本申请提供了一种计算卸载优化方法和装置、电子设备和存储介质，其中，该方法包括：建立基于区块链的云原生网络系统；根据目标边缘服务器的边缘计算结果和目标物联网设备的任务到达率确定每对联盟节点的信誉度；根据信誉度生成区块链共识机制；获取联盟链系统在计算卸载过程中所需的第一时延和消耗的第一能耗、获取区块链共识机制在共识过程中所需的第二时延；根据第一时延、第一能耗以及第二时延建立时延最小化目标模型，并基于时延最小化目标模型得到计算卸载优化方案。通过本申请，解决了相关技术中存在无法同时满足物联网设备的计算实时性和数据安全性需求的问题。计算实时性和数据安全性需求的问题。计算实时性和数据安全性需求的问题。
【技术实现步骤摘要】
计算卸载优化方法和装置、电子设备和存储介质
[0001]本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种计算卸载优化方法和装置、电子设备和存储介质。
技术介绍
[0002]近年来，物联网设备的爆发式增长，促使计算密集型应用不断地出现，如：智能驾驶、虚拟/增强现实和在线游戏等，这类应用具有计算量大，实时性高等特点。然而物联网设备计算和存储资源有限，无法满足计算密集型应用超低时延的服务需求。利用云原生网络架构，以云作为网络的中心，将所有业务与云直接相连，使得网络从传统端到端的传输连接演变为云和端的高效协作。边缘云提供计算和存储资源，物联网设备可以将计算任务卸载到边缘云服务器执行，从而有效地降低任务的计算时延和物联网设备的能耗。但是由于边缘设备通常部署在无线基站等网络边缘，具有分布式和异构等特点，且处于开放和不安全的环境，导致物联网设备的计算卸载面临数据安全问题。
[0003]相关技术通过引入区块链技术保障物联网设备在任务卸载过程中的数据安全，区块链作为一种多方共建、共享和共管的技术，可以通过共识机制保证计算卸载过程数据的安全可靠。但传统区块链共识机制存在交易吞吐量低、资源消耗大和交易认证时延长等问题，无法保障海量资源受限的物联网设备频繁执行计算卸载时的数据安全。且现有计算卸载方法的优化目标多数只考虑降低计算卸载任务产生的时延，而没有考虑区块链系统的交易认证时延。
[0004]因此，现有技术存在无法同时满足物联网设备的计算实时性和数据安全性需求的问题。
技术实现思路
[0005]本申请提供了一种计算卸载优化方法和装置、电子设备和存储介质，以至少解决相关技术中存在无法同时满足物联网设备对计算实时性和数据安全性的问题。
[0006]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算卸载优化方法，该方法包括：
[0007]建立基于区块链的云原生网络系统，其中，所述云原生网络系统中包含计算卸载过程中信息处理的联盟链系统，所述联盟链系统包含多对联盟节点，每对所述联盟节点中包含目标物联网设备和目标边缘服务器，所述目标物联网设备为发送任务卸载信息的对象，所述目标边缘服务器为计算所述任务卸载信息和进行区块链共识的对象；
[0008]根据所述目标边缘服务器的边缘计算结果和所述目标物联网设备的任务到达率确定每对所述联盟节点的信誉度；
[0009]根据所述信誉度生成区块链共识机制；
[0010]获取所述联盟链系统在计算卸载过程中所需的第一时延和消耗的第一能耗、获取所述区块链共识机制在共识过程中所需的第二时延；
[0011]根据所述第一时延、所述第一能耗以及所述第二时延建立时延最小化目标模型，
并基于所述时延最小化目标模型得到计算卸载优化方案。
[0012]根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种计算卸载优化装置，该装置包括：
[0013]建立模块，用于建立基于区块链的云原生网络系统，其中，所述云原生网络系统中包含计算卸载过程中信息处理的联盟链系统，所述联盟链系统包含多对联盟节点，每对所述联盟节点中包含目标物联网设备和目标边缘服务器，所述目标物联网设备为发送任务卸载信息的对象，所述目标边缘服务器为计算所述任务卸载信息和进行区块链共识的对象；
[0014]确定模块，用于根据所述目标边缘服务器的边缘计算结果和所述目标物联网设备的任务到达率确定每对所述联盟节点的信誉度；
[0015]生成模块，用于根据所述信誉度生成区块链共识机制；
[0016]获取模块，用于获取所述联盟链系统在计算卸载过程中所需的第一时延和消耗的第一能耗、获取所述区块链共识机制在共识过程中所需的第二时延；
[0017]得到模块，用于根据所述第一时延、所述第一能耗以及所述第二时延建立时延最小化目标模型，并基于所述时延最小化目标模型得到计算卸载优化方案。
[0018]可选地，生成模块包括：
[0019]创建单元，用于利用所述目标边缘服务器创建一个初始单元，其中，所述初始单元用于存储所述边缘计算结果和所述联盟节点的信誉度；
[0020]选择单元，用于利用所述目标边缘服务器通过第一预设方法选择第一预设数量个边缘区块，将所述第一预设数量个边缘区块的哈希值存入所述初始单元，得到第一单元；
[0021]计算单元，用于利用所述目标边缘服务器将一个随机数存入所述第一单元，计算此时所述第一单元的哈希值并将所述哈希值存入所述第一单元，得到第二单元；
[0022]广播单元，用于利用所述目标边缘服务器将所述第二单元广播至其他边缘服务器；
[0023]验证单元，用于利用所述其他边缘服务器验证所述第二单元是否合法，如果合法，则所述第二单元成为新的边缘区块；
[0024]判断单元，用于利用所述其他边缘服务器所产生的边缘区块，验证所述新的边缘区块，并利用所述其他边缘服务器判断验证次数是否达到认证阈值，如果达到所述认证阈值，则所述第二单元的数据被所述联盟链系统成功共识。
[0025]可选地，获取模块包括：
[0026]第一获取单元，用于获取所述任务卸载信息在传输过程中的传输时延以及所述第一能耗、所述任务卸载信息在边缘服务器排队的排队时延和所述边缘服务器执行所述任务卸载信息所需的执行时延；
[0027]第一得到单元，用于根据所述传输时延、所述排队时延以及所述执行时延得到所述第一时延；
[0028]第二获取单元，用于获取所述任务卸载信息在所述共识过程中的所述第二时延。
[0029]可选地，得到模块包括：
[0030]生成单元，用于生成针对所述第一时延、所述第一能耗以及所述第二时延的约束条件；
[0031]第一建立单元，用于基于所述约束条件，建立所述时延最小化目标模型。
[0032]转化单元，用于通过第二预设方法将所述时延最小化目标模型转化为第二预设数
量个局部模型；
[0033]第二得到单元，用于通过训练所述第二预设数量个局部模型的参数并行地优化所述局部模型，得到对应的局部变量；
[0034]第三得到单元，用于合并所述局部变量，并对所述时延最小化目标模型的全局变量进行优化，得到所述计算卸载优化方案。
[0035]可选地，确定模块包括：
[0036]第四得到单元，用于利用所述目标边缘服务器根据第三预设数量个所述目标物联网设备对所述目标边缘服务器的信誉度，得到所述目标边缘服务器的综合信誉度；
[0037]第五得到单元，用于利用所述目标边缘服务器根据所述目标物联网设备的任务到达率，得到所述目标物联网设备的信誉度；
[0038]确定单元，用于根据所述目标边缘服务器的综合信誉度和所述目标物联网设备的信誉度，确定每对所述联盟节点的信誉度。
[0039]可选地，建立模块包括：
[0040]第二建立单元，用于建立区块链赋能的云原生网络系统，其中，所述云原生网络系统包含第二预设数量个物联网设备和第四预设数量个边缘服务器；
[0041]第三建立单元，用于基于所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种计算卸载优化方法，其特征在于，所述方法包括：建立基于区块链的云原生网络系统，其中，所述云原生网络系统中包含计算卸载过程中信息处理的联盟链系统，所述联盟链系统包含多对联盟节点，每对所述联盟节点中包含目标物联网设备和目标边缘服务器，所述目标物联网设备为发送任务卸载信息的对象，所述目标边缘服务器为计算所述任务卸载信息和进行区块链共识的对象；根据所述目标边缘服务器的边缘计算结果和所述目标物联网设备的任务到达率确定每对所述联盟节点的信誉度；根据所述信誉度生成区块链共识机制；获取所述联盟链系统在计算卸载过程中所需的第一时延和消耗的第一能耗、获取所述区块链共识机制在共识过程中所需的第二时延；根据所述第一时延、所述第一能耗以及所述第二时延建立时延最小化目标模型，并基于所述时延最小化目标模型得到计算卸载优化方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述信誉度生成区块链共识机制包括：利用所述目标边缘服务器创建一个初始单元，其中，所述初始单元用于存储所述边缘计算结果和所述联盟节点的信誉度；利用所述目标边缘服务器通过第一预设方法选择第一预设数量个边缘区块，将所述第一预设数量个边缘区块的哈希值存入所述初始单元，得到第一单元；利用所述目标边缘服务器将一个随机数存入所述第一单元，计算此时所述第一单元的哈希值并将所述哈希值存入所述第一单元，得到第二单元；利用所述目标边缘服务器将所述第二单元广播至其他边缘服务器；利用所述其他边缘服务器验证所述第二单元是否合法，如果合法，则所述第二单元成为新的边缘区块；利用所述其他边缘服务器所产生的边缘区块，验证所述新的边缘区块，并利用所述其他目标边缘服务器判断验证次数是否达到认证阈值，如果达到所述认证阈值，则所述第二单元的数据被所述联盟链系统成功共识。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述联盟链系统在计算卸载过程中所需的第一时延和消耗的第一能耗、获取所述区块链共识机制在共识过程中所需的第二时延包括：获取所述任务卸载信息在传输过程中的传输时延以及所述第一能耗、所述任务卸载信息在边缘服务器排队的排队时延和所述边缘服务器执行所述任务卸载信息所需的执行时延；根据所述传输时延、所述排队时延以及所述执行时延得到所述第一时延；获取所述任务卸载信息在所述共识过程中的所述第二时延。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一时延、所述第一能耗以及所述第二时延建立时延最小化目标模型包括：生成针对所述第一时延、所述第一能耗以及所述第二时延的约束条件；基于所述约束条件，建立所述时延最小化目标模型。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述时延最小化...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟伟，梁辉，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：
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