代数看门狗：缓解无线网络编码中的不当行为

我们提出了一种用于无线网络编码的安全方案，称为代数看门狗。通过使节点能够概率性地检测恶意行为，并利用侦听到的消息在本地监管其下游邻居，代数看门狗实现了一个安全的全局自检网络。与传统的基于接收方的拜占庭检测协议不同，该协议赋予发送方在检查下游节点中的主动角色。其核心思想受 Marti 等人提出的 watchdog-pathrater 启发，该机制试图检测并缓解路由不当行为的影响。作为此类系统的初始构建模块，我们首先关注一个两跳网络。我们提出了一个图模型，用以理解节点为监管其下游邻居而执行的推理过程；并用于计算、分析和近似漏检与误检概率。此外，我们使用假设检验框架对性能进行了代数分析，该框架提供了误检和漏检概率的精确公式。然后，我们将代数看门狗扩展到更通用的网络设置，并提出了一种协议，通过该协议我们可以以分布式方式在编码系统中建立信任。我们开发了一个图模型来检测通用多跳网络中下游对抗性节点的存在。该图模型（一个格子结构）适用于众所周知的算法，如 Viterbi 算法，该算法可以计算漏检和误检概率。我们通过分析表明，只要最小割不被拜占庭对手主导，上游节点就能监控下游邻居，并以一定概率实现可靠通信。最后，我们给出了支持我们分析的仿真结果。