一种基于区块链的蜂窝网络安全交易平台制造技术

本发明专利技术公开了一种基于区块链的蜂窝网络安全交易平台，使用用户协作缓存调度策略缓解核心网络压力，用户在运行过程中也同样会产生多种多样的高性能计算需求，用协作计算模型解决计算任务；基于PBFT共识协议的蜂窝网络安全交易平台，通过将资源用户成为共识节点的方式，激励资源用户分享硬盘空间和计算资源，建立节点间的诚信度模型；通过基于PBFT算法的区块链共识协议，将整个区块链吞吐量优化问题，拆解成由缓存策略优化以及计算资源分享两个子问题，采用基于分层强化学习的方法进行求解。将两个强化学习过程进行嵌套，子问题在不断收敛的过程中，会不断引导主问题往更优的状态进行收敛，使用的分层强化学习方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的蜂窝网络安全交易平台
本专利技术属于边缘计算、区块链领域，特别涉及一种基于强化学习优化的、确保交易安全性的区块链交易平台。
技术介绍
随着通信技术和智能设备的飞速发展，各种服务于用户的高级需求被挖掘，用户对网络流量和设备计算能力的需求也在飞速增加。边缘缓存和计算卸载是具有潜力的技术，可以极大的减轻回程链路的压力和提升用户服务的响应速度。但是，用户与用户之间进行大量的数据交换和资源交易，存在数据安全与隐私防护问题，比如，用户的身份信息和访问记录，容易被恶意用户利用。同时，缺乏有效的奖励机制，用户参与蜂窝网络的贡献过程中，很难获得即时的奖励，用户积极性不高。用户与用户之间分享内容往往依赖社会关系，通常只会分享给身边的朋友亲人，但对于身边需要资源的陌生人难以进行安全、可靠的分享。原因主要有两点，一、缺乏可靠的激励机制，用户不能从分享资源的过程中获得奖励。二、用户间分享过程中缺乏安全传输规范，用户在传输过程中隐私得不到保证。区块链技术在解决上述两个问题中有着先天的技术优势。一、区块链技术可以通过“挖矿”等手段对产生区块的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区块链的蜂窝网络安全交易平台，其特征在于：在典型蜂窝网络场景中，使用用户协作缓存调度策略缓解核心网络压力，用户在运行过程中也同样会产生多种多样的高性能计算需求，因此用协作计算模型解决计算任务；为确保用户之间数据传输和个人隐私安全，部署基于区块链技术的资源交易安全性平台；基于PBFT共识协议的蜂窝网络安全交易平台，通过将资源用户成为共识节点的方式，激励资源用户分享自己的硬盘空间和计算资源，同时也保证了数据交换时可能面临的数据安全问题；考虑系统中共识节点和控制器的信任特性，建立节点间的诚信度模型；通过基于PBFT算法的区块链共识协议，所有交易被认证，添加到区块链上；将整个区块链吞吐量优...

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的蜂窝网络安全交易平台，其特征在于：在典型蜂窝网络场景中，使用用户协作缓存调度策略缓解核心网络压力，用户在运行过程中也同样会产生多种多样的高性能计算需求，因此用协作计算模型解决计算任务；为确保用户之间数据传输和个人隐私安全，部署基于区块链技术的资源交易安全性平台；基于PBFT共识协议的蜂窝网络安全交易平台，通过将资源用户成为共识节点的方式，激励资源用户分享自己的硬盘空间和计算资源，同时也保证了数据交换时可能面临的数据安全问题；考虑系统中共识节点和控制器的信任特性，建立节点间的诚信度模型；通过基于PBFT算法的区块链共识协议，所有交易被认证，添加到区块链上；将整个区块链吞吐量优化问题，拆解成由缓存策略优化以及计算资源分享两个子问题，采用基于分层强化学习的方法进行求解。


2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的蜂窝网络安全交易平台，其特征在于：假设基站与用户之间的无线电传播信道是典型的瑞利信道，包括路径损耗和瑞利衰落；在同一个基站服务下，分配给所有用户的频谱彼此正交，不存在相干信道干扰；在t时刻用户与基站之间的信噪比SNRs,n(t)表示为



其中，gs,n(t)是信道增益参数，是用户n到基站s之间的距离，是瑞利信道的路径损失，β是路径损失参数,ps,n(t)是基站s到用户n之间下行发射功率,是噪声功率。


3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的蜂窝网络安全交易平台，其特征在于：假设基站将频谱均分给每个用户，则每个用户都将占有一个带宽为B的子信道；所以通过香农定义，得出用户n与基站s之间的t时刻数据传输速度rs,n(t)，当用户n请求文件fn时，如果邻近的资源用户的存储空间中缓存着该文件，则优先通过D2D链路获取该文件；认为用户在进行D2D协作传输的过程中速度是很快的，且由于距离较短，干扰较小，所以通过D2D传送文件时，文件传输时延大致相同，用tD2D来表示；如果邻近的用户的缓存空间中没有存储该文件而基站服务器中存储着该文件时，则通过蜂窝网络连接基站获取；如果在基站和附近的用户中都没有找到该文件，用户只能通过基站连接互联网获取，同理，由于基站与内容服务器之间，通过可靠的有线链路传输，所以文件在核心网中传输时延也近似相同，记作固定值tfix；同时，用en＝{0,1,2}来表示文件的获取的方式，如果en＝0，则代表本地没有该文件，从核心网获取；如果en＝1，则从基站获取，en＝2，则从邻近用户获取。


4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的蜂窝网络安全交易平台，其特征在于：对于用户设备而言，使用马尔科夫过程对用户k的计算资源进行建模；将用户k的计算资源jk量化成Y个级别，j＝{j0,j1,...,jY-1}；因此使用条件转移概率矩阵transj(t)来预测用户在下一时刻的计算资源；
对于用户而言，认为大部分用户的计算资源比较有限，为C...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙艳华，邢玉萍，张延华，孙恩昌，杨睿哲，李萌，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11