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吸引更多矿工参与物联网区块链构建

密码学与安全 2020-11-30 v2

摘要

改变世界的区块链技术为工业物联网(IIoT)应用中解决安全与个人隐私问题提供了一种建立安全、可信且去中心化系统的新方法。区块链中的挖矿过程要求矿工求解工作量证明谜题,这需要很高的计算能力。然而,轻量级 IIoT 设备由于功耗与计算资源的限制无法直接参与挖矿过程。边缘计算服务使 IIoT 应用构建区块链网络成为可能,其中 IIoT 设备从边缘服务器购买计算资源,从而卸载其计算任务。IIoT 设备购买的计算资源量取决于其在挖矿过程中能获得的收益,并将直接影响区块链网络的安全性。本文研究区块链平台吸引 IIoT 设备从边缘服务器购买更多计算能力以参与挖矿过程、从而构建更安全区块链网络的激励机制。我们将区块链平台与 IIoT 设备之间的交互建模为两阶段 Stackelberg 博弈,其中区块链平台作为领导者,IIoT 设备作为跟随者。我们分析了 Stackelberg 均衡的存在性与唯一性,并提出一种高效算法计算 Stackelberg 均衡点。此外,我们通过大量仿真评估了算法性能,并分析了不同情形下区块链平台与 IIoT 设备的策略。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.10560,
  title  = {Attract More Miners to Join in Blochchain Construction for Internet of Things},
  author = {Xingjian Ding and Jianxiong Guo and Deying Li and Weili Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.10560},
  year   = {2020}
}