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
CharlesRoue完成签到,获得积分10
1秒前
4秒前
橘子味完成签到 ,获得积分10
10秒前
与武术发布了新的文献求助10
10秒前
科研mrxu完成签到,获得积分10
10秒前
泡泡糖完成签到,获得积分10
22秒前
酷波er应助悬铃木采纳,获得10
22秒前
Stuart完成签到,获得积分10
23秒前
xiaomaihua完成签到 ,获得积分10
27秒前
奔腾小马完成签到 ,获得积分10
30秒前
时老完成签到 ,获得积分10
36秒前
香蕉八宝粥完成签到,获得积分10
40秒前
怕黑小伙完成签到,获得积分10
42秒前
Much完成签到 ,获得积分10
43秒前
拉长的芷烟完成签到 ,获得积分10
44秒前
44秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
56秒前
冷静妙海完成签到 ,获得积分10
57秒前
sunwsmile完成签到 ,获得积分10
59秒前
L源发布了新的文献求助10
1分钟前
qiancib202完成签到,获得积分0
1分钟前
Reader完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Z.完成签到 ,获得积分10
1分钟前
KamilahKupps完成签到,获得积分10
1分钟前
luluyang完成签到 ,获得积分0
1分钟前
木木很累完成签到,获得积分10
1分钟前
玖月完成签到 ,获得积分0
1分钟前
科研通AI6.3应助shinokawa采纳,获得10
1分钟前
龙行天下完成签到 ,获得积分10
1分钟前
可靠铸海应助shinokawa采纳,获得10
1分钟前
糟糕的翅膀完成签到,获得积分10
1分钟前
Archer完成签到 ,获得积分10
1分钟前
紫色风铃完成签到,获得积分0
1分钟前
大大完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
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
Health Psychology 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
When Is Two-Stage Sample Robust Optimization Asymptotically Optimal? 500
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 500
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 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 7592454
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9169713
关于积分的说明 19626130
捐赠科研通 7170507
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267514
关于科研通互助平台的介绍 2432371
邀请新用户注册赠送积分活动 2260009