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面向边缘计算的物联网区块链定价与预算分配

密码学与安全 2020-08-25 v1 计算机科学与博弈论

摘要

受区块链固有安全性与隐私保护特性的吸引,将区块链引入物联网(IoT)近年来被广泛研究。然而,挖矿过程需要高计算能力,这阻碍了 IoT 设备直接参与区块链构建。为此,引入边缘计算服务以帮助构建物联网区块链,其中 IoT 设备可从边缘服务器购买计算资源。本文考虑 IoT 设备另有其他需边缘服务器协助的任务(如数据分析与数据存储)的情形。它们从这些任务中获得的收益与从边缘服务器购买资源的数量密切相关。在此场景下,IoT 设备将分配其有限预算以从不同边缘服务器购买不同资源,从而使收益最大化。此外,边缘服务器将设定“最佳”价格以使自身获益最大。相应地,边缘服务器与 IoT 设备之间产生了定价与预算分配问题。我们将边缘服务器与 IoT 设备间的交互建模为多领导者多跟随者 Stackelberg 博弈,其目标是达到 Stackelberg 均衡(SE)。我们证明了 SE 点的存在性与唯一性,并设计了高效算法以到达 SE 点。最后,我们通过大量仿真验证模型与算法,结果表明我们设计的正确性与有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.09724,
  title  = {Pricing and Budget Allocation for IoT Blockchain with Edge Computing},
  author = {Xingjian Ding and Jianxiong Guo and Deying Li and Weili Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.09724},
  year   = {2020}
}

备注

11 pages, 6 figures