基于分片区块链的高效群智感知数据交易研究

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随着通信、网络和信息技术的发展,群智感知数据交易(CDT)已经成为一种新颖的数据交易模式。在群智感知数据交易中,数据请求者发布具有特定数据需求的群智感知任务,对任务感兴趣的工人接受并完成任务,然后上传数据到平台,平台根据任务的预算提供给工人相应的报酬。为了高效地处理数据交易,目前大部分群智感知数据交易系统都假设存在一个可信的第三方中心化平台。然而,许多研究者认为这个中心化平台存在恶意行为的可能性,平台可以与工人或请求者勾结,通过欺骗他人获得更多的好处。例如,根据工人上传的数据,平台可以通过与请求者串通,修改支付给工人报酬的函数。另外,这个平台也可以与工人勾结,通过透露给工人该任务的支付报酬函数,那么工人在完成任务时可以针对性的根据函数伪造数据,用较少的付出获得报酬。同时,请求者和工人也存在恶意的可能性。例如,请求者可能会发布任务但没有支付给工人相应的报酬,工人也可能上传错误的数据来误导系统。为了解决以上问题,本文将群智感知数据交易系统和区块链结合起来提出了CDT-B,其中包含一个名为CDToken的智能合约。CDToken作为可信的第三方,用于记录请求者的支付报酬功能和工人上传数据功能,以避免针对性的欺诈行为。同时,在CDToken中,本文不仅设计了一个数据上传和预处理(DUP)机制用来收集并处理工人的感知数据,还提出了一个分组真值发现算法(GTD)用来评估工人的数据质量并确定支付金额。此外,由于在CDT-B中存在着大量的请求者和工人,提出了一个基于隶属度的分层分片区块链,能够解决区块链效率低下的问题。最后,部署CDToken到基于以太坊的实验环境中,实验表明与其他基线方法相比,本文的算法在准确性,吞吐量和确认延迟等方面有更好的表现。
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