Cooperative Task Offloading and Block Mining in Blockchain-Based Edge Computing With Multi-Agent Deep Reinforcement Learning

计算机科学 强化学习 移动边缘计算 边缘计算 块链 分布式计算 纳什均衡 块(置换群论) 资源配置 博弈论 GSM演进的增强数据速率 人工智能 计算机网络 计算机安全 数学优化 经济 微观经济学 数学 几何学
作者
Dinh C. Nguyen,Ming Ding,Pubudu N. Pathirana,Aruna Seneviratne,Jun Li,H. Vincent Poor
出处
期刊:IEEE Transactions on Mobile Computing [IEEE Computer Society]
卷期号:22 (4): 2021-2037 被引量:61
标识
DOI:10.1109/tmc.2021.3120050
摘要

The convergence of mobile edge computing (MEC) and blockchain is transforming the current computing services in mobile networks, by offering task offloading solutions with security enhancement empowered by blockchain mining. Nevertheless, these important enabling technologies have been studied separately in most existing works. This article proposes a novel cooperative task offloading and block mining (TOBM) scheme for a blockchain-based MEC system where each edge device not only handles data tasks but also deals with block mining for improving the system utility. To address the latency issues caused by the blockchain operation in MEC, we develop a new Proof-of-Reputation consensus mechanism based on a lightweight block verification strategy. A multi-objective function is then formulated to maximize the system utility of the blockchain-based MEC system, by jointly optimizing offloading decision, channel selection, transmit power allocation, and computational resource allocation. We propose a novel distributed deep reinforcement learning-based approach by using a multi-agent deep deterministic policy gradient algorithm. We then develop a game-theoretic solution to model the offloading and mining competition among edge devices as a potential game, and prove the existence of a pure Nash equilibrium. Simulation results demonstrate the significant system utility improvements of our proposed scheme over baseline approaches.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
磨磨完成签到,获得积分10
1秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得80
1秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
3秒前
多米发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
烟花应助wangxinlei采纳,获得10
3秒前
英俊蜜粉发布了新的文献求助10
5秒前
惠清发布了新的文献求助10
5秒前
喵桑发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
慕青应助朱古力采纳,获得10
7秒前
aaaa完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
多米完成签到,获得积分10
9秒前
Jacky发布了新的文献求助10
9秒前
酥瓜完成签到 ,获得积分10
10秒前
王图图发布了新的文献求助10
11秒前
nini发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
英俊蜜粉完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
高高薯片完成签到,获得积分10
14秒前
Casey发布了新的文献求助10
14秒前
完美世界应助开放的惜梦采纳,获得10
15秒前
zhuding1978发布了新的文献求助10
15秒前
星空下的泥泞完成签到,获得积分10
16秒前
小蘑菇应助喵桑采纳,获得10
16秒前
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
咳嗽・喀痰の診療ガイドライン第2版2025 800
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
The globalisation of real estate: the politics and practice of foreign real estate investment 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7017591
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8690199
关于积分的说明 18420524
捐赠科研通 6508253
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3107751
关于科研通互助平台的介绍 2179373
邀请新用户注册赠送积分活动 2083557