دانلود ترجمه مقاله مدیریت منابع رایانش ابر و مه برای شبکه های بلاک چین

1. مقدمه 2. کارهای مرتبط 3. مدل سیستم و فرمول بندی بازی 4. تحلیل تعادل برای مدیریت منابع رایانش ابر / مه 5. ارزیابی عملکرد 6. نتیجه گیری

چکیده – شبکه های بلاک چین عمومی با استفاده از پروتکل های اجماع مبتنی بر اثبات کار (PoW)، به عنوان پلتفرم های نوید بخشی برای مدیریت منابع غیرمتمرکز با مکانیزم های مشوق مالی، در نظر گرفته می شوند. به منظور حفظ حالت ایمن و جهانی بلاک چین، پروتکل های اجماع مبتنی بر PoW، گره ها را در شبکه به لحاظ مالی تشویق می کنند تا برای امتیازدهی برای تولید بلوک از طریق حل معماهای رمزنگاری شده، رقابت نمایند. در گره های اجماع منطقی، یعنی ماینرهایی با منابع رایانش محلی محدود، تخلیه بار محاسباتی برای PoW توسط ارائه دهندگان ابر / مه (CFPها)، گزینه قابل قبولی است. در این مقاله، ما تعامل بین CFPها و ماینرها در یک شبکه بلاک چین مبتنی بر PoW را با استفاده از یک رویکرد نظریه بازی، مورد مطالعه قرار داده ایم. به طور خاص، ما یک زیرساخت سبک وزن از بلاک چین های مبتنی بر PoW را ارائه داده ایم که در آن، بخش متمرکز بر محاسبات در فرآیند اجماع، روی ابر / مه، تخلیه بار شده است. ما مدیریت منابع رایانشی را در فرآیند اجماع بلاک چین در قالب یم بازی استاکلبرگ دو مرحله ای فرمول بندی کرده ایم که در آن، سود CFP و بهره برداران ماینرهای شخصی به طور مشترک، بهینه سازی شده است. در مرحله اول بازی، CFP، قیمت منابع رایانشی ارائه شده را تعیین می کند. در مرحله دوم، ماینرها روی خرید مقدار سرویس، تصمیم گیری می کنند. ما القای وارونه را برای آنالیز تعادل کامل در هر مرحله برای دو طرح قیمت گذاری یکنواخت و متغیر اعمال کرده ایم. در قیمت گذاری یکنواخت که در آن قیمت های مشابهی برای همه ماینرها در نظر گرفته می شود، منحصر به فرد بودن تعادل استاکلبرگ با شناسایی بهترین استراتژی پاسخ ماینرها، تایید می گردد. در قیمت گذاری متغیر و تبعیض آمیز نیز که در آن، قیمت های متفاوتی اعمال می گردد، منحصر به فرد بودن تعادل استاکلبرگ با استفاده از تئوری نابرابری متغیر، اثبات می گردد. علاوه بر این، نتایج تجربی واقعی برای توجیه مدل پیشنهادی ما، مورد استفاده قرار گرفته شده است.

Public blockchain networks using proof of work (PoW)-based consensus protocols are considered as a promising platform for decentralized resource management with financial incentive mechanisms. In order to maintain a secured, universal state of the blockchain, PoW-based consensus protocols financially incentivize the nodes in the network to compete for the privilege of block generation through cryptographic puzzle solving. For rational consensus nodes, i.e., miners with limited local computational resources, offloading the computation load for PoW to the cloud/fog providers (CFPs) becomes a viable option. In this paper, we study the interaction between the CFPs and the miners in a PoW-based blockchain network using a game theoretic approach. In particular, we propose a lightweight infrastructure of the PoW-based blockchains, where the computation-intensive part of the consensus process is offloaded to the cloud/fog. We formulate the computation resource management in the blockchain consensus process as a two-stage Stackelberg game, where the profit of the CFP and the utilities of the individual miners are jointly optimized. In the first stage of the game, the CFP sets the price of offered computing resource. In the second stage, the miners decide on the amount of service to purchase accordingly. We apply backward induction to analyze the subgame perfect equilibria in each stage for both uniform and discriminatory pricing schemes. For uniform pricing where the same price applies to all miners, the uniqueness of the Stackelberg equilibrium is validated by identifying the best response strategies of the miners. For discriminatory pricing where the different prices are applied, the uniqueness of the Stackelberg equilibrium is proved by capitalizing on the variational inequality theory. Further, the real experimental results are employed to justify our proposed model.