基于区块链的车辆边缘计算网络

近年来，基于区块链的车辆边缘计算(VEC)网络使车辆网络的计算任务能够被卸载到部署在路边单元(RSU)中的多个分布式边缘计算节点，同时实现 RSU 之间可靠和去中心化的信息共享。在下一代车联网中，车辆的计算和存储能力将得到提升。因此，将区块链节点同时部署到车辆和 RSU 上是非常可行的。但是，车载节点和RSU节点在移动性和通信覆盖方面存在明显差异。车辆与RSU之间的通信方式会对区块传播的具体方式产生影响，需要进一步探索。此外，为了研究当区块链节点部署在车辆和 RSU 上时共识过程的改进，本文研究了 RSU 和车辆之间区块传播的动态过程。针对区块链节点的实现，还提出了一种基于信誉的共识机制。通过对比数值和仿真结果，验证了所提共识机制的可行性。

论文的主要贡献如下：

分析了块在车辆和 RSU 之间传播的动态过程。

提出并进一步讨论了两种特定条件下单块传播的动态方程。说明了多块传播中车辆的动态状态转换。

我们设计了一种基于信誉的共识机制，将 RSU 和车辆之间的共识过程分开，并要求所有节点参与新区块的转发过程。

本文提出的动力学方程和共识机制在一个12km×12km的正方形区域内进行了分析和模拟，其中包含0∼50个RSU节点和200个车辆节点。RSU节点在区域内均匀分布，而车辆节点的运动遵循随机方向移动模型。

结果表明，区块传播时间随着 RSU 数量的增加而减少，所提出的基于信誉的共识机制大大减少了共识时间。通过推导单块和多块传播过程的动力学方程，我们将多块传播定义为区块链分叉竞争传播。

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