基于区块链的算网可信交易激励机制研究

张桂玉; 刘博文; 梁晓晨; 张笑颜; 吕城锦; 于思佳; 李硕

doi:10.11959/j.issn.2096-109x.2024062

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于区块链的算网可信交易激励机制研究

学术论文

- 基于区块链的算网可信交易激励机制研究
- Research on the incentive mechanism of trusted transactions based on blockchain
- 网络与信息安全学报 2024年10卷第4期页码：175-186
- 作者机构：
  
  1.中讯邮电咨询设计院有限公司，北京 100089
  2.北京邮电大学网络与交换国家重点实验室，北京 100876
- 作者简介：
  
  [ "张桂玉（1979- ），女，河南项城人，中讯邮电咨询设计院有限公司高级工程师，主要研究方向为智能云网技术机制。" ]
  刘博文（1993- ），男，河南郑州人，中讯邮电咨询设计院有限公司助理工程师，主要研究方向为数据骨干网相关技术。
  梁晓晨（1988- ），男，北京人，中讯邮电咨询设计院有限公司工程师，主要研究方向为数据骨干网相关咨询设计与技术。
  张笑颜（1997- ），女，河南驻马店人，中讯邮电咨询设计院有限公司工程师，主要研究方向为数据骨干网相关咨询设计与技术。
  吕城锦（1991- ），男，山西吕梁人，中讯邮电咨询设计院有限公司工程师，主要研究方向为IP网规划和设计。
  于思佳（1994- ），女，河南驻马店人，中讯邮电咨询设计院有限公司工程师，主要研究方向为数据网络、资源编排。
  [ "李硕（2000- ），男，安徽亳州人，北京邮电大学硕士生，主要研究方向为算力网络、区块链、可信交易。" ]
- 基金信息：
- DOI：10.11959/j.issn.2096-109x.2024062
  中图分类号： TP393
- 收稿：2024-02-29，
  
  修回：2024-07-28，
  
  纸质出版：2024-08-25
- 稿件说明：
移动端阅览
张桂玉, 刘博文, 梁晓晨, 等. 基于区块链的算网可信交易激励机制研究[J]. 网络与信息安全学报, 2024, 10(4): 175-186.

Format: ZHANG G Y, LIU B W, LIANG X C, et al. Research on the incentive mechanism of trusted transactions based on blockchain[J]. Chinese Journal of Network and Information Security, 2024, 10(4): 175-186.
张桂玉, 刘博文, 梁晓晨, 等. 基于区块链的算网可信交易激励机制研究[J]. 网络与信息安全学报, 2024, 10(4): 175-186. DOI： 10.11959/j.issn.2096-109x.2024062.

Format: ZHANG G Y, LIU B W, LIANG X C, et al. Research on the incentive mechanism of trusted transactions based on blockchain[J]. Chinese Journal of Network and Information Security, 2024, 10(4): 175-186. DOI： 10.11959/j.issn.2096-109x.2024062.

摘要

随着基于智能合约的云网资源交易技术的发展，算力交易向多方规模的形式发展，严重影响算网资源的高效可信交易。针对算力网络资源多方参与场景下的可信交易与高效资源激励需求，设计基于区块链的算网资源可信身份认证与资源交易激励机制。该机制采用基于算网用户身份信息可靠度的分布式认证策略，通过公证机构授权构建可信交易委托证书，实现资源交易任务可信进行。讨论基于契约理论的交易激励机制在算网资源可信交易与高效性服务上的应用，并与线性激励、信托激励模型进行机制对比，对算网参与方的资源效用收益与社会福利进行比较，进行多方最优效用收益激励验证，衡量本机制的激励效率。证明资源交易激励机制在交易验证场景的有效性，有效保证算网资源在多服务方接入的可信交易与高效激励。实验结果显示，该交易机制能够保障多方算网用户交易的可信性、可验证性与稳定性。所提机制在资源交易效率与社会福利收益方面均优于传统交易激励机制。

Abstract

With the development of cloud-network resource transaction technology based on smart contracts

computing power transactions have reached a multi-party scale

seriously affecting the efficiency and credibility of computing network resource transactions. To meet the requirements of trusted transactions and efficient resource incentives in the scenario of multi-party participation in computing network resources

a blockchain-based trusted identity authentication and resource transaction incentive mechanism for computing network resources was designed. The mechanism adopted a distributed authentication strategy based on the reliability of user identity information of the computing network and constructed a trusted transaction entrustment certificate through the authorization of an impartial agency

realizing the trusted implementation of resource transaction tasks. In addition

the application of the transaction incentive mechanism based on contract theory in the trusted transaction and efficient service of computing network resources was discussed. The mechanism was compared with linear incentive and trust incentive models

and the resource utility income and social welfare of the computing network participants were compared. The multi-party optimal utility benefit incentive was verified to measure the incentive efficiency of the mechanism. It proved the effectiveness of the resource transaction incentive mechanism in the transaction verification scenario and effectively ensured the trusted transaction and efficient incentive of computing network resources accessed by multiple service parties. Experimental results show that the proposed transaction mechanism could ensure the credibility

verifiability

and stability of multi-party computing network user transactions. The proposed mechanism is superior to the traditional transaction incentive mechanism in terms of resource transaction efficiency and social welfare benefits.

关键词

Keywords

references

吕航 , 李佳聪 , 雷波 , 等 . 基于智能合约与区块链的算力交易机制 [J ] . 中兴通讯技术 , 2022 , 28 ( 4 ): 52 - 57 .

LYU H , LI J C , LEI B , et al . Computing power trading mechanism based on smart contract and blockchain [J ] . ZTE Technology Journal , 2022 , 28 ( 4 ): 52 - 57 .

程冠杰 , 邓水光 , 温盈盈 , 等 . 基于区块链的物联网认证机制综述 [J ] . 软件学报 , 2023 , 34 ( 3 ): 1470 - 1490 .

CHENG G J , DENG S G , WEN Y Y , et al . Survey on blockchain-based Internet of Things authentication mechanisms [J ] . Journal of Software , 2023 , 34 ( 3 ): 1470 - 1490 .

刘乃安 , 陈智浩 , 刘国堃 , 等 . 一种面向区块链验证节点的声誉证明共识机制 [J ] . 西安电子科技大学学报 , 2020 , 47 ( 5 ): 57 - 62 .

LIU N A , CHEN Z H , LIU G K , et al . Mechanism for proof of reputation consensus for blockchain validator nodes [J ] . Journal of XIDIAN University , 2020 , 47 ( 5 ): 57 - 62 .

李莉 , 周斯琴 , 刘芹 , 等 . 基于区块链的数字版权交易系统 [J ] . 网络与信息安全学报 , 2018 , 4 ( 7 ): 22 - 29 .

LI L , ZHOU S Q , LIU Q , et al . Blockchain-based digital copyright trading system [J ] . Chinese Journal of Network and Information Security , 2018 , 4 ( 7 ): 22 - 29 .

徐杨杨 , 王艳 . 区块链在云制造资源分配的研究 [J ] . 计算机科学与探索 , 2022 , 16 ( 10 ): 2298 - 2309 .

XU Y Y , WANG Y . Research on blockchain in cloud manufacturing resource allocation [J ] . Journal of Frontiers of Computer Science and Technology , 2022 , 16 ( 10 ): 2298 - 2309 .

袁勇 , 王飞跃 . 区块链技术发展现状与展望 [J ] . 自动化学报 , 2016 , 42 ( 4 ): 481 - 494 .

YUAN Y , WANG F Y . Blockchain: the state of the art and future trends [J ] . Acta Automatica Sinica , 2016 , 42 ( 4 ): 481 - 494 .

贾庆民 , 胡玉姣 , 张华宇 , 等 . 确定性算力网络研究 [J ] . 通信学报 , 2022 , 43 ( 10 ): 55 - 64 .

JIA Q M , HU Y J , ZHANG H Y , et al . Research on deterministic computing power network [J ] . Journal on Communications , 2022 , 43 ( 10 ): 55 - 64 .

温瑶 , 陆晶晶 , 卢华 , 等 . 融合区块链的算力网络信任评估与保障方案研究 [J ] . 南京邮电大学学报(自然科学版) , 2021 , 41 ( 4 ): 99 - 106 .

WEN Y , LU J J , LU H , et al . Blockchain-based trust evaluation and guarantee scheme for computing power network [J ] . Journal of Nanjing University of Posts and Telecommunications (Natural Science Edition) , 2021 , 41 ( 4 ): 99 - 106 .

张仕斌 , 许春香 . 基于云模型的信任评估方法研究 [J ] . 计算机学报 , 2013 , 36 ( 2 ): 422 - 431 .

ZHANG S B , XU C X . Study on the trust evaluation approach based on cloud model [J ] . Chinese Journal of Computers , 2013 , 36 ( 2 ): 422 - 431

安宝怡 . 开放系统环境下的可信移动群智感知数据交易机制研究 [D ] . 合肥 : 中国科学技术大学 , 2022 .

AN B Y . Research on trustworthy mobile crowdsensing data trading mechanisms in open system circumstance [D ] . Hefei : University of Science and Technology of China , 2022 .

谢可 , 余晗 , 郝艳亚 , 等 . 基于可信数据的综合能源交易系统设计 [J ] . 电力信息与通信技术 , 2019 , 17 ( 10 ): 44 - 48 .

XIE K , YU H , HAO Y Y , et al . Design of integrated energy transaction system based on trusted data [J ] . Electric Power Information and Communication Technology , 2019 , 17 ( 10 ): 44 - 48 .

梁贺君 , 韩景倜 . 基于区块链的云计算资源去中心化交易共识机制研究 [J ] . 计算机科学 , 2019 , 46 ( S2 ): 548 - 552 .

LIANG H J , HAN J T . Research on decentralized transaction consensus mechanism of cloud computing resources based on block chain [J ] . Computer Science , 2019 , 46 ( S2 ): 548 - 552 .

唐飞 , 包佳立 , 黄永洪 , 等 . 基于属性的多授权中心身份认证方案 [J ] . 通信学报 , 2021 , 42 ( 3 ): 220 - 228 .

TANG F , BAO J L , HUANG Y H , et al . Multi-authority attribute-based identification scheme [J ] . Journal on Communications , 2021 , 42 ( 3 ): 220 - 228 .

GUO W L , CHANG Z , GUO X J , et al . Incentive mechanism for edge computing-based blockchain: a sequential game approach [J ] . IEEE Transactions on Industrial Informatics , 2019 , 19 ( 11 ): 7899 - 7909 .

陈伟利 , 郑子彬 . 区块链数据分析: 现状、趋势与挑战 [J ] . 计算机研究与发展 , 2018 , 55 ( 9 ): 1853 - 1870 .

CHEN W L , ZHENG Z B . Blockchain data analysis: a review of status, trends and challenges [J ] . Journal of Computer Research and Development , 2018 , 55 ( 9 ): 1853 - 1870 .

KANG J W , XIONG Z H , NIYATO D , et al . Incentive mechanism for reliable federated learning: a joint optimization approach to combining reputation and contract theory [J ] IEEE Internet of Things Journal , 2021 , 6 ( 6 ): 10700 - 10714 .

WEN W , LU L , WANG W Z , et al . A contract-based incentive mechanism for resources trading in computing force networks [C ] // Proceedings of the GLOBECOM 2023 - 2023 IEEE Global Communications Conference . Piscataway : IEEE Press , 2023 : 5506 - 5511 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于信任度评估的分布式算力交易方案

基于SM2数字签名算法的环适配器签名方案

去中心化公钥基础设施综述

基于SM3的变色龙哈希函数及其应用

基于GR算法的区块链智能合约漏洞检测