激励权益证明区块链以实现无人机辅助物联网中的安全数据收集：一种多智能体强化学习方法

物联网（IoT）可以便捷部署，同时赋能各种应用，其中物联网节点可以形成集群以共同完成特定任务。在本文中，我们提出利用无人机（UAV）来辅助集群化物联网数据收集，并提供基于区块链的安全保障。具体而言，无人机根据收集的数据生成候选区块，然后通过无人机区块链网络内的轻量级权益证明共识机制进行审计。为了激励高效的区块链同时降低运营成本，我们在活跃无人机上构建了一个权益池，同时鼓励其他无人机进行权益投资并分享利润。该问题被形式化为通过联合研究物联网传输、基于投资和利润分享的激励机制以及无人机部署策略，来最大化单位时间内区块链系统的整体利润。然后，该问题被解耦为两层并以分布式方式求解。内层包含物联网传输和激励机制设计，分别通过大系统近似和单领导者多追随者 Stackelberg 博弈分析来解决。外层用于无人机部署，采用多智能体深度确定性策略梯度方法。结果显示了所提出的学习过程和无人机部署的收敛性，并证明了我们的方案与基线方案相比的性能优越性。