BlockRoam:面向未来移动网络的基于区块链的漫游管理系统
密码学与安全
2020-05-12 v1
摘要
移动服务提供商(MSP)尤其易受漫游欺诈的侵害,特别是利用当代漫游管理系统中数据交换过程的长延迟进行的欺诈,每年造成数十亿美元的损失。本文提出 BlockRoam,一种新颖的基于区块链的漫游管理系统,为 MSP 与移动订阅用户之间提供高效的数据交换平台。利用权益证明(Proof-of-Stake, PoS)共识机制与智能合约,BlockRoam 能显著缩短信息交换延迟,从而解决漫游欺诈问题。通过深入分析,我们表明此类基于 PoS 的区块链网络的安全性及性能可通过激励更多用户(如订阅用户)参与网络而进一步增强。此外,此类网络中的用户常加入权益池(如由 MSP 组建)以提升收益。因此,我们基于斯塔克伯格博弈(Stackelberg game)建立经济模型,以联合最大化网络用户与权益池的利润,从而鼓励用户参与。我们还提出了一种有效方法以保证该博弈均衡的唯一性。性能评估表明,所提经济模型有助于 MSP 获得额外利润、吸引更多投资进入区块链网络,并增强网络的安全性与性能。
引用
@article{arxiv.2005.04571,
title = {BlockRoam: Blockchain-based Roaming Management System for Future Mobile Networks},
author = {Cong T. Nguyen and Diep N. Nguyen and Dinh Thai Hoang and Hoang-Anh Pham and Nguyen Huynh Tuong and Yong Xiao and Eryk Dutkiewicz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.04571},
year = {2020}
}