面向云赋能高空平台系统环境与基础设施监测的区块链模型

近年来，利用高空平台系统（HAPS）增强传统无线网络的功能日益受到重视，催生了大量应用，有望为地面用户提供新服务，并提升现有应用的效率与普及度。云赋能 HAPS 旨在构建基于 HAPS 的数据中心，为用户提供云服务，已成为从天空提供大规模普惠服务的关键使能技术。尽管从 HAPS 提供云服务效率颇高，但其在平流层层面的实际部署仍面临诸多挑战，如高能耗、物理维护，且尤其易受安全问题的困扰。保护云赋能 HAPS 免受各类网络攻击是保障其安全运行的必要条件。本文提出一种区块链模型，用于在环境与基础设施监测（EIM）应用背景下，保护包含大量 HAPS 站的云赋能 HAPS 网络免受反复网络攻击。为此，本文首先给出详细的区块链框架，并阐述将该框架集成到各系统组件中的方式。随后我们讨论了系统实现的细节，包括云交易的存储与消费、新区块的生成，以及为契合 EIM 需求而定制的区块链共识协议。最后，我们通过数值仿真展示了系统在吞吐量、延迟及抗攻击韧性方面的性能。