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基于设备到设备通信的计算卸载之安全感知激励机制设计

计算机科学与博弈论 2017-09-25 v2 网络与互联网体系结构

摘要

通过设备到设备(D2D)通信的计算卸载(即 D2D 卸载)近来被提出,旨在利用附近用户设备的闲置计算资源来提升移动计算性能。D2D 卸载的成功依赖于用户参与协作式服务提供,而这给提供服务的用户带来了额外成本,因此需要一种能够补偿这些成本的激励机制。尽管激励机制设计在文献中已被深入研究,本文考虑了一个更具挑战性且较少被探讨的问题:自私用户同时还面临相互依赖的安全风险,例如传染性的基于邻近的攻击。安全成本在本质上与传统服务提供成本(如能耗)截然不同,因为安全风险通常取决于所有用户的集体行为。为此,我们借助博弈论与传染病理论的联合力量构建了一个新的数学框架,以研究 D2D 卸载中用户激励与相互依赖的安全风险之间的相互作用,从而能够实现安全感知激励机制的设计。我们的分析发现了一个有趣的“少即是多”现象:尽管给予用户更多激励会促进更多参与,却可能损害网络运营商的效用。这是因为过度参与可能助长持续的安全风险,结果有效的参与水平并未提升。我们的模型与分析为存在相互依赖安全风险下的 D2D 卸载网络优化提供了新见解。我们进行了大量仿真以验证分析结论。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.03841,
  title  = {Designing Security-Aware Incentives for Computation Offloading via Device-to-Device Communication},
  author = {Jie Xu and Lixing Chen and Kun Liu and Cong Shen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.03841},
  year   = {2017}
}