区块链赋能物联网中用于节能挖矿的多重停止时间序贯检测
密码学与安全
2023-08-21 v2 分布式、并行与集群计算
系统与控制
信号处理
系统与控制
摘要
物联网（IoT）设备作为区块链矿工的最佳时机是什么？其目的是最小化将数据安全（防篡改）记录到分布式账本的低功耗 IoT 设备的能耗。我们构建一个多重停止时间贝叶斯序贯检测问题，以解决 IoT 设备的节能区块链挖矿。目标是确定 个最优挖矿停止时刻，从而最大化成功将区块添加到区块链的概率；我们还提出一个模型来优化停止次数（挖矿时刻数）。该表述等价于一个多重停止时间 POMDP。由于 POMDP 通常计算上难以求解，我们利用次模性论证从数学上证明最优挖矿策略具有有用结构：1) 在信念空间单调，2) 呈现阈值结构，将信念空间划分为两个连通集。利用该结构结果，我们为区块链赋能 IoT 设备构建了一个计算高效的线性挖矿策略。我们提出一种策略梯度技术来优化线性挖矿策略的参数。最后，我们使用合成与真实比特币数据集研究所提挖矿策略的性能。我们展示了最优线性挖矿策略相对于其他启发式策略所实现的节能效果。
引用
@article{arxiv.2305.05479,
title = {Multiple-stopping time Sequential Detection for Energy Efficient Mining in Blockchain-Enabled IoT},
author = {Anurag Gupta and Vikram Krishnamurthy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.05479},
year = {2023}
}