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一种资源竞争的干扰防御

分布式、并行与集群计算 2017-05-22 v2

摘要

考虑一个场景,Alice希望在时隙无线网络中向Bob发送消息mm。然而,存在一个对手Carol,她试图通过干扰通信信道来阻止mm的传输。在信道上发送、接收或干扰mm的每时隙成本为11,我们感兴趣的是Alice和Bob相对于Carol需要花费多少才能保证通信。我们的方法是在资源竞争分析框架下设计一种算法,其中正常网络设备(即Alice和Bob)的成本由故障设备(即Carol)的成本参数化。我们提出了一种算法,保证mm的成功传输,并具有以下性质:如果Carol花费成本TT进行干扰,那么Alice和Bob的期望成本均为O(Tφ1+1)=O(T.62+1)O(T^{\varphi - 1} + 1)=O(T^{.62}+1),其中φ=(1+5)/2\varphi = (1+ \sqrt{5})/2是黄金比例。换句话说,Alice和Bob有可能在通信时花费渐近小于Carol的成本。我们推广到Alice希望向nn个接收者发送mm的情况,并获得了类似的结果。我们的发现即使在以下情况下也成立:(1)双方都不知道TT;(2)Carol知道双方的算法,但不知道他们的随机比特;(3)Carol可以利用双方过去行动的知识进行干扰;(4)只要除了mm之外还有足够的网络流量,Carol可以进行反应式干扰。

关键词

引用

@article{arxiv.1202.6456,
  title  = {A Resource-Competitive Jamming Defense},
  author = {Valerie King and Seth Pettie and Jared Saia and Maxwell Young},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1202.6456},
  year   = {2017}
}