基于区块链的雾网络中的任务卸载优化方案研究

作者：黄晓舸^*; 刘鑫; **; 陈前斌

来源：电子与信息学报, 2022, 44(07): 2440-2448.

• 任务卸载
• 雾计算网络
• 区块链
• 资源分配

当前物联网(IoT)应用的快速增长对用户设备的计算能力是一个巨大的挑战。雾计算(FC)网络可为用户设备提供近距离、快速的计算服务，为资源紧张，计算能力有限的用户设备提供了解决方案。该文提出一个基于区块链的雾网络模型，该模型中用户设备可以将计算密集型任务卸载到计算能力强的节点处理。为最小化任务处理时延和能耗，引入两种任务卸载模型，即设备到设备(D2D)协作群组任务卸载和雾节点(FNs)任务卸载。此外，针对雾计算网络任务卸载过程的数据安全问题，引入区块链技术构建去中心化分布式账本，防止恶意节点修改交易信息，实现数据安全可靠传输。为降低共识机制时延和能耗，提出了改进的基于投票的委托权益证明(DPoS)共识机制，得票数超过阈值的FNs组成验证集，验证集中的FN轮流作为管理者生成新区块。最后，以最小化网络成本为目标，联合优化任务卸载决策、传输速率分配和计算资源分配，提出任务卸载决策和资源分配(TODRA)算法进行求解，并通过仿真实验验证了该算法的有效性。

• 单位
  重庆邮电大学; 通信与信息工程学院