基于区块链的 AI 增强后量子多变量身份基签名及隐私保留数据聚合方案：面向 fog 化飞行 ad-hoc 网络
密码学与安全
2026-04-22 v1
摘要
将 Fog 计算与飞行 ad-hoc 网络（FANETs）集成，为无人机基于应用提供了去中心化、低延迟智能能力。然而，FANETs 的分布式特性、移动性和资源受限，使其面临显著的安全和隐私挑战，尤其是针对量子威胁。为此，本文提出一种面向 fog 化 FANETs 的基于区块链、AI 增强的密钥管理框架。该方案采用后量子多变量身份基签名方案（PQ-MISS）和零知识证明（ZKPs），实现安全的密钥建立、隐私保留的数据聚合和完整性验证。基于多项式组合的加密机制和聚合签名模型支持 fog 与无人机层之间的安全高效多设备通信。Fog 服务器从经验证的无人机数据构建部分区块链块。这些块由 Cloud 服务器（CS）完成并挖矿。AI 算法随后对已验证数据进行分析，以生成准确的预测和洞察。NS-3 模拟令验证了 PQ-MISS 在减少通信开销方面的效率，同时提高了数据聚合和验证的速度和可靠性。比较分析表明，所提方案在计算成本、后量子安全性和可扩展性方面优于现有方法，为面向安全、智能、面向未来 FANET 系统的构建提供了稳健解决方案。
引用
@article{arxiv.2604.18819,
title = {Blockchain-Driven AI-Enhanced Post-Quantum Multivariate Identity-based Signature and Privacy-Preserving Data Aggregation Scheme for Fog-enabled Flying Ad-Hoc Networks},
author = {Sufian Al majmaie and Ghazal Ghajari and Niraj Prasad Bhatta and Fathi Amsaad},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.18819},
year = {2026}
}