2016年,欧洲电信标准协会（ETSI）将边缘计算的概念从移动边缘计算（Mobile Edge Computing）拓展为多接入边缘计算（Multi-Access Edge Computing）,并将边缘计算从电信蜂窝网络进一步延伸至其他无线接入网络,使得各种异构设备可加入网络并提供计算服务。虽然边缘计算网络的健壮性得到加强,但加入网络的边缘节点容易受到攻击,导致网络面临安全威胁。然而,无论是移动边缘计算还是多接入边缘计算,现有的研究中鲜少考虑终端用户从边缘服务节点所获得的计算结果的正确性,尤其是容易被攻击的多接入边缘计算,边缘节点的服务可靠性无法得到充分的保证。本文将区块链技术和零知识证明技术引入边缘计算网络,旨在不过度消耗网络计算资源的前提下,能够实现在不泄露计算结果的同时,验证边缘节点计算结果的正确性,从而提高边缘计算的安全性。其研究内容如下:基于区块链、智能合约和零知识证明等技术,本文提出了一种新型的安全边缘计算方案。该方案利用区块链去中心化信任的特点,实现对边缘服务节点的信任。但由于通过区块链节点冗余计算实现的服务可靠性保护,不完全适用于计算密集的边缘计算场景,本文创新性地在此方案中加入零知识证明技术。边缘服务节点将在链下处理任务请求,此过程无需向区块链网络广播,并在链上调用零知识证明智能验证合约对执行结果进行验证,以达到提高边缘节点服务可靠性的目的。以TSP（travelling salesman problem）为演示实例,本文在实物演示验证平台上进行了实际测试,并与直接通过区块链节点冗余计算实现边缘节点可靠服务的方案进行了对比分析。测试结果表明,对于单个区块链节点,同时使用区块链技术和零知识证明技术所消耗的gas,仅为直接使用区块链技术的1/150,本文提出的方案达成了在提高边缘计算安全性的同时,只带来相对较小的资源消耗的目标。为了满足边缘计算业务的各种时延要求,以及进一步实现安全边缘计算,本文设计了基于零知识证明的分级信誉值算法ZKP-Reputation。该算法基于零知识证明对任务处理结果的验证情况,综合考虑时间、犯错次数、计算量大小等多种因素,管理服务节点的信誉值。对于信誉值较高的边缘服务节点,终端用户可直接信任其计算结果,无需等待零知识证明验证合约调用结果的反馈,以减小加入区块链和零知识证明技术带来的时延的影响。对ZKP-Reputation算法的仿真测试结果表明,终端用户根据ZKP-Reputation算法结果选择信誉值较高的服务节点直接信任其处理结果时,累计进行20次计算所消耗的总时间,仅为不使用ZKP-Reputation算法时所用总时间的27.5%。因此,加入信誉值算法,有效降低了加入区块链和零知识证明带来的影响。根据提出的安全边缘计算方案和ZKP-Reputation算法,本文搭建了由15个节点组成的实物演示验证平台。此平台采用cosmos为系统提供底层区块链服务,利用truffle实现信誉值合约和零知识证明验证智能合约部署,并通过内网穿透将区块链节点互联组网,完成测试准备。平台搭建完成后对系统的功能以及零知识证明的资源消耗进行了测试,以确保系统的可用性。测试结果说明了将区块链技术和零知识证明技术应用于边缘计算网络可以保证边缘服务节点的计算结果可靠,同时还实现了对计算结果的隐私性保护。