 3 8           4227       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Energ y - eff ici ent  secure  so f tware - de fined  n etworki ng   with  reinforceme nt  l ea rning  and  W ei ers tras s cry ptog ra ph y         Na g a ra j u T um a k uru Anda n a ia h 1, 2 ,   M a lo de  Vis hwa na t ha   P a nd ura ng a   Ra o 3   1 El e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   En g i n e e r i n g   a n d   Te c h n o l o g y ,   JA I N   ( D e e me d - to - b e   U n i v e r si t y ) ,   K a r n a t a k a ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   G o v e r n m e n t   En g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   K a r n a t a k a ,   I n d i a   3 C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   Te c h n o l o g y ,   JA I N   ( D e e me d - to - b e   U n i v e r si t y ) ,   K a r n a t a k a ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l 2 0 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Ma r   2 2 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Ma y   2 3 ,   2 0 2 5       In   th e   a g e   o ra p i d ly   a d v a n c in g   5 G   c o n n e c ti v it y ,   a rti ficia in telli g e n c e   (AI),   a n d   th e   i n tern e o t h in g (Io T ),   n e two r k   d a ta  h a g ro wn   e n o rm o u sl y ,   d e m a n d in g   m o re   e fficie n a n d   se c u re   m a n a g e m e n so lu ti o n s.  Trad it io n a n e two rk i n g   sy ste m s,  li m it e d   b y   m a n u a c o n tro ls   a n d   sta ti c   e n v iro n m e n ts,  a re   u n a b le  to   fu lfi ll   t h e   d y n a m ic  d e m a n d o m o d e rn   in ter n e se rv ice s.  Th is   p a p e p ro p o se a n   i n n o v a ti v e   so ftwa re - d e fin e d   n e two rk i n g   ( S DN fra m e wo rk   th a u ti l ize e x p o n e n ti a sp li n e   re g re ss io n   re i n fo rc e m e n lea rn in g   (ES R - R L)  with   g e n u Weie rstra ss   c u rv e   c ry p t o g ra p h y   (G WCC)   to   b o o st   e n e rg y   e fficie n c y   a n d   d a ta  se c u rit y .   T h e   ES R - R a l g o rit h m   re li a b l y   a n ti c ip a tes   n e two r k   traffic  p a tt e rn s,  o p ti m izin g   p a th   se lec ti o n   t o   e n h a n c e   ro u ti n g   e fficie n c y   w h il e   m i n imi z in g   c o n su m p ti o n   o e n e r g y .   G WCC  a lso   e n a b les   stro n g   e n c ry p ti o n   a n d   d e c ry p ti o n ,   c o n si d e ra b ly   in c re a sin g   d a ta  se c u rit y   with o u im p a c ti n g   s y ste m   p e rfo rm a n c e .   To   fu rt h e imp ro v e   n e two rk   re li a b il it y ,   t h e   S k e ll a m   d istri b u te d   S ib e rian   TIG ER  o p ti m iza ti o n   a lg o rit h m   (S DST OA is  u se d   to   d y n a m ica ll y   a c q u ire  fe a tu re a n d   b a la n c e   lo a d s,  re su lt in g   i n   o p ti m a n e two rk   p e rfo rm a n c e .   Ex ten siv e   sim u lati o n s   sh o th a t   th e   p r o p o se d   fra m e wo rk   p e rf o r m b e tt e th a n   e x isti n g   m o d e ls  i n   term o a c c u ra c y ,   p re c isio n ,   re c a ll ,   F - m e a su re ,   se n siti v it y ,   a n d   sp e c i ficity .   Im p ro v e m e n ts  i n   late n c y ,   t u r n a ro u n d   ti m e ,   a n d   n e tw o rk   t h ro u g h p u d e m o n stra te  t h e   fra m e wo rk ' su c c e ss .   Th is  sc a lab le  a n d   a d a p ti v e   t e c h n o l o g y   e sta b li sh e a   n e sta n d a rd   fo r   S DN   sy ste m b y   p r o v i d i n g   a   sa fe ,   e n e rg y - e fficie n t,   a n d   p e rfo rm a n c e - o p ti m ize d   stra teg y   fo f u t u re   n e two rk   in fra stru c tu re s.   K ey w o r d s :   E n er g y - awa r r o u tin g     Secu r d ata  tr an s m is s io n   R ein f o r ce m en t le ar n i n g   Sib er ian   tig er   o p tim izatio n   So f twar e - d ef in e d   n etwo r k in g     T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Nag ar aju   T u m a k u r u   An d a n aiah   Dep ar tm en o f   E lectr o n ics  E n g in ee r in g ,   Facu lty   o f   E n g i n ee r in g   an d   T ec h n o lo g y ,   J AI ( Dee m ed - to - b e   Un iv er s ity )   Kan ak ap u r a   Ma in   R o ad ,   B en g alu r u ,   5 6 2 1 1 2 ,   Kar n atak a,   I n d i a   E m ail: n ag ar aju ta7 6 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h p r o life r atio n   o f   5 co m m u n icatio n ,   ar tific ial  in tellig en ce   ( AI ) ,   an d   in ter n et  o f   th in g s   ( I o T )   tech n o lo g ies  h as  r esu lted   in   s ig n if ican s u r g e   in   n etwo r k   d ata  [ 1 ] .   T h e   in cr ea s in   d ata  v o lu m h as  c au s ed   a   n o tab le  b u r d en   o n   cu r r en n e two r k   in f r astru ctu r es,  r esu ltin g   in   p r o b lem s   lik n etwo r k   co n g esti o n ,   h i g h er   laten cy ,   an d   r e d u ce d   e f f icien cy   in   tr an s m itti n g   d ata  [ 2 ] .   C o n v en tio n al  n etwo r k in g   s y s tem s ,   wh ich   h ea v ily   d ep en d   o n   m a n u al  m a n ag em en an d   s tatic  co n f i g u r a tio n s ,   ar in s u f f icien f o r   ad d r ess in g   th ese  ch alle n g es.   T h co n v en tio n al  s y s tem s   in   q u esti o n   ar d ef icien in   te r m s   o f   f lex ib ilit y   a n d   a d ap t ab ilit y ,   wh ich   a r n ec ess ar y   to   ef f ec tiv el y   h a n d l th d y n am ic  d e m an d s   o f   m o d er n   in ter n et  s er v ices.  T h ese  s er v ices  ar k n o wn   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   4 2 2 7 - 4238   4228   f o r   th eir   h ig h   v a r iab ilit y   an d   u n p r e d ictab ilit y .   So f twar e - d ef in ed   n etwo r k in g   ( SDN)   h as  em er g ed   as  tr an s f o r m ativ ap p r o ac h   to   n etwo r k   m an a g em en to   a d d r e s s   th ese  lim ita tio n s .   T h ter m   SDN  r ef er s   to   a   cu ttin g - ed g e   ar c h itectu r e   th at  s ep ar ates  th n etwo r k   co n tr o l   p lan e   f r o m   t h d ata  f o r war d i n g   p lan e   [ 3 ] .   T h is   s ep ar atio n   en ab les  ce n tr alize d   an d   p r o g r am m a b le  n etwo r k   m an ag em en t.  T h s ep ar atio n   is   ac co m p lis h ed   b y   tr an s f er r in g   th co n tr o f u n ctio n s   to   ce n tr alize d   co n tr o ller ,   wh ich   s u p er v is es  an d   co o r d i n ates  th o p er atio n   o f   th en tire   n etwo r k .   I m p lem en tin g   SDN  g r ea tly   im p r o v es  n etwo r k   f lex ib ilit y ,   en a b lin g   m o r ef f icien an d   d y n am ic  m a n ag em e n t o f   n etwo r k   r eso u r ce s   [ 4 ] .   T h r ee   s ep ar ate  lay e r s   co m m o n ly   s tr u ctu r t h ar ch itectu r o f   SDN:  th ap p licatio n   lay er ,   th co n tr o l   lay er ,   an d   t h d ata  ( o r   n etwo r k )   lay er .   So f twar ap p licatio n s   th at  p r o v id n et wo r k   s er v ices  an d   f u n ctio n alities ,   s u ch   as  r o u tin g ,   lo ad   b alan cin g ,   a n d   s ec u r it y ,   co m p r is th ap p licatio n   la y er   [ 5 ] .   T h co n tr o l   lay er   co n tain s   th ce n tr alize d   co n tr o ller ,   wh ic h   is   r esp o n s ib le  f o r   m ak i n g   r ea l - tim d ec is io n s   r eg ar d in g   tr af f i c   m an ag em en an d   r o u tin g   b ased   o n   th cu r r en s tate  o f   th n etwo r k .   T h d ata  lay er   co n s is ts   o f   th p h y s ical   in f r astru ctu r e,   s u ch   as  s witch es  an d   r o u ter s ,   th at  ca r r ies  o u th in s tr u ctio n s   g i v en   b y   t h co n tr o ller .   T h e   d ec o u p lin g   o f   t h c o n tr o l   p lan f r o m   th e   f o r war d in g   d ev ices,  s u ch   as  s witch es  an d   r o u te r s ,   is   co r asp ec t   o f   SDN.   T h ar ch itectu r d escr ib ed   en ab les  th co n tr o p lan to   o p er ate  as  ce n tr alize d   en tity ,   r esu ltin g   in   s ig n if ican en h a n ce m en ts   to   th n etwo r k ' s   ad ap tab ilit y   an d   r esp o n s iv en ess   to   d y n am ic   co n d itio n s .   Ma n y   d o m ain s ,   in clu d in g   b ig   d ata  a n aly tics ,   b lo ck ch ai n   tech n o lo g y ,   clo u d   c o m p u tin g ,   in d u s tr i al  co n tr o s y s tem s ,   an d   s ec u r ity   s er v ices,  wid el y   ac k n o wled g SDN  as  p r o m is in g   s o lu tio n   [ 6 ] ,   [ 7 ] .   Ne v er th eless ,   th SDN   ar ch itectu r is   n o t   d ev o id   o f   v u ln er ab ilit ies.  An   im p o r tan t   co n s id er atio n   is   th e   v u ln e r ab i lity   o f   n etwo r k   d ata  to   attac k s ,   esp ec ially   th o s o r i g in atin g   f r o m   in s id er   th r ea ts .   T o   ad d r ess   th ese  r is k s ,   it  is   cr u cial  to   im p lem en t   s tr o n g   au th en ticatio n   an d   en cr y p tio n   m ec h an is m s .   SDN  en v ir o n m en ts   h av i m p lem en ted   v ar i o u s   cr y p to g r ap h ic  tech n iq u es  to   en s u r d ata  s ec u r ity .   T h f o llo win g   cr y p to g r ap h ic  alg o r ith m s   a r in clu d ed th e   d ata  en cr y p ti o n   s tan d ar d   ( DE S),   wh ich   o f f e r s   s y m m etr ic  k ey   alg o r ith m   f o r   d ata  en cr y p tio n   [ 8 ] ellip tic   cu r v cr y p to g r ap h y   ( E C C ) ,   r ec o g n ized   f o r   its   s tr o n g   s ec u r it y   d esp ite  u s in g   r elativ ely   s m all  k ey   s izes  [ 9 ] an d   th R iv est - Sh am ir - Ad lem an   ( R SA)   alg o r ith m ,   ex ten s iv el y   em p l o y ed   f o r   s ec u r e   d ata   tr an s m is s io n   [ 1 0 ] Simp lis tic  r o u tin g   m eth o d s   th at  f ailed   to   f u lly   u tili ze   th ca p ab ilit ies  o f   th ce n tr alize d   c o n tr o p lan lim ited   ea r ly   im p lem en tatio n s   o f   SDN.   T r ad itio n al  r o u tin g   p r o to c o ls   wer ch ar ac ter ized   b y   th e ir   s tatic  n a tu r an d   lim ited   ab ilit y   to   d y n am ically   ad ju s to   r ea l - tim n etwo r k   c o n d itio n s .   T h p r o b lem   th at  wa s   f o u n d   s h o ws h o w   im p o r tan it  is   to   h av m o r e   ad v an ce d   r o u tin g   s y s tem s   th at  ca n   u s th ce n tr alize d   in tellig en ce   o f   SDN   co n tr o ller s   to   alwa y s   m a k t h n etwo r k   r u n   b etter .   Ultim ately ,   th e   d ev el o p m en t   o f   S DN  is   h u g e   s tep   f o r war d   in   th e   r ac to   b u il d   s af er ,   m o r ad a p tab le,   a n d   m o r e   ef f icien n etwo r k in g   s y s tem s .   Mo r d u r ab le   an d   ad ap tab le  in ter n et  in f r astru ctu r es  th at  ca n   h an d le  th n ee d s   o f   th p r esen d ig ital   er ar p o s s ib le  th an k s   to   SDN,   wh ich   in teg r ates n ew  cr y p to g r a p h ic  tech n iq u es a n d   f i x es th in ad eq u ac ies o f   o ld e r   n etwo r k s .   T h in teg r atio n   o f   e n er g y - aw ar r o u tin g   in to   SDN  is   cr itical  f o r   d e v elo p in g   n etwo r k s   th at  ar n o o n ly   ef f icien an d   h ig h - p er f o r m in g ,   b u also   s u s tain ab l e.   T h in co r p o r atio n   o f   en er g y - awa r r o u tin g   m ec h an is m s   in to   SDN  f r am e wo r k s   ad d r ess es  two   s ig n if ica n ch allen g es:  th escalatin g   e n er g y   c o s ts   lin k ed   to   ex p an d i n g   d ata   r eq u i r em en ts   an d   th ec o lo g ical  c o n s eq u en ce s   o f   h eig h ten ed   e n er g y   u s a g [ 1 1 ] .   W ith   th e   in cr ea s in g   d ep en d en ce   o n   d ig ital  in f r astru ctu r e,   th ch allen g es  ass o ciate d   with   in cr ea s in g   r elian ce   o n   d ig ital   in f r astru ctu r e   h av e   b ec o m e   m o r p r o m in e n t.  T h is   ca lls   f o r   t h d e v elo p m e n o f   i n n o v ativ e   s o lu tio n s   to   en s u r th at  n etwo r k   o p e r atio n s   ar b o th   ec o n o m ically   s u s tain ab le  an d   en v ir o n m en tally   r esp o n s ib le.   I n   SDN,   th co n ce p o f   e n er g y - awa r r o u tin g   r e v o lv es  ar o u n d   o p t im izin g   r o u tin g   p ath s   b y   co n s id er in g   e n er g y   co n s u m p tio n   m etr ics  alo n g s id tr ad itio n al  p er f o r m an ce   m etr ics  s u ch   as  laten cy   a n d   th r o u g h p u t.   B y   in co r p o r atin g   e n er g y   ef f icien cy   in to   t h r o u tin g   d ec is io n s ,   SDN  h as  th ca p a b ilit y   to   g r ea tly   d ec r ea s th e   to tal  p o wer   co n s u m p tio n   o f   n etwo r k   d ev ices,  i n clu d in g   s witch es,  r o u ter s ,   an d   s er v er s .   T h e   u s o f   th is   ap p r o ac h   n o o n l y   r esu lts   in   d ec r ea s in   o p er atio n al  co s ts   b u t   also   co n tr ib u tes  to   th m itig atio n   o f   th ca r b o n   f o o t p r in t a s s o ciate d   with   ex ten s iv n etwo r k   o p er atio n s .   T h r ap id   in c r ea s in   d ata  an d   co n n e ctiv ity   d em an d s   d u t o   th wid esp r ea d   u s o f   I o T   d ev ices,  th im p lem en tatio n   o f   5 n etwo r k s ,   an d   th e   g r o win g   p o p u lar ity   o f   AI - d r iv en   ap p licatio n s   u n d er s co r es   th e   im p o r tan ce   o f   en er g y - awa r e   r o u tin g .   T h e   r ap id   p r o g r ess   in   tech n o l o g y   h as  led   to   s ig n if i ca n ad v a n ce m en ts   th at  h av e   th e   p o ten tial  to   g r ea t ly   im p ac t   n etwo r k   in f r astru ctu r e.   T h ese  ad v a n ce m en ts   n ec ess itate  th at  n etwo r k   in f r astru ctu r es  n o o n ly   m ee t   th d em a n d s   o f   h ig h - s p ee d   a n d   r eliab le   co n n ec tiv ity ,   b u t   al s o   m ain tain   en er g y   ef f icien cy .   T r ad itio n al   r o u tin g   p r o to co ls ,   wh ic h   p r io r itize  p er f o r m an ce   with o u tak i n g   e n er g y   co n s u m p tio n   in to   ac co u n t,  a r co n s id er ed   in ad eq u ate   in   t h co n tex o f   e n er g y   co n s u m p tio n .   As  r esu lt,  th in c o r p o r atio n   o f   en er g y - awa r s tr ateg ies  in to   th SDN  p ar ad ig m   is   cr itic al  to   esta b lis h   n etwo r k s   th at  a r ca p ab le  o f   lo n g - ter m   s ca lab ilit y .   co m m o n   s tatis tical  tech n iq u f o r   m o d ellin g   a n d   p r ed ictin g   d ata  with   n o n - lin ea r   r elatio n s h ip s   is   ex p o n en tial  s p lin r eg r ess io n   ( E SR ) .   Sp lin es   ar ty p o f   m ath em atica f u n ctio n   th at  ca n   b e   u s ed   to   ap p r o x im ate  c o m p lex   cu r v es  [ 1 2 ] .   T h e y   ar c o m p o s ed   o f   m u ltip le  p o ly n o m ial  f u n ctio n s ,   ea ch   d ef in e d   o v er   s p ec if ic  in te r v al.   T h is   allo ws  s p lin es  to   p r o v id f lex ib le  an d   ac c u r ate  r e p r esen t atio n   o f   c u r v es  with   v ar y in g   d eg r ee s   o f   co m p le x ity .   Sp lin r e g r ess io n   d if f er s   f r o m   tr ad itio n al   lin ea r   r eg r ess io n   in   th at  it  u tili ze s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         E n erg y - efficien t secu r s o ftw a r e - d efin ed   n etw o r kin g   w ith     ( N a g a r a ju   Tu ma ku r u   A n d a n a ia h )   4229   m u ltip le  p o ly n o m ial  s eg m en ts   co n n ec ted   at  s p ec if ic  p o in ts ,   k n o wn   as k n o ts ,   in s tead   o f   f itti n g   s in g le  s tr aig h t   lin th r o u g h   th d ata.   T h e   k n o ts   in   th is   co n tex ar e   u s ed   to   en s u r e   th at  t h f u n ctio n   r em ain s   s m o o th   a n d   co n tin u o u s ,   r esu ltin g   in   m o r p r ec is alig n m e n with   th g iv en   d ata.   R ein f o r ce m e n t   l ea r n in g   ( R L )   is   a   s u b f ield   o f   m ac h i n lear n in g   th at  is   s p ec if ically   co n ce r n ed   with   th tr ain in g   o f   ag e n ts   to   m ak s er ies  o f   d ec is io n s   th r o u g h   th eir   in ter a ctio n   with   an   en v ir o n m en [ 1 3 ] .   T h ag e n ac q u ir es  th ab i lity   to   ac co m p lis h   s p ec if ic  o b jectiv b y   r ec eiv in g   eith er   r ewa r d s   o r   p en alties  b ec au s o f   its   ac tio n s .   T h e   p r i m ar y   o b jectiv is   to   m ax im ize  th to tal  r ewa r d s   o b tain ed   o v er   p er io d .   R L   is   d i s tin ct  f r o m   s u p er v is ed   lear n in g   in   th at  it  d o es  n o r eq u ir lab elled   tr ai n in g   d ata.   I n s tead ,   R L   in v o lv es  th p r o ce s s   o f   lear n in g   f r o m   th o u tco m es  o f   ac tio n s   th r o u g h   r e p ea ted   ex p er im en ta tio n   an d   ad ju s tm en t.  E x p o n en tial  s p lin r eg r ess io n   a n d   r ein f o r ce m en lea r n i n g   ( E SR - R L )   co m b in th s tr en g th s   o f   b o t h   tech n iq u es  to   ef f ec tiv ely   tack le  ch allen g e s   in   en v ir o n m en ts   ch ar ac ter ized   b y   in tr icate   a n d   n o n - li n ea r   d y n am ics.  I n   s itu atio n s   wh er p r ec is f o r ec asti n g   o f   e n v ir o n m en tal   r ea ctio n s   an d   ad a p tab l d ec is io n - m ak in g   ar cr itical,   th u s o f   h y b r i d   ap p r o ac h   ca n   p r o v id s ig n if ican t   ad v an tag es.  T h E SR - R L   f r a m ewo r k   e x h ib its   a   h ig h   d e g r e o f   v er s atility ,   m ak i n g   it   s u itab le  f o r   ap p licatio n   ac r o s s   d iv er s ar r ay   o f   d o m ain s .   E SR - R L   is   u s ed   in   n etwo r k   o p t im izatio n   to   ef f ici en tly   m an ag e   tr af f ic   f lo ws  b y   p r ed ictin g   n etwo r k   co n g esti o n   an d   d y n a m ically   ad ju s tin g   r o u tin g   d ec is io n s .   W ith in   th f ield   o f   f in an ce ,   th u tili za tio n   o f   m o d ellin g   m ar k et  tr e n d s   an d   m ak i n g   r ea l - tim in v estme n d ec is i o n s   in   f in an ce   ca n   g r e atly   ass is t in   o p tim izin g   tr a d in g   s tr ateg ies.   T r ad itio n al  n etwo r k   m o d els  f r eq u en tly   lack   th n ec ess ar y   c ap ab ilit ies  f o r   ef f ec tiv n etwo r k   p atter n   an aly s is   an d   o f ten   h av e   lim it ed   th r o u g h p u t   p er f o r m a n ce .   I n   th e   co n te x o f   SDN,   it   is   im p o r tan t   to   co n s id er   th e   v er if icatio n   o f   h o s id en t ities   d u r in g   co n tr o ller   f ailu r e s .   Ho wev er ,   m an y   ex is tin g   a p p r o ac h es  ten d   to   o v er lo o k   th is   cr u cial  asp ec t.  T h ex is ten ce   o f   th ese  lim itatio n s   em p h asizes  th n ee d   f o r   m o r s o p h is ticated   an d   r esil ien t so lu tio n s .   T o   o v e r co m th lim i tatio n s   m en tio n ed ,   th p a p er   in tr o d u ce s   n ew  f r am ewo r k .       2.   RE L AT E WO RK S   T h I o T   h as  em er g ed   as  r e v o lu tio n ar y   tec h n o l o g y   in   r ec e n y ea r s ,   r ev o lu tio n izin g   v ar io u s   s ec to r s   b y   co n n ec tin g   wid e   r an g o f   d e v ices,  in clu d in g   c o m m o n   h o u s eh o ld   item s   an d   s o p h i s ti ca ted   in d u s tr ial  m ac h in er y   [ 1 4 ] .   T h d e v ices  h av th ca p ab ilit y   to   estab lis h   co m m u n icatio n   an d   ex c h an g d ata  with   o n e   an o th er ,   as  well  as  with   lar g er   s y s tem s   v ia  th in ter n et.   T h is   g r ea tly   im p r o v es  co n n ec tiv i ty   an d   au to m atio n .   T h d iv er s n atu r o f   SDN  W SN - I o T   d ev ices  p r esen ts   ch allen g es  s u ch   as  s ec u r ity ,   d e p lo y m en f le x ib ilit y ,   an d   ef f icien en er g y   co n s u m p t io n   [ 1 5 ] .   T h in teg r atio n   o f   SDN  W SN - I o T   is   o f   u tm o s im p o r tan ce .   I o f f er s   r eliab le  p latf o r m   to   o v er co m th ese  co n ce r n s .   T h in teg r atio n   o f   ML   alg o r ith m s   in to   SDN  W SN  h as  r ec en tly   g ar n er e d   co n s id er ab le  atten ti o n   [ 1 6 ] .   T h s o l u tio n s   in clu d v ar iety   o f   tech n iq u es,  s u ch   as  class if icatio n ,   p r ed ictio n   o f   f u t u r n etwo r k   co n d itio n s ,   a n d   r u le   o p tim izat io n   b ased   o n   r ea l - tim e   n etwo r k   d ata.   Usi n g   ML   alg o r ith m s   lets   y o u   l o o k   at  p a s r o u tin g   p atter n s   an d   g u ess   wh at  th n etwo r k   will  b lik in   th f u t u r e,   wh ic h   m ak es  in tellig en d ata  r o u tin g   p o s s ib le  [ 1 7 ] .   T h alg o r i th m s   co n s id er   v ar io u s   f ac to r s ,   s u ch   as  en er g y   co n s tr ain ts ,   n etwo r k   c o n g esti o n ,   an d   n o d e   av ailab ilit y ,   to   ch o o s r o u tin g   p ath s   th at  ar ef f i cien t.  T h i s   h elp s   to   m in im ize  en er g y   co n s u m p tio n   an d   e n s u r e f f ec tiv tr a n s m is s io n   o f   d ata.   A   d y n am ic  task   s ch ed u lin g   an d   ass ig n m en ap p r o ac h   u tili zin g   d ee p   R L   ( DR L )   was  in tr o d u ce d   in   s tu d y   to   m ee th r e q u i r em en ts   o f   r ed u ce d   n etwo r k   laten cy   a n d   en er g y   ef f icien cy   in   SDN  wh ile  co n s id er in g   ap p licatio n   co n s tr ain ts   [ 1 8 ] .   T h is   m eth o d   ad d r ess es  th t ask   ass ig n m en an d   s ch ed u lin g   ch allen g b y   tr ea tin g   it  as  an   en er g y - co n s tr ain ed   DL   p r o ce s s .   T h m eth o d   h as  s h o wn   p r o m is in g   r esu lts   in   te r m s   o f   p er f o r m an ce   o p tim izatio n .   T h p u r p o s o f   th e   s tu d y   [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ]   was  to   in v esti g ate  SDN  m o d el  th at  in teg r ate s   Q - r o u tin g   al g o r ith m .   T h o b jectiv was  to   en h an ce   th e f f icien cy   o f   d a ta  r o u tin g   in   la r g e - s ca le  I o T   n etwo r k s .   T h a p p r o a ch   h as   s h o wn   s ig n if ican t   en h an ce m e n ts   in   ter m s   o f   d eliv er y   laten cy ,   p ac k et  d el iv er y   r atio ,   a n d   en e r g y   c o n s u m p tio n ,   th er e b y   estab lis h in g   its elf   as a   h ig h ly   ef f icien t so lu tio n   f o r   tr a n s m itti n g   lar g am o u n ts   o f   d ata.   r ec en s tu d y   [ 2 1 ]   in tr o d u c ed   n o v el   s o lu tio n   to   e n h an ce   th p r o ce s s in g   e f f icien cy   with i n   an   en er g y - co n s tr ain ed   cl o u d - e d g ter m in al  co llab o r atio n   n etwo r k .   T h is   n etwo r k   i n teg r ates  m o b ile - ed g e   co m p u tin g   an d   SDN  ar ch itectu r es.  T h p r o p o s ed   s o lu tio n   em p lo y s   m ec h an is m   b ased   o n   R L   to   allo ca te  co m m u n icatio n   an d   c o m p u ta tio n al  r eso u r ce s   in   jo in m an n er .   Sev e r al  s tu d ies  in   r ec en y ea r s   h av e   co n ce n tr ated   o n   e n h an ci n g   th ef f icien cy   a n d   p er f o r m an ce   o f   SDN  u s in g   d if f er en r o u tin g   an d   o p tim izatio n   tech n iq u es.  T h a u th o r s   in   [ 2 2 ]   p r o p o s ed   a   d y n am ic  o b ject iv s elec tio n   m eth o d   th at  u tili ze s   R L   to   o p tim ize  en er g y - ef f icien r o u tin g   in   S DN  en v ir o n m e n ts .   T h eir   a p p r o ac h   ef f ec tiv el y   ac h iev e d   r ed u ctio n   in   av er a g e   en er g y   co n s u m p tio n   b y   0 . 9 1 %,  s h o wca s in g   h ig h   lev el  o f   ef f icien cy   an d   r a p i d   lear n in g   p r o ce s s .   Nev er th eless ,   th an aly s is   d id   n o en co m p ass   th ex am in atio n   o f   tr af f ic  p atter n s   with in   th SDN   en v ir o n m en t,  cr u c ial  elem en o f   n etwo r k   m an ag e m en t .   I n   th ei r   r esear ch ,   C asas - V elasco   et  a l.   [ 2 3 ]   in v esti g ated   h o a   d ee p - n etwo r k   ( DQN)   an d   L STM   m o d els  co u l d   b u s ed   to   im p r o v tr af f ic  p r ed ictio n   an d   r o u tin g   in   SDN  s ettin g s .   I m p lem en tin g   th is   m eth o d   g r ea tly   en h an ce d   th e   n et wo r k ' s   p er f o r m a n ce ,   r esu ltin g   in   R MSE   o f   0 . 9 .   No twith s tan d in g   th ese  en h an ce m en ts ,   th s o lu tio n   d em o n s tr a ted   elev ated   laten cy   an d   r ed u ce d   th r o u g h p u t,  b o th   o f   wh ich   ar cr itical  f ac to r s   i m p ac tin g   th o v er all  p er f o r m a n ce   o f   th e   n et wo r k .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   4 2 2 7 - 4238   4230   C h en   et  a l.   [ 2 4 ]   u s ed   DR L   as  r o u tin g   m eth o d   i n   SDN.   T h eir   a p p r o ac h   im p lem e n ted   m eth o d   f o r   s elec tin g   f ea s ib le  an d   o p tim al   p ath s ,   r e s u ltin g   in   an   av er ag th r o u g h p u o f   5 , 8 9 5   Kb p s .   T h s tu d y   id en tifie d   a   n o tab le   s ec u r ity   is s u in   its   f ailu r to   p r o tect  d ata  f r o m   in s id er   attac k s ,   wh ich   is   cr u cial  f ac to r   in   en s u r in g   n etwo r k   r eliab ilit y   an d   tr u s two r th i n ess .   T h au th o r s   [ 2 5 ] ,   in tr o d u ce d   r o u tin g   m ec h an is m   b ased   o n   d ee p - lear n i n g   in   SDN  th at  aim s   to   f in d   th wid est  p ath .   T h m eth o d   ex h i b ited   ex ce llen tr an s m is s io n   q u ality ,   ac h iev in g   m ax im u m   b an d wid th   o f   7 . 5   m b it/s .   Ho wev er ,   lar g e   s tate  s p ac es  r ed u ce d   its   ef f ec tiv en ess ,   r estrictin g   its   ab ilit y   t o   s ca le  an d   ap p l y   in   m o r in tr icate   n etwo r k   s ce n a r io s .   Au th o r s   [ 2 6 ]   h av d e v elo p ed   r o u tin g   s ch em f o r   SDN  u tili zin g   DR L .   T h eir   ap p r o ac h   em p lo y ed   tec h n iq u es  th at  r esu lted   in   s ig n if ican r ed u ctio n   i n   tr an s m is s io n   tim e,   b r in g in g   it   d o wn   t o   ju s t   5 0   s ec o n d s .   Ad d itio n ally ,   th e   ap p r o ac h   ef f ec tiv ely   o p tim ized   C PU  u s ag e,   r e d u cin g   it  to   a   m er e   1 5 %.  T h ese  im p r o v em en ts   h av led   to   a n   en h an ce d   f ile  tr an s m is s io n   r ate  an d   o v e r all   im p r o v e d   u s er   ex p er ien ce .   Nev er t h eless ,   th m eth o d   en co u n ter ed   s u b s ta n tial  m em o r y   r eq u i r em en c h allen g es  th at  m ay   h in d er   its   p r ac tical  im p lem e n t atio n   in   en v ir o n m e n ts   with   lim ited   r eso u r ce s .       3.   P RO P O SE M E T H O DO L O G Y   T h p r o ce s s   o f   r o u tin g   is   an   e s s en tial  n etwo r k   f u n ctio n   th at   p lay s   cr itical  r o le  in   d eter m in in g   th e   m o s ef f icien p ath   b etwe en   s o u r ce   n o d an d   d esti n atio n   n o d e.   SDN  ca n   g r ea tly   en h an ce   n etwo r k   p er f o r m an ce   b ec a u s it  ca n   b p r o g r a m m ed ,   s e es  th wh o l n etwo r k ,   h as  lo g ically   ce n tr alize d   co n tr o l,  an d   k ee p s   n etwo r k   m an ag em e n s ep ar ate  f r o m   p ac k et   f o r war d in g .   T h ca p ab ilit ies  o f   SDN  e n ab le  it  to   o v er co m e   v ar io u s   lim itatio n s   ass o ciate d   with   tr ad itio n al  r o u tin g   p r o to c o ls .   T h o v er all  f r am ewo r k   o f   p r o p o s ed   m eth o d   is   illu s tr ated   in   Fig u r 1 .           Fig u r 1 .   Pro p o s ed   m o d el’ s   f r am ewo r k     3 . 1 .     E x perim ent a s et up     An   ex p er im en tal  en v ir o n m en is   p r esen ted   in   o r d er   to   e v alu ate  th en er g y - ef f icien s e cu r SDN   f r am ewo r k   b ased   o n   th e   co n c ep o f   R L   a n d   W eier s tr ass   c r y p to g r a p h y .   n etwo r k   is   cr e ated   in   th le v el  o f   v ir tu alize d   SDN  test b ed   b y   d e f in in g   n etwo r k   to p o lo g y   u s in g   th av ailab le  n o d co n f ig u r a tio n s   in clu d in g   th e   s ec u r ity   p ar am eter s   th at  ca n   b cu s to m ize d .   T h is   en ab les  d etailed   an aly s is   o f   n etwo r k   p er f o r m an ce   ac r o s s   d if f er en s ce n ar i o s .   T h SDN   ar ch itectu r e   u s ed   in   n etwo r k   to p o l o g y   is   th m u lti - lay er   SDN  ar ch itectu r e,   wh ich   co n s is ts   o f   th r ee   la y er s .   T h is   is   wh er s o f twar e - b a s ed   n etwo r k   s y s tem s   th at  p e r f o r m   s er v ices  lik r o u tin g   o p tim izatio n ,   s ec u r ity   en f o r ce m e n t,  an d   lo ad   b alan ci n g   ar im p lem en ted   in   o r d er   t o   in cr ea s n etwo r k   ef f icien cy   a n d   p r o tectio n .   I n   t h co n t r o lay e r ,   a   ce n tr alize d   SDN  co n tr o ller   tak es  ca r o f   p r o ce s s in g   n etwo r k   tr af f ic  in f o r m atio n   a n d   r u n n in g   th E SR - R L   m o d el  f o r   ad a p tiv r o u tin g   a n d   in tellig e n t r af f ic  m an a g em en t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         E n erg y - efficien t secu r s o ftw a r e - d efin ed   n etw o r kin g   w ith     ( N a g a r a ju   Tu ma ku r u   A n d a n a ia h )   4231   Fin ally ,   th d ata  lay er ,   wh ic h   co n s is ts   o f   SDN - en ab led   s w itch es  an d   n etwo r k   n o d es  f o r war d s   p ac k ets  an d   d ata  f lo ws  d y n am ically   b ased   o n   th in s tr u ctio n s   r ec eiv ed   f r o m   th c o n tr o p la n e.   T h f r am ewo r k ,   wh ic h   is   b ased   o n   th is   m u lti - lev el  ar ch itectu r al  s tr u ctu r e,   o p tim i ze s   en er g y   ef f icien cy ,   s ec u r ity   an d   r ea l - tim e   ad ap tab ilit y   in   s o f twar e - d ef in e d   n etwo r k i n g   s ce n ar io s .     m u lti - h o p   SDN  to p o lo g y   th r o u g h   an   Op en Flo w - b ased   n et wo r k   wh ic h   allo ws  d if f er en t   s witch es  to   co n n ec in   M esh n et  f o r m atio n   with   d iv er s lev els  o f   co n n e cted n ess   h as  b ee n   s im u lated   in   Min in et,   in   o r d er   to   test   th p r o p o s ed   f r am ew o r k   p er f o r m an ce .   T h e   s im u la tio n   en v ir o n m e n p r o v id es  a n   ev alu atio n   o f   th e   ca p ab ilit ies  o f   th f r am ew o r k   th at  is   clo s to   r ea lity   u n d er   v ar io u s   n etwo r k   co n d itio n s .   T h to p o lo g y   co n f ig u r atio n   will  b SDN   wh ich   also   c o n s is ts   o f   1 0   O p en Flo w   s witch es   wh ich   is   th b asic  an d   m ain   n etwo r k in g   d e v ice   in   an y   SDN.   T h er e   ar 5 0   h o s ts   with in   th n etwo r k ,   s er v in g   as  b o th   d ata  s o u r ce s   an d   r ec eiv er s   to   p r o v id d iv er s tr af f ic  p atter n s   s im ilar   to   r ea l - wo r ld   u s e   ca s es.  Flo o d lig h t SDN  co n tr o ller   is   u s ed   h er to   c o n tr o l   th n etwo r k ,   wh ile   th E S - R L   m o d el  is   i n teg r ated   to   en ab le   ad ap tiv e   r o u tin g   an d   tr af f ic   o p tim izatio n .   T h en   f ew   p ar am eter s   ar co n f ig u r e d   in   o r d er   to   c h ec k   n etwo r k   p er f o r m an ce   f o r   d if f er en t   s ce n ar io s .   T h e   lin k   b an d wid th   is   co n f ig u r a b le  f r o m   1 0   Mb p s   to   1   G b p s ,   allo win g   th s tu d y   o f   d at a   tr an s m is s io n   r ates  u n d er   d if f er en tr af f ic  lo ad s .   Als o ,   lin k   d elay   b etwe en   2   m s   an d   5 0   m s   is   r an d o m ized   f o r   s im u latin g   r ea l - wo r ld   laten cy   f lu ctu atio n s .   I n   o r d er   to   s im u late  f itti n g   en v ir o n m e n ts ,   th p r o b ab ilit y   o f   p ac k et   lo s s   is   ad ju s ted   b etwe en   0 . 0 1 %   an d   1 to   m im ic  n etwo r k   co n g esti o n   an d   in ter f er en ce .   T h is   ex ten s iv s etu p   allo ws  th ev alu atio n   to   ad eq u ately   ass es s   th f r am ewo r k s   ca p ac ity   to   p r eser v p er f o r m an ce ,   s ec u r ity ,   an d   ef f icien cy   in   t h d y n am ic  en v ir o n m en ts   f o u n d   in   SDNs .     3 . 2 .     Dev ice   a nd   no de  re g is t ra t io n   T h p r o ce s s   b eg in s   with   th r eg is tr atio n   o f   d ev i ce s   an d   n o d es,  r eg is ter in g   all  n etwo r k   c o m p o n en ts   in to   th s y s tem .   T h r eg is tr atio n   p r o ce s s   en tails   ca p tu r in g   t h s p ec if ic  d etails  o f   ea ch   d e v ice,   wh ich   in   t u r n   en s u r es  th m ain ten an ce   o f   an   ac cu r ate  in v en t o r y .   T h is   in v en to r y   is   ess en tial  f o r   ef f ec tiv n et wo r k   m an ag em en an d   m o n ito r in g .   Su b s eq u en tly ,   k ey   g e n er a tio n   s tep   is   ex ec u ted   u tili zin g   cr y p to g r ap h ic   f u n ctio n ,   s u ch   as  Dif f ie - Hellm an   k e y   ex c h an g e   ( FF DH) .   T h f o llo win g   s tep   is   r esp o n s ib le  f o r   g en e r atin g   t h e   ess en tial  p u b lic  an d   p r i v ate  k ey s   f o r   ea ch   d ev ice,   al o n g   wi th   s ec r et  k ey .   T h ese  k ey s   p l ay   cr itical  r o le  in   estab lis h in g   s ec u r co m m u n ic atio n s   th r o u g h o u t   th n etwo r k .     3 . 3 .     User  lo g in a nd   net wo r k   t o po lo g y   Af ter   s u cc ess f u lly   co m p letin g   th d ev ice  r eg is tr atio n   an d   to p o lo g y   co n s tr u ctio n ,   u s er s   ca n   ac ce s s   th e   s y s tem   b y   g o in g   th r o u g h   s ec u r lo g in   p r o ce s s .   T h is   p r o ce s s   r eq u ir es  u s er s   to   p r o v id th eir   cr ed en tials ,   wh ich   in clu d u s er n a m an d   p ass wo r d .   On ly   au th o r ized   p er s o n n el  ca n   ac ce s s   th n et wo r k   m an a g em en t   f u n ctio n s   th a n k s   to   t h d esig n   o f   th l o g in   p r o ce s s .   Up o n   s u cc ess f u au th en ticatio n ,   th s y s tem   g ain s   th e   ab ilit y   to   r etr iev a n d   d is p la y   th n etwo r k   to p o lo g y ,   o f f e r in g   d etailed   r ep r esen tatio n   o f   th e   n etwo r k ' s   co n f ig u r atio n .   T h is   f ea tu r is   cr u cial  f o r   e f f icien t n etwo r k   a d m in is tr atio n   an d   p r o b lem   r es o lu tio n .     3 . 4 .     Ro uting   a nd   s ec ure  da t a   t ra ns f er   Fig u r 1   illu s tr ates  th ap p lic atio n   o f   E SR - R L   in   m ak in g   r o u tin g   d ec is io n s   with in   n et wo r k .   T h E SR - R L   an aly s e s   an d   p r ed icts   n etwo r k   tr af f ic  p atter n s ,   f ac ilit atin g   m o r ef f icien r o u tin g .   T h E SR - RL   alg o r ith m   h an d les  th r o u tin g   p r o ce s s   wh en   th s im ilar ity   m ea s u r em en b etwe en   n o d es  is   h ig h .   T h is   alg o r ith m   s elec ts   th o p tim al  p ath   an d   m ain tain s   en er g y   ef f icien cy .   T h m in im u m   s p an n in g   tr ee   ( MST )   alg o r ith m   is   u tili ze d   f o r   th p u r p o s o f   co n s tr u ctin g   g r a p h .   T h is   alg o r ith m   is   em p lo y e d   to   cr ea te  n etwo r k   g r ap h   th at  m in im izes  r ed u n d a n cy   an d   g u a r an tees  th estab li s h m en o f   ef f icien d ata  p ath s .   G en u s   W eier s tr ass   cu r v c r y p to g r ap h y   ( GW C C )   i s   co n cu r r en tly   im p lem en ted   to   en h an ce   th e   s ec u r ity   o f   d ata  t r an s f er s   with in   th e   s witch   lay er .   T h is   im p lem en ta tio n   s af eg u ar d s   th d ata  f r o m   u n au th o r ized   ac ce s s   an d   tr a n s m is s io n   attac k s .     3 . 5 .     Sim ila ri t y   m ea s urem ent   a nd   net wo rk   pa t t er n a na ly s is   T h s im ilar ity   m ea s u r em en p r o ce s s   in   th m eth o d o l o g y   is   f ac ilit ated   b y   n etwo r k   m etr ic  d is tan ce   ( NM D) ,   wh ich   is   cr u cial  co m p o n e n t.  T h NM m etr ic  q u an tifie s   th d eg r ee   o f   s im ilar ity   b etwe en   v ar io u s   n o d es  o r   r o u tes.  E SR - R L   is   r e s p o n s ib le  f o r   h a n d lin g   r o u t in g   wh en   h ig h   s im ilar ity   is   d ete cted .   On   th o th e r   h an d ,   wh en   th e r is   lo s im il ar ity ,   it  in itiates   th p r o ce s s es   o f   to p o lo g y   d is co v er y   an d   lo ad   b alan cin g .   T h e   f r am ewo r k   in clu d es  n etwo r k   p atter n   an aly s is   as  an   ess e n tial  co m p o n en t.   T h e   f ir s s tep   in v o l v es   p r e - p r o ce s s in g   th d ataset  b y   elim in atin g   an y   d u p licate  en tr i es,  co n v er tin g   n o n - n u m e r ic  d ata  in to   n u m e r ical   f o r m at,   a n d   n o r m alizin g   th e   d ata.   T h is   en s u r es  th at  t h d ata s et  is   clea n   an d   p r ep ar e d   f o r   s u b s eq u en a n aly s is .   Su b s eq u en tly ,   f ea t u r ex tr ac ti o n   tec h n iq u es  ar em p lo y ed   t o   id en tify   p er tin en f ea t u r es  f r o m   th d ataset.   T h e   SDSTOA  p r o ce ed s   b y   s elec ti n g   th e   m o s r elev a n f ea tu r es,  wh ich   ar e   th en   u tili ze d   f o r   c lass if icatio n   u s in g   E SR - R L .   T h co m p r eh en s iv e   an aly s is   p er f o r m e d   b y   t h s y s tem   allo ws  f o r   ac cu r a te  p r ed ictio n   o f   n etwo r k   p atter n s   an d   e n ab les in f o r m ed   r o u tin g   a n d   m a n ag em e n t d ec is io n s   to   b m a d e.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   4 2 2 7 - 4238   4232   3 . 6 .     Co ntr o la y er   a nd   lo a ba la ncing   W h en   lo s im ilar ity   i s   d et ec ted ,   to p o lo g y   d is co v er y   is   in itiated   to   id en tify   an d   m ap   t h cu r r en t   s tate  o f   th n etwo r k .   T h is   p r o ce s s   g u ar an tees  th e   ac co u n tin g   o f   all  ch a n g es  o r   an o m al ies.  T h SDSTOA  ef f ec tiv ely   m an ag es  th p r o c ess   o f   lo ad   b alan cin g   to   ev e n ly   d is tr ib u te  n etwo r k   tr a f f ic   ac r o s s   th n etwo r k   in f r astru ctu r e.   T h is   ap p r o ac h   h elp s   to   p r ev en co n g esti o n   an d   en s u r o p tim al  p er f o r m an ce   lev els.  T h p r o p o s ed   m eth o d   in co r p o r ate s   co m b i n atio n   o f   n o v el  tec h n iq u es  to   tack le   th o b s tacle s   r elate d   to   en er g y   ef f icien cy ,   s ec u r ity ,   an d   d y n am ic  m an a g em en i n   th e   co n tex o f   SDN.   T h is   m eth o d   is   u n iq u b ec au s it   co m b in es  E S R - R L ,   GW C C ,   an d   th e   SDSTOA  in   way   t h at  d o esn ' af f ec t h o t h er   t wo .   T h e   in teg r atio n   d escr ib ed   h er en ab les  co m p r eh en s iv n etwo r k   m a n ag em en ap p r o ac h   th at  f o cu s es  o n   o p tim izin g   r o u tin g ,   en s u r in g   s ec u r d ata  tr an s m is s io n ,   an d   ad ap tin g   to   r ea l - tim n etwo r k   co n d itio n s .   T h m e th o d ' s   s ig n if ican ce   s tem s   f r o m   its   ca p ab ilit y   to   ef f ec tiv ely   tack le  m u ltip le  c r itical  asp ec ts   o f   SDN  m an ag e m en t   co n c u r r en tly .   T h p r o p o s ed   f r am ewo r k   o f f er s   a   co m p r eh en s iv s o lu tio n   to   t h lim itatio n s   o f   tr ad itio n al  n etwo r k   m o d els  b y   in teg r atin g   en er g y - awa r r o u ti n g ,   s ec u r d ata  tr an s m is s io n ,   an d   d y n a m ic  n etwo r k   o p tim izat io n .   T h p r o p o s ed   m eth o d   s ig n if ies  n o ta b le  p r o g r ess io n   in   SDN  m an ag em e n t.  T h f r am ew o r k   o f f er s   r o b u s t,  ef f icien t,  an d   s ec u r s o lu tio n   f o r   m an ag in g   m o d er n   n etwo r k   in f r astru ct u r es  b y   in teg r atin g   ad v a n ce d   m ac h in lear n in g ,   cr y p to g r ap h ic   tech n iq u es,  an d   o p tim izatio n   alg o r ith m s .   T h h o lis tic  ap p r o ac h   em p lo y ed   in   th is   n etwo r k   d esig n   en s u r es  th at  it  ca n   m e et  th in cr ea s in g   d em a n d s   f o r   d ata  an d   co n n ec tiv ity   in   m an n er   th at  i s   b o th   s u s tain ab le  an d   ec o n o m ically   v iab le.   T h GW C C   f r am ewo r k   is   b u ilt  u p o n   th e   in tr icate   m ath e m atica ch ar ac ter is tics   o f   g e n u s   cu r v es,   wh ich   ar e   f o r m u lated   u s in g   t h p r in cip les  em b ed d e d   in   th g en e r al  W eier s tr ass   eq u atio n   f o r   ellip tic   cu r v es.  T h is   eq u ati o n   s er v es  as  th f o u n d atio n al  r ep r esen tatio n   o f   e llip tic  cu r v es,  en ca p s u latin g   t h eir   g eo m etr ic  a n d   alg eb r aic  p r o p er ties .   B y   lev er a g in g   th s tr u ctu r o f   g en u s   cu r v es,  th f r am ewo r k   is   ab le  to   d elv in to   co m p lex   an aly s es  an d   co m p u tatio n s   th at  ar ce n tr al  to   its   ap p licatio n s .   T h ese  m ath em atica p r o p e r ties   p r o v id r o b u s t   an d   v er s atile  to o ls et,   en ab lin g   p r ec is m o d elin g   an d   p r o b le m - s o lv in g   ac r o s s   v ar io u s   d o m ain s   wh er ellip tic  cu r v es p lay   a   p iv o tal  r o le.     2 = 3 +  +   (    )      ( 1 )     L et    an d     r ep r es en co n s tan ts   th at  s ati s f y   th co n d itio n   4 3 + 27 2 0 .   T h is   co n d itio n   is   ess en tial  to   en s u r th at  th e   ellip tic  cu r v r em ain s   n o n - s in g u lar ,   m ea n in g   it  d o es  n o h av e   an y   c u s p s   o r   s elf - in ter s ec tio n s   th at  co u l d   co m p r o m is its   m ath em atica in teg r i ty .   Fu r th er m o r e,   th f ield   o v er   wh ich   th e   cu r v is   d ef in ed ,   ,   is   d eter m in ed   b y   a   lar g p r im n u m b e r   .   T h c h o ice  o f   p r im n u m b e r   p p p   f o r   d ef in in g     en s u r es  f i n ite  f ield   s tr u ctu r e ,   wh ich   is   f u n d am en tal   in   v ar i o u s   ap p licatio n s   s u ch   as   cr y p t o g r ap h y   a n d   er r o r   co r r ec tio n .   T h e   ad h er en ce   to   t h ese  cr iter ia  e n s u r es  th e   cu r v e   is   well - s u ited   f o r   c o m p u tatio n al  an d   th e o r etica p u r p o s es.  T h o p e r atio n   o f   G W C C   is :   a.   Po in ad d itio n   o n   an   ellip tic  cu r v in v o lv es  ca lcu latin g   t h e   s u m   o f   two   d is tin ct  p o in ts ,   = ( 1 , 1 )   an d   = ( 2 , 2 ) ,   th at  lie  o n   th cu r v e.   T h r e s u ltin g   p o in t,  d en o te d   as  = + ,   is   d eter m in ed   th r o u g h   s p ec if ic  f o r m u la.   First,  th s lo p   o f   th lin co n n ec tin g     an d     is   co m p u ted   i n   ( 2 ) .     = 2 1 2 1   (    )         ( 2 )     b.   Po in d o u b lin g   is   s p ec if ic  o p er atio n   o n   ellip tic  cu r v es  u s ed   wh en   th two   p o in ts   b ein g   ad d e d   ar e   id en tical,   i.e . = .   I n   th is   ca s e,   t h p r o ce s s   in v o lv es  ca lc u latin g   th e   s lo p o f   t h tan g e n li n at  th e   p o in ,   r ath er   th a n   th s lo p e   b etwe en   two   d is ti n ct  p o in ts .   T h r esu ltin g   f o r m u la  f o r   th s lo p   is   g iv en   as in   ( 3 ) .     = 3 1 2 + 2 1   (    )                 ( 3 )     c.   Scalar   m u ltip licatio n   is   f u n d am en tal  o p e r atio n   in   E C C   an d   p lay s   p iv o tal  r o le  in   en s u r in g   s ec u r e   co m m u n icatio n .   I in v o lv es  m u ltip ly in g   p o in   o n   th e   ellip tic  cu r v b y   s ca lar   ,   wh ich   i s   ty p ically   p r iv ate  k ey .   Ma th em atica lly ,   s ca lar   m u ltip licat io n      is   d ef in ed   as  th r ep ea ted   ad d itio n   o f   th p o in   to   its elf     tim es:      = + + + +   (    )                          ( 4 )     d.   E n cr y p tio n   an d   d ec r y p tio n   in   E C C   r ely   o n   th in ter p lay   b etwe en   p u b lic  an d   p r iv ate  k e y s   to   en s u r s ec u r e   co m m u n icatio n .   T o   estab lis h   t h p u b lic  k ey ,   p r iv ate  s ca lar      is   m u ltip lied   with   k n o wn   b a s p o in   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         E n erg y - efficien t secu r s o ftw a r e - d efin ed   n etw o r kin g   w ith     ( N a g a r a ju   Tu ma ku r u   A n d a n a ia h )   4233   o n   th ellip tic  cu r v e ,   r esu ltin g   in   th p u b lic  k ey   =  T h b as p o in   is   p r ed ef in ed   p o in t   o n   th cu r v th at  is   p u b licly   ag r e ed   u p o n   an d   s er v es a s   r ef e r en ce   f o r   co m p u tatio n s .   T h ef f icien c y   o f   th e   GW C C   f r am ewo r k   is   r o o te d   in   its   ca p ab ilit y   to   p r o v id r o b u s s ec u r ity   wh ile  u tili zin g   s ig n i f ican tly   s m aller   k ey   s izes  co m p a r ed   t o   tr a d itio n al  cr y p to g r ap h ic   m eth o d s .   T h is   ch a r ac ter is tic   m ak es  GW C C   p ar ticu lar ly   a d v an tag e o u s   f o r   ap p licatio n s   wh er co m p u tatio n al   r eso u r ce s   an d   s to r ag ar e   lim ited .   B y   o p er atin g   with   r ed u ce d   k ey   s izes,  GW C C   n o o n ly   en h an ce s   p r o ce s s in g   s p ee d   b u also   m in im izes  b an d wid th   u s ag an d   m em o r y   r eq u ir em e n ts .   Desp ite  th co m p ac n atu r o f   its   k ey s ,   th f r am ewo r k   e n s u r es  a   h ig h   lev el  o f   s ec u r ity ,   lev e r ag in g   th m at h em atica co m p lex ity   o f   ellip tic  cu r v co m p u tatio n s   to   r esis p o te n tial  cr y p to g r ap h ic  attac k s .   T h is   b alan ce   o f   e f f icien cy   a n d   s ec u r ity   u n d er s co r es  GW C C ' s   ef f ec tiv en ess   in   m o d er n   c r y p to g r ap h ic  s y s tem s ,   esp ec ially   in   s ce n ar io s   d em an d in g   lig h tweig h an d   s ec u r co m m u n icatio n   p r o to co ls .       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h is   s ec tio n   p r o v id es   an   o v er v iew  an d   ass ess m en o f   th o u tc o m es  ac h iev e d   b y   o u r   p r o p o s ed   f r am ewo r k   f o r   en er g y - awa r e   r o u tin g   an d   s ec u r d ata  tr an s m is s io n   in   th co n tex o f   SDN.   Pro v id in g   a   co m p r eh e n s iv d escr ip tio n   o f   th ex p er im en tal  s etu p   a n d   th e   m etr ics  u s ed   to   ev alu ate  p er f o r m an ce   is   th f ir s t   s tep .   T h s u b s eq u en an aly s is   f o cu s es  o n   ev alu atin g   th ef f ec ts   o f   E SR - R L   o n   b o th   r o u tin g   ef f icien cy   an d   en er g y   c o n s u m p tio n .   T h ef f ec tiv en ess   o f   GW C C   in   s ec u r in g   d ata  t r an s m is s io n   is   also   ev alu ated .   I n   th is   s tu d y ,   we  ass ess   th s ig n if ican ce   o f   th SDSTOA  in   th p r o ce s s   o f   f ea tu r s elec tio n   an d   lo ad   b alan cin g .   T h e   r esu lts   ar co m p ar ed   with   tr ad itio n al  m eth o d s   to   em p h as ize  th en h an ce m en ts   in   n etwo r k   p er f o r m an ce ,   s ec u r ity ,   an d   en er g y   ef f icien c y .   B y   co n d u ctin g   th o r o u g h   a n aly s is ,   we  ca n   s h o wca s th n o tab le  b en ef its   an d   p o ten tial c o n s tr ain ts   o f   o u r   i n teg r ated   ap p r o ac h .   Fig u r 2   s h o ws  an   AUC  g r ap h   th at  co m p a r es  h o well  d if f er en m o d els  in   o u r   p r o p o s ed   f r am ewo r k   f o r   en e r g y - awa r r o u tin g   a n d   s ec u r d ata  tr an s m is s io n   in   S DN  ar at  ac cu r ately   class if y in g   d ata  p o in ts .   T h e   R OC   cu r v f o r   th s u g g ested   E SR - R L   m o d el  i s   v er y   n o ticea b le  b ec au s it st ay s   clo s to   t h g r ap h ' s   u p p er   lef t   co r n er .   T h m o d el  e x h ib its   e x ce p tio n al  p er f o r m an ce   with   an   AUC  v alu o f   0 . 9 8 .   T h is   in d icate s   h ig h   tr u e   p o s itiv r ate  an d   lo f alse  p o s itiv r ate,   f u r th er   h ig h lig h t in g   its   s u p er io r ity .   T h h i g h   AUC  s co r o b tain ed   b y   E SR - R L   in d icate s   it s   s tr o n g   p er f o r m an ce   i n   ac cu r ately   class if y in g   d ata  p o in ts .   T h is   m ak es  it  s u itab le   o p tio n   f o r   r o u tin g   d ec is io n s   a n d   p atter n   r ec o g n itio n   in   SDN   en v ir o n m en ts .   T h AUC  g r ap h ' s   s ig n if ican ce   lies   in   its   q u an titativ d em o n s tr atio n   o f   th class if icatio n   ac cu r a cy   o f   v ar io u s   m o d els  u s ed   f o r   SDN  r o u tin g   an d   d ata  tr an s m is s io n   task s .   T h h ig h er   AUC  v alu in d icate s   b etter   m o d el  p e r f o r m a n ce .   T h h ig h   AUC  s co r o f   th e   p r o p o s ed   E SR - R L   m o d el  h ig h lig h ts   its   s u p er io r   ca p a b ilit y   f o r   ac cu r ately   m ak i n g   r o u tin g   d ec is io n s   an d   ef f icien tly   m an a g in g   n etwo r k   tr af f ic.   T h is   lead s   to   r ed u ce d   en er g y   co n s u m p tio n   a n d   im p r o v es  o v er all   n etwo r k   p e r f o r m an c e.           Fig u r 2 .   Ar ea   u n d e r   th c u r v e   ( AUC)   c o m p ar is o n       Fig u r e   3   co m p ar es  th p er f o r m an ce   o f   d if f e r en cr y p t o g r a p h ic  alg o r ith m s   b ased   o n   th eir   en cr y p tio n   an d   d ec r y p tio n   tim es.  T h is   s tu d y   co m p ar es  th p r o p o s ed   G W C C ,   E C C ,   R SA,  E lGam al,   a n d   DE alg o r ith m s .   C o m p ar ed   to   all  o th e r   an al y ze d   alg o r ith m s ,   th p r o p o s ed   GW C C   alg o r ith m   d em o n s tr ates  th s h o r tes t   en cr y p tio n   an d   d ec r y p tio n   d u r atio n s .   T h GW C C ' s   ef f icien c y   in   en c r y p tin g   an d   d ec r y p tin g   d ata  d e m o n s tr ates   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   4 2 2 7 - 4238   4234   its   s u itab ilit y   f o r   s ec u r d ata   tr an s m is s io n   in   r ea l - tim a p p licatio n s .   T h lo wer   en cr y p t io n   an d   d ec r y p tio n   tim es  o f   th e   GW C C   alg o r ith m   m ak e   it  well - s u ited   f o r   r ea l - tim ap p licatio n s ,   s u ch   as   SDN,   wh er e   d elay s   ca n   h av s ig n if ican im p ac o n   p er f o r m a n ce   an d   u s er   ex p er ien ce .   E n s u r in g   th n etwo r k ' s   ab ilit y   to   r ap id ly   s ec u r an d   ac ce s s   d ata  is   cr u cial  f o r   m ain tain in g   h ig h   th r o u g h p u an d   lo laten cy .   Alth o u g h   R SA  an d   E lGam al  ar r e n o wn ed   f o r   th eir   r o b u s s ec u r ity   ca p ab il ities ,   th eir   lo n g e r   p r o ce s s in g   tim es  ca n   b a   d is ad v an tag in   h ig h - s p ee d   n etwo r k s .   T h p r o p o s ed   GW C C ,   h o wev er ,   ac h iev es  b alan ce   b y   p r o v id in g   r o b u s s ec u r it y   m ea s u r es  wh ile  m in im izin g   p r o ce s s in g   d elay s .   T h is   m ak es  it  m o r a d v a n ce d   an d   p r ef er ab l e   o p tio n   f o r   co n tem p o r ar y   n et wo r k   en v ir o n m en ts .   T h e   R SA  an d   E lGam al  e n cr y p tio n   a lg o r ith m s   ar wid el y   r ec o g n ized   f o r   th eir   r o b u s s ec u r ity   ca p ab ilit ies.  Ho wev er ,   th eir   r elativ ely   lo n g er   p r o ce s s in g   tim es  ca n   p o s a   ch allen g in   h ig h - s p ee d   n etwo r k   en v i r o n m e n ts .           Fig u r 3 .   C o m p a r is o n   o f   p er f o r m an ce   o f   v ar io u s   cr y p t o g r a p h ic  alg o r ith m s       Fig u r 4   co m p ar es  th laten c y   p er f o r m an ce   o f   v a r io u s   o p t im izatio n   alg o r ith m s   as  th n u m b er   o f   n etwo r k   n o d es  in cr ea s es.  T h p lo in clu d es  c o m p ar is o n   o f   s ev er al  al g o r ith m s ,   n a m ely   th p r o p o s ed   SDSTOA,   STO A,   MBOA,   H HOA,   an d   PS OA.   T h p r o p o s ed   SDSTOA  co n s is ten tly   d em o n s tr ates  th lo west   laten cy   ac r o s s   all  test ed   n o d co u n ts .   T h a n aly s is   s u g g e s ts   th at  SDSTOA  d em o n s tr ates  h ig h   lev el  o f   ef f icien cy   i n   th e   m an a g em en t   o f   n etwo r k   tr af f ic  an d   th e   r e d u ctio n   o f   d elay s ,   e v en   wh en   th n etwo r k ' s   s ca le   ex p an d s .   T h s ca lab ilit y   an d   e f f icien cy   o f   th p r o p o s ed   SDSTOA  ar d em o n s tr ated   b y   its   ab ilit y   to   m ai n tain   lo laten cy   ev en   with   an   in c r ea s in g   n u m b e r   o f   n o d es.  T h lo laten cy   o f   th is   tech n o l o g y   m ak es  it  well - s u ited   f o r   lar g e - s ca le  n etwo r k   d ep lo y m en ts   wh er m in im izi n g   d elay   is   ess en tial   f o r   o p tim izin g   p er f o r m an ce   an d   en s u r in g   u s er   s atis f ac tio n .           Fig u r 4 .   Op tim izatio n   alg o r it h m   p er f o r m a n ce   co m p ar is o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         E n erg y - efficien t secu r s o ftw a r e - d efin ed   n etw o r kin g   w ith     ( N a g a r a ju   Tu ma ku r u   A n d a n a ia h )   4235   Fig u r 5   ef f ec tiv ely   d em o n s t r ates  th p r o p o s ed   SDSTOA' s   ef f ec tiv en ess   in   r ed u cin g   t u r n ar o u n d   tim co m p ar ed   to   o t h er   alg o r ith m s ,   p ar ticu lar ly   as  th n u m b er   o f   n etwo r k   n o d es  in cr e ases .   T h co n s is ten t   p er f o r m an ce   ad v an tag o f   th SDSTOA  h ig h lig h ts   it s   p o ten ti al  as  h ig h ly   ef f icien tr af f ic  o p tim izatio n   s o lu tio n   f o r   co n tem p o r ar y   SD en v ir o n m en ts .   T h is   ca p ab ilit y   is   cr u cial  f o r   en s u r in g   e f f ici en an d   r esp o n s iv e   n etwo r k   o p er atio n s ,   m a k in g   it  an   in v alu a b le  to o l f o r   n etwo r k   m an ag em e n t a n d   o p tim izatio n .             Fig u r 5 .   T u r n   a r o u n d   tim c o m p ar is o n       Fig u r 6   v is u ally   r ep r esen ts   th p er f o r m a n ce   co m p ar is o n   o f   m u ltip le  m ac h in lear n in g   m o d els  u s in g   d if f er en ev al u atio n   m etr ics.  T h E SR - R L   m o d el  d em o n s tr ates  co n s is ten s u p er io r   p er f o r m an ce   co m p a r ed   to   o th er   m o d els  in   all   m etr ics,  in d icatin g   its   ab ilit y   t o   ac cu r ately   class if y   d ata  w h ile  m ain tain in g   h i g h   p r ec is io n ,   r ec all,   F - m ea s u r e,   s en s itiv ity ,   an d   s p ec if icity .   T h a p p lic atio n   co n tex d e m o n s tr ates  th r o b u s tn ess   an d   ef f ec tiv en ess   o f   E SR - R L .   C o m p ar ativ e   a n aly s is   h ig h lig h ts   th im p o r tan ce   o f   a d v an ce d   m o d els  lik E SR - R L .   T h ese  m o d els  u tili ze   s o p h is ticated   tech n iq u es  to   o p tim ize  an d   ad ap to   c o m p le x   d ata  p atter n s ,   r esu ltin g   in   h ig h   ac cu r ac y   an d   ef f icie n cy   i n   r ea l - tim ap p licatio n s .     T h s im u latio n   r esu lts ,   co m p a r in g   th p r o p o s ed   E SR - R L   wi th   GW C C   f r am ewo r k   with   n u m b er   o f   o th er   r o u tin g   alg o r ith m s   in cl u d d ee p   Q - n etwo r k   ( DQN) ,   Q - r o u tin g   ( QL R ) ,   s tan d ar d   E C C - b ased   r o u tin g ,   an d   b asic  Op en Flo r o u tin g ,   e x h ib it  s u b s tan tial  en h an ce m en p er f o r m a n ce - wis as  d i f f er en m etr ics  ar e   co n s id e r ed   as  s h o wn   in   T ab l 1 .   W h en   co m p ar e d   to   o th er   m eth o d s ,   th E SR - R L   with   GW C C   f r am ewo r k   s h o ws  th h ig h est  th r o u g h p u t   o f   9 8 0   Mb p s .   T h e n ,   DQN,   wh er ein   DR L   is   u s ed ,   ac h iev es  8 6 0   Mb p s ,   b u is   s till   b elo o u r   p r o p o s ed   m et h o d .   T h p e r f o r m an ce   d ec r ea s es  ev en   m o r e   in   th ca s o f   QL R ,   E C C - b ased   r o u tin g ,   an d   O p en Flo r o u tin g ,   with   b asic  Op en Flo r o u tin g   b ein g   o n l y   ~5 5 0   Mb p s ,   h ig h lig h tin g   th e   in ef f icien cy   o f   co n v en tio n al  s tatic  r o u tin g   m ec h an is m s .           Fig u r 6 .   Per f o r m an c co m p ar is o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   4 2 2 7 - 4238   4236   T ab le  1 .   Per f o r m an ce   co m p a r is o n   with   p ee r   m et h o d s   M e t h o d   N e t w o r k   t h r o u g h p u t   ( M b p s)   La t e n c y   ( ms)   En e r g y   c o n su mp t i o n   ( J/ p a c k e t )   P a c k e t   d e l i v e r y   r a t i o   ( %)   En c r y p t i o n   t i m e   ( ms)   D e c r y p t i o n   t i m e   ( ms)   A U C   s c o r e   ( r o u t i n g   a c c u r a c y )   P r o p o se d   ES R - R L   w i t h   G W C C   9 8 0   12   0 . 3 5   9 9 . 1   1 . 2   1   0 . 9 8   D e e p   Q - n e t w o r k   ( D Q N )   8 6 0   18   0 . 4 2   9 6 . 8   1 . 5   1 . 3   0 . 9 5   Q - r o u t i n g   ( Q L R )   7 2 0   25   0 . 5   9 3 . 2   1 . 8   1 . 6   0 . 9 2   S t a n d a r d   EC C - b a se d   r o u t i n g   6 8 0   30   0 . 5 5   9 0 . 5   2 . 5   2 . 2   0 . 8 8   B a si c   O p e n F l o w   r o u t i n g   5 5 0   42   0 . 6 2   8 5 . 4   3   2 . 8   0 . 8 2       Fo r   laten cy ,   th e   lo west  r ea ch a b le  d elay   in   th is   co m p ar is o n   i s   1 2 m s   b y   E SR - R L   with   GW C C   wh ich   s h o ws  th ab ilit y   to   d y n am ica lly   ad ju s th e   p ath   s elec tio n .   I n   co n tr ast,  DQN  an d   QL R   in c u r   h i g h er   d elay s   u p   to   1 8   m s   an d   2 5   ms   r esp ec tiv ely   d u to   th co m p u tatio n a o v er h ea d   in   m a k in g   r ein f o r ce m en lear n in g   b ased   d ec is io n s .   T h h ig h est  laten cies  ar p r esen ted   b y   E C C - b as ed   R o u tin g   ( 3 0   m s )   an d   b asic   Op en Flo r o u tin g   ( 4 2   ms ) ,   wh ich   r e p r esen t   th ei r   lack   o f   r o u tin g   ef f icien cy   an d   m ea n in g   o f   co n g esti o n   co n tr o l.  Mo r eo v e r ,   E SR - R L   with   GW C C   h as  th l ea s en er g y   co n s u m p tio n ,   0 . 3 5   J /p ac k et,   d u to   its   en er g y - awa r r o u tin g   ca p ab ilit ies.  DQN  ( 0 . 4 2   J /p ac k et)   an d   QL R   ( 0 . 5 0   J /p ac k e t)   d o   well  en er g y   co n s u m p ti o n   wis b u t   do   n ot   p o s s ess   th lear n ed   co m p lex   s tr ateg ies  with in   E SR - R L .   T h h ig h est  en er g y   co n s u m p tio n   is   f o u n d   in   E C C - b ased   r o u tin g   ( 0 . 5 5   J /p ac k et)   an d   Op en Flo r o u tin g   ( 0 . 6 2   J /p ac k et) ,   clea r ly   s h o win g   th e   in ab ilit y   o f   th ese  p r o to co l s   to   s u p p o r p o wer - aw ar r o u tin g .   T h p ac k et  d eliv e r y   r atio   ( PDR )   f o r   th p r o p o s ed   m eth o d   is   also   th h ig h est  at  9 9 . 1 % ,   wh ich   in d icate s   g o o d   r eliab ilit y   in   th n etwo r k   with   m in im al  lo s s   o f   p ac k et.   DQN  ( 9 6 . 8 %)  an d   QL R   ( 9 3 . 2 %)  wo r k   well  b u t   ar e   n o as  r o b u s t   as   with   E SR - R L .   Fo r   t h m eth o d o lo g y   u s in g   E C C - b ased   r o u tin g   ( 9 0 . 5 %)  an d   Op en Flo r o u tin g   ( 8 5 . 4 %),   th PDR   is   co n s id er ab ly   lo w   d u to   s tatic  r o u tin g   C AN  u tili ze d   f o r   th ese  ap p r o ac h es  wh ich   allo ws  n o   o p tim izatio n s   r esu ltin g   in   d ata  p ac k ets  g ettin g   lo s o n   t h wa y .   Sin ce   en cr y p tio n   an d   d ec r y p tio n   with   GW C C   t ak n o   m o r th a n   1 . 2   m s   an d   1 . 0   m s ,   r esp ec tiv ely ,   its   in teg r atio n   with   it  ac ts   to   en h an ce   s ec u r ity   a n d   tu r n s   th i s   cr y p to g r ap h ic  alg o r ith m   in to   th m o s p e r f o r m an a p p r o ac h .   B ec au s o f   t h eir   h ig h er   co m p u tat io n al  o v er h ea d ,   DQN  ( 1 . 5   m s   an d   1 . 3   m s )   an d   QL R   ( 1 . 8   m s   an d   1 . 6   m s )   h av s lig h tly   lo n g er   p r o ce s s in g   tim es,  wh ile  E C C - b ased   R o u tin g   ( 2 . 5   m s   a n d   2 . 2   m s )   a n d   Op e n Flo r o u tin g   ( 3 . 0   m s   an d   2 . 8   m s )   h av th s lo west  p er f o r m an ce   an d   en er g y   co n s u m p tio n   in   c r y p to g r a p h y ,   wh ich   m ay   lead   to   b o ttlen ec k   in   s ec u r d ata  tr an s m is s io n .   Fin ally ,   AUC  s co r is   b etter   in   E SR - R L   with   G W C C   ( 0 . 9 8 ) .   DQN  ( 0 . 9 5 )   a n d   QL R   ( 0 . 9 2 )   f o llo d u to   o p tim izat io n   b y   m ac h in lear n in g   m eth o d   an d   E C C - b ased   R o u tin g   ( 0 . 8 8 )   a n d   Op e n Flo r o u tin g   ( 0 . 8 2 )   ar e   lo wer   th an   th o th er s ,   wh ich   co n f ir m s   th lim itatio n s   o f   tr ad itio n al   r o u tin g   p r o to co ls   f o r   ef f icien tly   h an d lin g   n etwo r k   tr af f ic  in   r ea l tim e.       5.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   p r esen ts   a   n o v el  f r am ewo r k   f o r   en er g y - e f f icien r o u tin g   an d   s ec u r e   d ata  tr a n s m is s io n   in   SDN.   T h f r am ewo r k   u tili ze s   E SR - R L   an d   GW C C   to   ac h iev e   th eir   o b jectiv es.   T h co m p r eh e n s iv m eth o d o l o g y   we  em p lo y   co m b in es  ad v an ce d   m ac h in lear n in g   tech n iq u es  an d   r o b u s cr y p to g r ap h ic  m eth o d s   to   ef f ec tiv ely   tack le  th k ey   ch allen g es  o f   ef f i cien cy ,   s ec u r ity ,   an d   ad a p tab ilit y   in   co n tem p o r ar y   n etwo r k   en v ir o n m en ts .   T h p r o p o s ed   E SR - R L   m o d el  p er f o r m s   b etter   th an   tr ad itio n al  m o d e ls   lik R L ,   GR U,   b id ir ec tio n al  l o n g   s h o r t - ter m   m em o r y   ( B iLST M ) ,   an d   L ST M,   as  s h o wn   b y   th e   r esu lts   o f   m an y   s im u latio n s   an d   ex p er im en ts .   T h is   s u p er io r ity   is   o b s er v e d   ac r o s s   m u ltip le  p er f o r m an ce   m etr ics,   s u ch   as  ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   F - m ea s u r e,   s en s itiv ity ,   an d   s p ec if icity .   T h E SR - R L   m o d el  d em o n s tr ates  ex ce p tio n al   p r o f icien c y   in   f o r ec asti n g   n e two r k   tr af f ic  p atter n s ,   o p tim i zin g   r o u ti n g   d ec is io n s ,   an d   m in im izin g   o v e r all  en er g y   c o n s u m p tio n .   I n   a d d iti o n ,   th GW C C   s y s tem   im p lem en ts   s tr o n g   en cr y p tio n   an d   d ec r y p tio n   m eth o d s   to   en s u r s ec u r d ata  tr an s m is s io n   with   m in im al  d elay .   T h f r am ewo r k   we  h av d ev e lo p ed   in clu d es  th e   SDST OA  to   en ab le  d y n a m ic  f ea tu r s elec tio n   an d   lo ad   b ala n cin g .   T h is   in teg r atio n   en h a n c es  th p er f o r m an ce   an d   r esil ien ce   o f   t h n etwo r k .   C o m p ar ativ e   a n aly s is   d em o n s tr ates  th n o tab le  b en ef its   o f   th p r o p o s e d   m eth o d s   in   co m p a r is o n   to   e x is tin g   ap p r o ac h es.  I t   s h o w s   en h an ce m en ts   in   laten c y ,   tu r n ar o u n d   tim e,   an d   o v er all  n etwo r k   th r o u g h p u t.  T h is   r esear ch   h as  s ig n if ican i m p licatio n s   f o r   th d esig n   an d   im p lem en tatio n   o f   n ex t - g en e r atio n   SDN  ar ch itec tu r e .   T h f r am ewo r k   p r esen ted   h er e   tack les  th e   is s u es  o f   e n er g y   e f f icien cy   an d   s ec u r ity   s im u ltan eo u s ly .   I p r o v id es  s o lu tio n   th at  is   s ca lab le  an d   a d ap tab le,   ca p a b le  o f   m ee tin g   th e   in cr ea s in g   d em a n d s   o f   h ig h - p er f o r m a n ce   n etwo r k   en v ir o n m en ts .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.