بلاک چین و محاسبات ابری

 

بلاک چین و محاسبات ابری عنوان پستی است که امروز با شمادر میان می گذاریم .این پست توسط علیرضا خوش کنش جمع آوری و درج گردیده است .

خلاصه مقاله:

از طریق مجازی سازی و یکپارچه سازی منابع، رایانش ابری حوزه خدمات خود را گسترش داده و تجربه کاربری بهتری را نسبت به پلتفرم های سنتی ارائه می دهد، همراه با مدل عملیات تجاری خود که مزایای اقتصادی و اجتماعی عظیمی را به همراه دارد. با این حال، شواهد زیادی نشان می دهد که رایانش ابری با بحران جدی امنیت و اعتماد مواجه است و ایجاد یک محیط تراکنش فعال با اعتماد به عامل اصلی آن تبدیل شده است. مدل اعتماد ابری سنتی معمولاً معماری متمرکزی را اتخاذ می‌کند که باعث سربار مدیریت بزرگ، تراکم شبکه و حتی یک نقطه شکست می‌شود. علاوه بر این، به دلیل عدم شفافیت و ردیابی، نتایج ارزیابی اعتماد به طور کامل توسط همه شرکت‌کنندگان قابل تشخیص نیست. بلاک چین یک چارچوب غیرمتمرکز جدید و امیدوارکننده و پارادایم محاسباتی توزیع شده است. ویژگی های منحصر به فرد آن در قوانین عملیاتی و قابلیت ردیابی سوابق، یکپارچگی، انکارناپذیری و امنیت داده های تراکنش را تضمین می کند. بنابراین، بلاک چین برای ساخت یک معماری اعتماد توزیع شده و غیرمتمرکز بسیار مناسب است. این مقاله یک بررسی جامع در مورد رویکردهای اعتماد مبتنی بر بلاک چین در سیستم‌های رایانش ابری انجام می‌دهد. بر اساس یک چارچوب جدید مدیریت اعتماد لبه ابری و یک مدل تراکنش ابری مبتنی بر ساختار بلاک‌چین دوگانه، چالش‌های باز را شناسایی می‌کند و مسیرهایی را برای تحقیقات آینده در این زمینه ارائه می‌کند. این مقاله یک بررسی جامع در مورد رویکردهای اعتماد مبتنی بر بلاک چین در سیستم‌های رایانش ابری انجام می‌دهد. بر اساس یک چارچوب جدید مدیریت اعتماد لبه ابری و یک مدل تراکنش ابری مبتنی بر ساختار بلاک‌چین دوگانه، چالش‌های باز را شناسایی می‌کند و مسیرهایی را برای تحقیقات آینده در این زمینه ارائه می‌کند. این مقاله یک بررسی جامع در مورد رویکردهای اعتماد مبتنی بر بلاک چین در سیستم‌های رایانش ابری انجام می‌دهد. بر اساس یک چارچوب جدید مدیریت اعتماد لبه ابری و یک مدل تراکنش ابری مبتنی بر ساختار بلاک‌چین دوگانه، چالش‌های باز را شناسایی می‌کند و مسیرهایی را برای تحقیقات آینده در این زمینه ارائه می‌کند.

مقدمه

با گسترش نامحدود اشتراک‌گذاری منابع و تجربه کاربری بهتر، رایانش ابری به یکی از داغ‌ترین مسائل تحقیقات فناوری اطلاعات در سال‌های اخیر تبدیل شده است و ارزش تجاری عظیم آن به تدریج در حال ظهور است [ 1 ، 2 ]]. با این حال، سیستم های رایانش ابری با مشکلات جدی اعتماد و امنیت مواجه شده اند. به عنوان مثال، در سال 2016، Cloudflare، یک ارائه‌دهنده خدمات امنیت ابری معروف، فاش کرد که یک باگ مهم در نرم‌افزار آن منجر به نشت اطلاعات حریم خصوصی شده است که حداقل 2 میلیون وب‌سایت، از جمله خدمات بسیاری از شرکت‌های اینترنتی معروف مانند اوبر را تحت تأثیر قرار داده است. و 1 رمز عبور در مارس 2017، خرابی در فضای ذخیره سازی ابری عمومی Microsoft Azure، کسب و کار ابری مرتبط را برای بیش از 8 ساعت تحت تأثیر قرار داد. در ژوئن 2017، یک نقض امنیتی در خدمات وب آمازون منجر به افشای اطلاعات شخصی 200 میلیون رای دهنده ایالات متحده شد. طبق نظرسنجی انجام شده توسط فوجیتسو، تا 88 درصد از مشتریان ابری نگران مسائل امنیتی داده‌ها هستند و می‌خواهند بدانند در سرورهای فیزیکی چه اتفاقی می‌افتد.

به طور کلی، سه خطر عمده اعتماد در پلت فرم رایانش ابری وجود دارد.

• از دست دادن کنترل. کاربران ابری پس از ارسال آنها به سرورهای ابری راه دور، کنترل داده ها، کد و فرآیند در حال اجرا خود را از دست می دهند.
• عدم شفافیت رایانش ابری بدون دانستن مکانیسم‌های عملیات داخلی، برای کاربرانش مانند یک جعبه سیاه است و نگرانی آنها را در مورد دستکاری حریم خصوصی افزایش می‌دهد.
• فقدان یک تضمین امنیتی واضح اگرچه اکثر ارائه دهندگان خدمات ابری قراردادهای سطح سرویس (SLA) خود را اعلام می کنند، سعی می کنند درجه خاصی از تعهد را به قابلیت اطمینان، امنیت و حفظ حریم خصوصی ارائه دهند، توضیحات روی SLA ها همیشه مبهم و انتزاعی هستند.

بسیاری از محققان تحقیقات مربوط به اعتماد را آغاز کرده اند. به عنوان مثال، لی و همکاران. یک رویکرد اعتماد جدید را معرفی کرد که قادر به ارزیابی و پیش‌بینی رفتارهای شناختی کاربران بود [ 3 ]. در [ 4 ، 5 ]، مدل‌های اعتماد همراه با الگوریتم‌های تکاملی، و همچنین تعدادی از استراتژی‌های ارزشمند برای بهبود کارایی مدیریت خدمات [ 6 ، 7 ، 8 ، 9 ، 10 ] معرفی شدند.]. با این حال، مدل اعتماد سنتی معمولاً بر یک مرکز مدیریت اعتماد شخص ثالث متمرکز است که ممکن است منجر به تاخیر، تراکم و حتی یک نقطه شکست شود. علاوه بر این، در یک چارچوب اعتماد متمرکز، از آنجایی که شواهد اعتماد برای همه کاربران باز نیست، نتایج ارزیابی اعتماد به طور کامل توسط همه شرکت‌کنندگان قابل اعتماد نیست.

فناوری بلاک چین به عنوان یک چارچوب غیرمتمرکز در حال ظهور و یک الگوی محاسباتی توزیع‌شده، توجه گسترده‌ای را به خود جلب کرده است و کاربرد آن با محبوبیت ارزهای دیجیتال دیجیتال، توسعه‌ای را نشان داده است. بلاک چین مبتنی بر معماری P2P غیرمتمرکز است که در آن همه گره ها برابر هستند و هیچ مرکز کنترلی وجود ندارد. مزایا عبارتند از:

• حفظ روابط اعتماد دیگر به یک مرکز شخص ثالث بستگی ندارد و آسیب ناشی از چند گره قادر به از بین بردن استحکام سیستم نیست.
• قوانین عملیاتی و سوابق داده ها باز، شفاف و قابل ردیابی هستند،
• و ساختار داده های زنجیره ای و مکانیسم های اجماع یکپارچگی، اعتبار و امنیت شواهد اعتماد را تضمین می کند.

بدیهی است که ویژگی غیرمتمرکز زنجیره بلاک به ویژه برای ساخت یک مدل اعتماد توزیع شده و غیرمتمرکز جدید مناسب است. بلاک چین راه جدیدی را برای دستیابی به محیط‌های تجارت ابری با قابلیت اعتماد ارائه می‌کند. تا به امروز، چندین رویکرد مدیریت اعتماد مبتنی بر بلاک چین ارائه شده است [ 11 ]. این مطالعات جدید مزیت قاطع طرح‌های مبتنی بر بلاک چین را ثابت کرده‌اند. به عنوان مثال، الگوریتم تشخیص مبتنی بر بلاک چین، دقت را بین 5 تا 15 درصد بهبود بخشید [ 12 ]. پاداش‌های NFV (مجازی‌سازی تابع شبکه توزیع‌شده) در محیط‌های MEC با استفاده از روش تقویت‌شده با بلاک چین به 6 تا 7 برابر افزایش یافت [ 13 ].]. هنگام پردازش درخواست‌های داده با ظرفیت بالا، تاخیر روش مبتنی بر بلاک چین تنها 1/5 از روش‌های سنتی است [ 14 ].

35 مقاله در این مقاله نماینده ترین مقاله انتخاب شدند. این روش های ارزشمند مورد تجزیه و تحلیل، طبقه بندی و مقایسه قرار می گیرند. در حال حاضر، مدیریت اعتماد مبتنی بر بلاک چین همچنان با چالش های بزرگی مانند ساخت و نگهداری رابطه اعتماد، روش های ارزیابی اعتماد کارآمد، پاسخ موثر به حملات، تاخیر غیرقابل قبول در معاملات بلادرنگ و غیره مواجه است. جهت گیری های احتمالی تحقیقات آینده را پیشنهاد می کند.

مشارکت های ما

عمده‌ترین مشارکت‌های این مقاله به شرح زیر است:

• این یک بررسی جامع از رویکردهای اعتماد مبتنی بر بلاک چین در محیط محاسبات ابری انجام می دهد.
• این مرزهای رایانش ابری را برای تجزیه و تحلیل کاربرد بلاک چین در حالت های مختلف اجرای ابر، از جمله P2P، IoT، محاسبات لبه و غیره گسترش می دهد، طبقه بندی طرح های مبتنی بر بلاک چین را پیشنهاد می کند و تجزیه و تحلیل عمیقی از جریان فعلی ارائه می دهد. نزدیک می شود.
• این یک چارچوب جدید ترکیبی لبه ابری و یک مدل تراکنش مبتنی بر زنجیره بلوکی دوگانه برای مدیریت اعتماد انعطاف‌پذیر پیشنهاد می‌کند.
• این شکاف‌های تحقیقاتی را شناسایی می‌کند و جهت‌های تحقیقاتی آینده در مدیریت اعتماد مبتنی بر بلاک چین در رایانش ابری را پیشنهاد می‌کند.

نظرسنجی های مرتبط

در حال حاضر برخی از نظرسنجی ها در مورد طرح های اعتماد در محیط های رایانش ابری وجود دارد. A. Horvath III و همکاران. [ 15 ] مسائل مربوط به اعتماد مصرف کننده در سیستم های رایانش ابری را بررسی کرد تا به ارائه دهندگان خدمات کمک کند تا رفتارهای خود را بهبود بخشند. S. Harbajanka و P. Saxena [ 16 ] با اشاره به مزایا و معایب تحقیقات مرتبط، مروری بر رویکردهای اعتماد در رایانش ابری انجام دادند. E. Rawashdeh و همکاران. [ 17 ] مقدمه ای مفصل در مورد مدل های اعتماد فعلی در سیستم های ابری ارائه کرد. J. Huang و D. Nicol [ 18 ] یک بررسی در مورد مکانیسم های اعتماد موجود انجام دادند و به محدودیت های آنها اشاره کردند. تی نور و همکاران. [ 19 ] مروری بر مدیریت اعتماد در خدمات ابری ارائه کرد و در مورد مسائل باز بحث کرد. ام منیر و همکاران. [20 ] یک نظرسنجی از راه حل های اعتماد در رایانش ابری برای اندازه گیری عملکرد ارائه دهندگان خدمات ارائه کرد. M. Chandni و همکاران. [ 21 ] حملات احتمالی به سیستم های ابری را مورد بحث قرار داد و سپس مروری بر تکنیک های مبتنی بر اعتماد موجود ارائه کرد. J. Lansing و A. Sunyaev [ 22 ] یک مدل مفهومی برای توصیف اعتماد در زمینه ابری توسعه دادند و یک نظرسنجی بر روی 43 رویکرد مرتبط انجام دادند. سی متین و همکاران. [ 23 و 24 ] روش های ارزیابی اعتماد پیشرفته را در سیستم های رایانش ابری تحلیل کردند. S. Deshpande و R. Ingle [ 25] یک طبقه بندی و طبقه بندی مدل های اعتماد و روش های ارزیابی اعتماد در پارادایم ابر ارائه کرد. به منظور کمک به کاربران ابری در انتخاب ارائه دهندگان خدمات قابل اعتماد، M. Alhanahnah و همکاران. [ 26 ] یک بررسی در مورد طبقه بندی عوامل اعتماد و روش های ارزیابی انجام داد. عمدتاً از منظر اقتصاد اشتراک گذاری، F. Hawlitschek و همکاران. [ 27 ] پتانسیل استفاده از فناوری بلاک چین برای ساختن سیستم‌های بدون اعتماد را مورد بحث قرار داد. به منظور بهره برداری از عملکرد اعتماد در تصمیم گیری، مقاله [ 28 ] مفهوم، ارزیابی، ساخت و کاربرد اعتماد را مورد بحث قرار داد. جی. گراناتیر و همکاران. [ 29 ] یک بررسی در مورد روش‌های اعتماد و شهرت برای سیستم‌های چند عامله (MAS) انجام داد.

با ظهور فناوری بلاک چین، به ویژه محبوبیت آن در ارزهای الکترونیکی، توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. در حال حاضر، ما همچنین می‌توانیم بسیاری از بررسی‌های بلاک چین را پیدا کنیم. به عنوان مثال، Y. Xiao، و همکاران. [ 30 ] بر پروتکل اجماع توزیع شده در بلاک چین تمرکز دارد. مقاله [ 31 ] را می توان به عنوان یک کتابچه راهنمای بلاک چین دید، که به کاربران کمک می کند تصمیم بگیرند که آیا، کدام نوع و چگونه از بلاک چین استفاده کنند. م. علی و همکاران. [ 32 ] کاربردهای بلاک چین در سیستم های اینترنت اشیا را تجزیه و تحلیل کرد. مقاله [ 33 ] یک بررسی جامع در مورد تحقیقات ترکیبی بلاک چین و یادگیری ماشین در سیستم های ارتباطی و شبکه ارائه کرد. K. Gai، و همکاران. [ 34] زیرساخت خدمات ابری مبتنی بر بلاک چین را مورد بحث قرار داد و عملکرد را از منظر نرم افزار و سخت افزار مقایسه کرد. ام سعد و همکاران. [ 35 ] بحث جامعی در مورد حملات بلاک چین و راه حل های موجود ارائه کرد. Paper [ 36 ] یک نظرسنجی در مورد تحقیقات ترکیبی بلاک چین و محاسبات لبه، از جمله مفهوم، الزامات، چارچوب و چالش‌ها انجام داد.

با این حال، تا جایی که می‌دانیم، هنوز تعداد کمی از نظرسنجی‌ها یا طبقه‌بندی بر راه‌حل‌های اعتماد مبتنی بر بلاک چین در سیستم‌های رایانش ابری متمرکز شده‌اند. بنابراین، این مقاله دیدگاه دیگری را انتخاب می‌کند که نه تنها نظرسنجی‌های قبلی را بهبود می‌بخشد، بلکه بر رویکرد مبتنی بر بلاک چین برای مدیریت خدمات/منابع مبتنی بر اعتماد در سیستم‌های ابری تمرکز می‌کند. این چالش‌های فنی فعلی را شناسایی می‌کند و دستورالعمل‌هایی را برای تحقیقات آینده در استفاده از فناوری بلاک چین برای ایجاد تعاملات مبتنی بر اعتماد در سیستم‌های رایانش ابری پیشنهاد می‌کند.

ساختار مقاله

بقیه این مقاله به شرح زیر سازماندهی شده است. بخش 2 مقدمه ای کوتاه در مورد تحقیقات مرتبط با اعتماد در فناوری ابر و بلاک چین ارائه می دهد. بخش 3 روش بکار گرفته شده برای یافتن مقالات مرتبط را توضیح می دهد. بررسی و مقایسه رویکردهای اعتماد مبتنی بر بلاک چین در سیستم‌های رایانش ابری در بخش 4 ارائه شده است. چالش‌های باز و جهت‌گیری‌های تحقیقاتی آینده در بخش 6 مورد بحث قرار می‌گیرند و نتیجه‌گیری در بخش 7 ارائه شده است.

تحقیقات اعتماد در سیستم های رایانش ابری

طبقه بندی تحقیق اعتماد

مفهوم اعتماد از جامعه شناسی سرچشمه گرفت و به تدریج مرزهای خود را به حوزه های مدیریت، اقتصاد و علوم کامپیوتر گسترش داد. در سال 1996، M. Blaze و همکاران. [ 37 ] ابتدا مکانیسم های اعتماد را برای مقابله با مسائل امنیتی اینترنت معرفی کرد. مدیریت اعتماد یک راه حل جدید برای حل مشکلات امنیتی در محیط های شبکه ناهمگن، باز، توزیع شده و پویا ارائه می دهد. شکل  1 محدوده تحقیق اعتماد را نشان می دهد.

عکس. 1

مدیریت اعتماد در سیستم های محاسبات ابری

شاخه اول بخش اساسی تحقیق اعتماد است و هسته اصلی آن مطالعه مفهوم اعتماد و طبقه بندی آن بر اساس ویژگی های خاص است. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است ، اعتماد را می توان بر اساس روش های مختلف طبقه بندی به دسته های زیر تقسیم کرد [ 9 ].

• اعتماد مستقیم، اعتماد غیرمستقیم (توصیه) و اعتماد یکپارچه (طبق روش کسب اعتماد)
• اعتماد هویت و اعتماد رفتاری (براساس مبنای شناسایی) [ 38 ]
• اعتماد عملکرد و اعتماد تجربه (با توجه به زمان وقوع اعتماد)
• اعتماد عینی و اعتماد ذهنی (با توجه به بازنمایی اعتماد)
• اعتماد درون دامنه ای و اعتماد درون دامنه ای (بر اساس رابطه اعتماد).

شاخه دوم تحقیق مدل اعتماد است که هسته اصلی آن مدل سازی، ارزیابی و روش مدیریت اعتماد به منظور پشتیبانی از بسترهای مبتنی بر اعتماد یا محیط های معاملاتی است. با توجه به حالت مدیریت اعتماد، یک مدل اعتماد را می توان به یک مدل متمرکز یا یک مدل غیر متمرکز تقسیم کرد. در یک مدل اعتماد متمرکز، یک سرور اعتماد مرکزی مسئول جمع‌آوری، ارزیابی و ذخیره شواهد اعتماد همه طرف‌ها است که فرض می‌شود کاملاً معتبر هستند و هرگز به خطر نمی‌افتند. Taobao و eBay [ 39] مدل های اعتماد متمرکز معمولی هستند. با این حال، استفاده از یک مدل اعتماد متمرکز ممکن است باعث تأخیر غیرعادی، مسدود کردن و حتی یک نقطه خرابی شود و در نتیجه کیفیت سرویس ابری را کاهش دهد. بنابراین، سایر محققان یک چارچوب اعتماد غیرمتمرکز را ترجیح دادند. به عنوان مثال، EigenTrust [ 40 ] و PeerTrust [ 41 ] مدل های اعتماد توزیع شده معروف هستند.

با توجه به روش ارزیابی اعتماد، مدل های اعتماد را می توان به انواع مختلف زیر تقسیم کرد.

• مدل مبتنی بر توپولوژی شبکه
• مدل مبتنی بر آمار
• مدل مبتنی بر منطق فازی
• مدل مبتنی بر منطق ذهنی
• مدل مبتنی بر نظریه بیزی
• مدل مبتنی بر نظریه شواهد

آخرین شاخه تحقیقاتی چارچوب سیستم و مکانیسم های تقویت شده اعتماد است. با افزودن یک لایه مدیریت اعتماد به بالای مدل سنتی امنیت ابری، یک چارچوب امنیتی سیستم با قابلیت اعتماد پیاده سازی می شود. مکانیسم‌های اعتماد، حفاظت احتمالی را برای اتصال و تعامل ابر فراهم می‌کنند. مجوزهای مبتنی بر اعتماد و زمان‌بندی کار، مسائل پژوهشی معمولی هستند [ 42 ]. مکانیسم های مبتنی بر اعتماد عمدتاً شامل طراحی تصمیم اعتماد و حفظ کارآمد اعتماد است.

نتایج تحقیقات اخیر

در سال‌های اخیر، استراتژی‌های مدیریت سرویس ابری با قابلیت اعتماد به شدت مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. به عنوان مثال، به منظور بهبود عملکرد تطبیق خدمات، لی و همکاران. یک مدل کارگزاری خدمات ابری بر اساس اعتماد طراحی کرد [ 43 ]. مرابت و همکاران [ 44 ] یک مدل ارزیابی اعتماد جدید به نام T-broker ارائه کرد. عبدالله و همکاران [ 45 ] TRUST-CAP، یک پروتکل برنامه کاربردی ابری مبتنی بر اعتماد را طراحی کرد. سینگ و همکاران [ 46 ] یک طرح محاسبه اعتماد مشارکتی را بر اساس منطق فازی معرفی کرد. ناگاراجان و همکاران [ 47 ] همچنین یک مدل ارزیابی اعتماد مشابه ارائه کرد. برای ایمنی و کارایی ابرهای تکراری، زهرا و همکاران. [ 48] یک پروتکل رمزگذاری جدید به نام LEVEL پیشنهاد کرد. ژانگ و همکاران [ 49 ] یک طرح اعتماد مبتنی بر دامنه برای ابرهای عمومی پیشنهاد کرد. Yefeng و Durresi [ 50 ] یک چارچوب مدیریت اعتماد سه سطحی را برای جلوگیری از تأثیرپذیری فروشندگان و مشتریان ابری تحت تأثیر حملات احتمالی طراحی کردند. Felipe و Fiorese [ 51 ] چارچوب شهرت را معرفی کردند که هر دو شاخص اعتماد عینی و ذهنی را برای ابر ترکیب می کند. زو و همکاران [ 52 ] یک مدل محاسبه اعتماد جدید به نام ATRCM برای پلت فرم یکپارچه سازی CC-WSN معرفی کرد. برای امنیت سیستم‌های محاسبات ابری IaaS، کاشف و همکاران. [ 53 ] یک چارچوب اعتماد توزیع شده جدید طراحی کرد. برای کمک به کاربران برای جلوگیری از معامله با خدمات مخرب، Hu et al. [ 54] یک مدل تعامل سرویس ابری بر اساس اعتماد و درخت پوشا ارائه می دهد. وانگ و همکاران [ 55 ] یک مدل انتخاب سرویس آگاه از اعتماد و ترجیح به نام CC-PSM را برای تراکنش های ابری ایمن و مؤثر پیشنهاد کرد. منگ و همکاران [ 56 ] یک پروتکل جستجوی سرویس دو لایه را برای کاربران معرفی کرد تا معتبرترین و مقرون به صرفه ترین سرویس را بیابند. یان و همکاران [ 57 ] یک چارچوب خدمات ابری با قابلیت اعتماد طراحی کرد. برای محیط های محاسبات سرویس گرا (SOC)، Hang et al. [ 58 ] دو مجموعه از روش‌های انتخاب خدمات/منبع را بر اساس مدل اعتماد توزیع شده مطرح کرد. رویکردهای انتخاب یا ترکیب سرویس آگاهانه و اعتماد و QoS در مقاله [ 59 ، 60 ، پیشنهاد شده است.61 ، 62 ، 63 ].

چالش های تحقیق

در حال حاضر، تحقیق رویکردهای مبتنی بر اعتماد در رایانش ابری همچنان با چالش های بزرگی در تئوری و پیاده سازی مواجه است.

• اکثر مدل‌های اعتماد متمرکز هستند و حتی مدل‌هایی که ادعا می‌کنند مدل‌های غیرمتمرکز هستند، همچنان به یک مرکز اعتماد یا گواهینامه شخص ثالث نیاز دارند، که ممکن است منجر به خطرات امنیتی بسیاری مانند یک نقطه خرابی، اضافه بار و از دست دادن اعتبار و غیره شود.
• شواهد اعتماد برای همه شرکت کنندگان باز نیست و قابل ردیابی نیست، بنابراین نتایج ارزیابی اعتماد قانع کننده نیستند و کاملاً قابل اعتماد نیستند.
• عدم دقت نتایج ارزیابی اعتماد مدل‌های اعتماد موجود فاقد قابلیت توصیف کافی هستند (داده‌های اعتماد عمدتاً به صورت امتیازدهی عددی)، که در برنامه‌های کاربردی واقعی، مانند تجارت الکترونیک، که در آن بازخورد افراد اغلب شامل انواع داده‌های متعدد مانند عدد و کاراکتر است، کافی نیست.
• سازگاری کمتر در تصمیم‌گیری اعتماد از روش‌های ذهنی مانند امتیازدهی کارشناسان و روش میانگین‌گیری استفاده می‌شود که مدل‌ها را ذهنی و فاقد علمی و سازگاری می‌کند. مدل های اعتماد برای مقابله با حملات مخرب (تبانی)، به ویژه توصیه های مخرب به اندازه کافی قوی نیستند.
• سربار مدیریتی عظیم راه حل های اعتماد را در برنامه های کاربردی شبکه در مقیاس بزرگ محدود می کند.
• عدم وجود نمونه اولیه و پلت فرم تست‌های عملکرد مدل‌های اعتماد عمدتاً توسط برخی آزمایش‌های شبیه‌سازی به دست می‌آیند که نیاز به ارزیابی بیشتر دارند.

روش شناسی انتخاب ادبیات

این بخش نحوه انتخاب مقالات بررسی شده را توضیح می دهد.

روش جستجو

ما ادبیات مرتبط را در پایگاه‌های اطلاعاتی اصلی دانشگاهی، یعنی کتابخانه دیجیتال ACM، IEEEXplore، Elsevier، Springer، پایگاه‌داده آنلاین Wiley و CNKI چین جستجو کردیم.

ما از روش جستجوی ادبیات دو مرحله ای استفاده کردیم. در مرحله اول برای جستجوی عناوین، کلمات کلیدی و چکیده مقالات پژوهشی از کلمات اعتماد، بلاک چین و محاسبات ابری استفاده شد. همانطور که در برخی از نسخه های خطی، اعتماد معادل “شهرت” است، ما همچنین از “شهرت”، “بلاک چین” و “محاسبات ابری” برای یافتن مقالات مرتبط بیشتر استفاده کردیم.

حتی پس از انجام این کار، مقالات زیادی یافت نشد. از آنجایی که بسیاری از اشکال عملی محاسبات ابری مانند P2P، ابر بی سیم، یکپارچه سازی اینترنت اشیاء ابری و غیره وجود دارد، در مرحله دوم، استراتژی جستجو را تنظیم کردیم و فقط از کلمات کلیدی «اعتماد» و «بلاک چین» استفاده کردیم. به این ترتیب، ما بسیاری از مقالات را بازیابی کردیم که به صورت دستی فیلتر کردیم تا مرتبط ترین مقالات را انتخاب کنیم.

نتیجه

در نهایت، ما 35 مقاله تحقیقاتی را انتخاب کردیم که بر روی رویکردهای اعتماد مبتنی بر بلاک چین برای سیستم‌های رایانش ابری تمرکز دارند. 57 درصد از مقالات در مجلات و 43 درصد در مجموعه مقالات کنفرانس های بین المللی به چاپ رسیده است.

مراحل، طبقه بندی و بررسی رویکردهای اعتماد مبتنی بر بلاک چین

در این بخش، بررسی جامعی در مورد رویکردهای اعتماد مبتنی بر بلاک چین برای تعاملات معتبر در محیط‌های رایانش ابری ارائه می‌کنیم.

مبنای ما برای طبقه‌بندی اسناد، طبقه‌بندی تحقیقات پایه اعتماد و روش‌های زنجیره بلوکی در زمینه‌های مختلف برنامه‌های رایانش ابری مبتنی بر اعتماد است. بنابراین، راه‌حل‌های مرتبط به سه دسته طبقه‌بندی می‌شوند: چارچوب اعتماد پایه مبتنی بر بلاک‌چین، چارچوب و مکانیسم‌های تعامل اعتماد تقویت‌شده با بلاک‌چین، و مدیریت داده‌های ابری تقویت‌شده با بلاک‌چین، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است .

شکل 2

مراحل رویکردهای اعتماد مبتنی بر بلاک چین در سیستم های محاسبات ابری

چارچوب اعتماد پایه شامل دو ماژول تحقیق فرعی است: 1) احراز هویت و کنترل دسترسی، 2) مدیریت و ارزیابی رفتار. چارچوب و مکانیسم‌های تعامل اعتماد تقویت‌شده با بلاک‌چین شامل چهار ماژول تحقیقاتی فرعی است: 1) چارچوب خدمات ابری تقویت‌شده با بلاک‌چین (Blockchain-as-a-Service)، 2) تراکنش‌های ابری مبتنی بر بلاک‌چین، 3) تخصیص منابع و وظایف تقویت‌شده با بلاک‌چین. بارگذاری، و 4) مجازی سازی ابری با قابلیت اعتماد. و مدیریت داده های تقویت شده با بلاک چین عمدتا دارای سه حوزه تحقیقاتی فرعی است: 1) مدل دسترسی به داده، 2) منشأ داده، و 3) ذخیره سازی داده ها. در قسمت بعدی به معرفی پیشرفت پژوهش در زمینه های ذکر شده می پردازیم.

چارچوب اعتماد پایه مبتنی بر بلاک چین

چارچوب‌های اعتماد سنتی همیشه یک مدل متمرکز را اتخاذ می‌کنند، که گره مرکزی از بار سنگین محاسبات و سربار پردازش رنج می‌برد، که ممکن است به راحتی منجر به خرابی‌های احتمالی مانند شکست تک نقطه‌ای و کلاهبرداری مخرب شود و نمی‌تواند به خوبی با زمان واقعی سازگار شود. سناریوی کاربردی و از آنجا که شواهد اعتماد فقط برای مرکز قابل مشاهده است، ارزیابی های اعتماد به طور کامل شناسایی نمی شوند.

ویژگی غیرمتمرکزسازی طبیعی بلاک چین می‌تواند فرآیند احراز هویت اعتماد را غیرمتمرکز کند و در نتیجه بر مشکلات فوق ناشی از متمرکز شدن غلبه کند.

احراز هویت و کنترل دسترسی

مدیریت هویت بخش اساسی محاسبات ابری مبتنی بر اعتماد است. احراز هویت تضمین می کند که شرکت کنندگان در بازارهای ابری، از جمله ارائه دهندگان خدمات و مشتریان، گره های قانونی احراز هویت شده اند. روش سنتی مدیریت هویت معمولاً به یک مرکز مدیریت شخص ثالث نیاز دارد که ممکن است منجر به خطرات امنیتی مانند اختیارات بیش از حد مرکز صدور گواهینامه و یک نقطه شکست شود. در سیستم های توزیع شده بزرگ، فدراسیون هویت گزینه دیگری برای غلبه بر مشکلات امنیتی و اعتماد در دامنه های مختلف است، با این حال، پیچیدگی طراحی و عملیات سیستم را افزایش می دهد.

1. Alexopoulos و همکاران. [ 64] امکان استفاده از دفتر کل توزیع شده باز مانند فناوری بلاک چین برای توسعه یک مدل احراز هویت برای سیستم های مدیریت اعتماد (TM) را بررسی کرد. بر اساس چارچوب بلاک چین و نظریه گراف، آنها یک مدل احراز هویت انتزاعی را پیشنهاد کردند و بررسی کردند که چگونه بلاک چین می تواند به شرکت کنندگان در کاهش حملات علیه آنها کمک کند. آنها ثابت کردند که با کاشت اطلاعات مربوط به اعتماد در یک معماری بلاک چین رمزگذاری شده، پنج حمله رایج را می توان با موفقیت کاهش داد.

مشارکت های اصلی مقاله به شرح زیر است.

• در مورد امکان فناوری بلاک چین در ایجاد یک مدل اعتماد غیرمتمرکز بحث کرد و استحکام سیستم‌های TM تقویت‌شده با بلاک چین را در مواجهه با انواع مختلف حملات تحلیل کرد.
• این توضیح داد که آیا فناوری بلاک چین می تواند امنیت سیستم ژنتیک TM را بهبود بخشد یا افزایش دهد.

برای حاکمیت اعتماد مؤثر سیستم‌های محاسبات ابری، K. Bendiab و همکاران. [ 65 ] یک مدل مدیریت هویت جدید مبتنی بر فناوری بلاک چین پیشنهاد کرد. مدل پیشنهادی فروشندگان خدمات را قادر می سازد تا به طور مؤثر رفتارهای اعتماد و روابط خود را با مشتریان یا سایر ارائه دهندگان به شیوه ای توزیع شده، غیرمتمرکز و پویا مدیریت کنند. ایده اصلی، مدیریت اعتماد بین دامنه ای معتبر با استفاده از شبکه بلاک چین است. مدل تعریف و روش محاسبه سه عامل مهم اعتماد، یعنی اعتبار کاربر، احراز هویت و رضایت را پوشش می‌دهد. شکل  3 معماری سیستم احراز هویت مبتنی بر بلاک چین پیشنهادی را نشان می دهد.

شکل 3

بلاک چین به عنوان یک پلت فرم احراز هویت عمل می کند [ 65 ]

مشارکت های مقاله به شرح زیر است.

• محدودیت فدراسیون هویت در مدیریت اعتماد را تحلیل و تبیین کرد.
• مکانیسم پیاده‌سازی بلاک چین را در مدیریت هویت ساختمان معرفی کرد و با در نظر گرفتن نقش دوگانه CSP (به عنوان ارائه‌دهنده خدمات و توصیه‌کننده) یک روش احراز هویت متقاطع را طراحی کرد.

محدودیت ها به شرح زیر است.

• فقط به حفاظت از CSP و منابع آنها اهمیت می داد، در حالی که الزامات امنیتی و حریم خصوصی کاربران را نادیده می گرفت.
• این تنها یک مدل نظری است که در یک سیستم ابری واقعی پیاده سازی نشده است.

به دلیل محدودیت منابع در سیستم های اینترنت اشیا، احراز هویت و مدیریت اعتماد به خوبی اجرا نمی شود. A. Moinet و همکاران. [ 66 ] یک مدل امنیتی جدید به نام ماژول احراز هویت و اعتماد بلاک چین (BATM) برای افزایش اعتبار و اعتبار احراز هویت در شبکه‌های حسگر طراحی کرد.

مشارکت های اصلی مقاله عبارتند از:

• به محدودیت‌های کار فعلی در ایجاد تعادل در مکانیسم‌های مربوط به داده‌ها، از جمله حفاظت از امنیت و حریم خصوصی داده‌ها، احراز هویت گره و مدیریت اعتماد اشاره کرد.
• پیشنهاد استفاده از ساختار داده مبتنی بر بلاک چین برای ذخیره احراز هویت توزیع شده و اطلاعات اعتماد را ارائه کرد و یک مدل اعتماد مبتنی بر دانش انسان مانند را معرفی کرد.

با این حال، انتخاب پارامترهای سیستم مربوطه را نادیده گرفت و تنها استدلال های نظری را بدون جزئیات در مورد اجرای واقعی ارائه کرد.

بر اساس تکنیک های بلاک چین، Y. Liu و همکاران. [ 67 ] یک سیستم مدیریت هویت غیرمتمرکز طراحی کرد. این سیستم شامل دو بخش هسته، احراز هویت و مدیریت شهرت/رفتار بود. در چارچوب پیشنهادی، اولی با پیوند دادن اطلاعات شخصی مشتری با یک آدرس عمومی خاص به دست آمد و شهرت با توکن ها نشان داده شد. برجسته‌ترین سهم در نوآوری مکانیسم‌های پیاده‌سازی بلاک چین، از جمله معرفی وظایف انگیزشی (شرکت‌کنندگان می‌توانند با افشای کاربران مخرب RpCoin کسب کنند)، و معرفی عامل نوسان برای توصیف بهتر فعالیت گره‌ها و تغییرات سیستم است. در اعتبار آنها

این دست نوشته ها امکان و استفاده بالقوه از تکنیک بلاک چین را در مدیریت هویت برای افزایش امنیت و حریم خصوصی سیستم های ابری نشان می دهد. با این حال، هر رویکرد به طور خاص برای یک محیط خاص طراحی شده بود و بیشتر مقالات فقط مدل‌های نظری را طراحی کردند و جزئیات پیاده‌سازی در یک سیستم واقعی را بیان نکردند.

مدیریت و ارزیابی رفتار

اعتماد رفتاری یکی دیگر از عوامل کلیدی در ارزیابی و پیش بینی اعتبار رفتار واحدها است. اس نایاک و همکاران. [ 68 ] از قراردادهای هوشمند برای پیشنهاد سارانیو، یک مدل اعتماد برای مدیریت کارآمد منابع در سیستم‌های رایانش ابری استفاده کرد. سارانیو برای ارائه چهار نوع خدمات از جمله مدیریت هویت، احراز هویت، مجوز و شارژ طراحی شده است. دو سرویس اول توسط جفت کلید عمومی-خصوصی اداره می شد. مجوز با یک قرارداد هوشمند به دست آمد. شارژ با توجه به استفاده از خدمات یا منابع از طریق درگاه های پرداخت انجام شد.

سارانیو را می توان به عنوان نوعی برنامه کاربردی توزیع شده بر اساس کتابخانه جاوا اسکریپت Web3 تعریف کرد. مستاجران و کاربران حساب های خود را از طریق Saranyu DApp ایجاد می کنند تا از طریق عملکرد این پلت فرم به طور عادلانه خدمات و سود دریافت کنند. شکل  4 معماری سارانیو را نشان می دهد.

شکل 4

معماری سارانیو [ 68 ]

مشارکت های مقاله عبارتند از:

• از قراردادهای هوشمند برای تحقق انواع خدمات، از جمله مدیریت خدمات و مدیریت مستاجر استفاده کرد، که می تواند عادلانه تراکنش ها را تا حدی تضمین کند.
• و این یک برنامه جدید توزیع شده مبتنی بر بلاک چین بود که Quorum منبع باز و قراردادهای هوشمند را ترکیب می کرد.

محدودیت کار این است که فقط در یک دفتر کل توزیع شده مجوز اجرا می شود که فقط اشخاص دارای اعتبار قانونی مجاز به شرکت در آن هستند. همچنین، برنامه هنوز بدون آزمایش عملکرد در یک محیط برنامه در مقیاس بزرگ در حال توسعه بود.

برای ارزیابی موثر اعتبار داده ها در شبکه های خودرویی، یانگ و همکاران. [ 69 ] یک سیستم شهرت مبتنی بر بلاک چین را پیشنهاد کرد. این مدل شامل چهار نوع موجودیت است: TA (مرجع مورد اعتماد)، OV (وسیله نقلیه معمولی)، MV (خودروی مخرب)، و ماینرها. TA مسئول ثبت نام خودرو و اثبات ظرفیت است، OV پیام ها را پخش و دریافت می کند و ارزیابی اعتماد ساده را انجام می دهد. ماینرها از OV انتخاب می‌شوند و مسئول تولید بلوک‌ها و تأیید و پخش بلوک‌های تایید شده هستند.

تمرکز این مقاله تحلیل و پیاده سازی اعتبار داده ها بود. و فرآیندهای اصلی عبارتند از: ارزیابی قابلیت اطمینان داده ها، رتبه بندی منبع اطلاعات (1 یا – 1)، انتخاب ماینر (اثبات قابلیت)، تولید و تأیید بلوک ها، اجماع توزیع شده، و محاسبه شهرت.

با این حال، این واقعاً یک طرح غیرمتمرکز نبود، زیرا TA در ثبت و توزیع جفت‌های کلیدی شرکت می‌کند و چارچوب و مراحل اجرا چندان مشخص نیست.

مقایسه مدل ها

خلاصه مقایسه بین کارهای مرتبط در چارچوب اعتماد پایه مبتنی بر بلاک چین در جداول 1 ، 2 و 3 آورده شده است.

جدول 1 مقایسه روش شناسی کاربردی

 

جدول 3 مقایسه مشارکت های اصلی

چارچوب و مکانیسم های تعامل اعتماد تقویت شده با بلاک چین

چارچوب خدمات ابری مبتنی بر بلاک چین (Blockchain-as-a-service)

در کاربردهای عملی، قراردادهای سطح سرویس (SLA) گاهی معتبر نیستند و به صورت خودکار در صورت لزوم اجرا می شوند. برای این منظور، H. Zhou، و همکاران. [ 70 ] یک نقش جدید “شاهد” را به مدل خدمات سنتی SLA برای شناسایی تخلفات خدمات و در نتیجه اطمینان از اعتبار اضافه کرد. تئوری تعادل نش نظریه بازی نیز برای کمک به ارائه دهندگان و کاربران ابری در مذاکره و کاهش مصرف گاز مورد استفاده قرار گرفت.

در مدل پیشنهادی، شاهدان گره‌های معمولی در شبکه بلاک چین بودند که با نظارت بر تراکنش‌های ابری سود به دست آوردند. آنها کمک کردند تا معاملات طبق توافق پیش برود و همه طرفین را مجبور به انجام تعهدات پولی خود کردند. این سیستم شامل دو نوع قرارداد هوشمند، از جمله قرارداد استخر شاهد و قرارداد SLA بود. در طول تراکنش‌ها، مشتریان و ارائه‌دهندگان ابتدا درباره جزئیات اجرای SLA (شامل مدت زمان سرویس، هزینه‌های خدمات، غرامت خدمات و شاهدان به کار مشترک و غیره) مذاکره کردند و سپس به‌طور تصادفی تعداد معینی از شاهدان را از طریق اجرای شاهد انتخاب کردند. قرارداد هوشمند استخر جزئیات تعامل سرویس در شکل 5 نشان داده شده است. این یکی از اولین اسنادی است که مشکل مدیریت اعتماد را به اقتصاد تبدیل می کند. با این حال، فقط از روش های نظری برای نمایش استفاده می کند که اثبات کارایی آن در معاملات واقعی دشوار است.

شکل 5

پروتکل تعامل سرویس ابری شامل شاهد [ 70 ]

در پاسخ به مسائل امنیتی شدیدی که معماری سنتی رایانش ابری متمرکز با آن مواجه است، P. Fernando و همکاران. [ 71 ] یک معماری سرویس ابری ترکیبی مبتنی بر زنجیره بلوکی و SDN پیشنهاد کرد. معماری پیشنهادی شامل یک لایه مدیریت امنیت بلاک چین و یک لایه شبکه SDN چند کنترل کننده است. مورد دوم شامل یک لایه فرعی محاسبه لبه و یک لایه فرعی مسیریابی شبکه P2P، همانطور که در شکل  6 نشان داده شده است .

شکل 6

معماری سرویس ابری ترکیبی بر اساس بلاک چین و SDN [ 71 ]

سهم اصلی این مقاله به شرح زیر است.

• این یک معماری جدید خدمات رایانش ابری مبتنی بر امنیت بلاک چین و لایه مدیریت مستقل پیشنهاد کرد.
• پروتکل ارائه پهنای باند مبتنی بر بلاک چین را برای تقویت اتصال سرتاسر طراحی کرد و عملکرد مدل جدید با نرخ اشغال پهنای باند، در دسترس بودن منابع و نرخ از دست دادن بسته تأیید شد.

با این حال، آن را فقط می توان در یک سناریوی کاربردی نسبتا محدود (تامین پهنای باند) استفاده کرد و نویسنده فقط یک مطالعه موردی برای اثبات کارایی مدل ارائه کرد.

در عصر Industry 4.0، تولید ابری به یک فناوری کلیدی برای جهانی شدن و توسعه هوشمند تولید تبدیل شده است. Paper [ 72 ] یک مدل تولید ابر غیرمتمرکز مبتنی بر بلاک چین را معرفی کرد و از طریق قراردادهای هوشمند، به نام DCMApp مبتنی بر بلاک چین، یک توافق نامه تعاملی بین ارائه دهندگان منابع و مشتریان اجرا کرد. همانطور که در شکل 7 نشان داده شده است، DCMApp در یک معماری ترکیبی متفاوت بود . بیشتر داده‌های کاربر به صورت محلی ذخیره می‌شدند و تنها مقدار کمی از داده‌های مهم در شبکه بلاک چین پشتیبان‌گیری می‌شد تا سربار کاهش یابد.

شکل 7

معماری تولید ابر ترکیبی نسخه توسعه یافته [ 72 ]

سهم اصلی کار این است که فناوری بلاک چین را برای تحقق تعامل غیرمتمرکز بدون نهاد اعتماد شخص ثالث به تولید ابری معرفی کرد. با این حال، در طرح پیشنهادی، داده های خصوصی ممکن است در محیط های اینترنتی در معرض دید قرار گیرند، نمی توانند عملیات اشتباه را تصحیح کنند، و همه عملیات، حتی عملیات نوشتن، نیاز به پرداخت دارند.

1. Xie و همکاران. [ 12] یک مدل اعتماد نیمه غیرمتمرکز مبتنی بر فناوری بلاک چین برای محیط IoT خودرویی در 5G-VANET های دارای SDN را پیشنهاد کرد. طرح پیشنهادی همچنین از مکانیزم مشترک اثبات کار و اثبات سهام برای انتخاب ماینرهای مناسب و حذف پخش ترافیک مخرب استفاده کرد. بر اساس یک مکانیسم احراز هویت کنترل شده متمرکز و یک چارچوب مدیریت اعتماد غیرمتمرکز، یک مدل اعتماد نیمه متمرکز برای مدیریت وضعیت جاده ایجاد کرد.

مشارکت های مقاله عبارتند از:

• این نهادها در VANET ها را در چارچوب P2P مبتنی بر بلاک چین ادغام کرد و به پخش فوری اطلاعات جاده و تعامل مستقیم و به موقع بین وسایل نقلیه دست یافت.
• فاصله به عنوان وزن در ارزیابی شهرت و اعتبار پیام ها در نظر گرفته شد و شهرت RSU ها برای انتخاب ماینرهای مناسب استفاده می شود و اعتبار بلوک داده را تضمین می کند.

با این حال، این یک مدل کاملاً غیرمتمرکز نبود زیرا TA هنوز برای ثبت مورد نیاز بود، و هزینه‌های محاسباتی و اجماع بسیار زیاد است.

تراکنش های ابری مبتنی بر بلاک چین

رایانش ابری نوعی حالت تجاری است که خدمات فناوری اطلاعات را ارائه می‌کند، بنابراین تراکنش‌های سرویس، امور هسته آن هستند. بدیهی است که یک محیط محاسباتی نامعتبر نمی تواند یک تراکنش ایمن را تضمین کند. برای استقرار و استفاده از نرم افزار به شیوه ای ایمن و مقاوم در برابر دستکاری، ژو و همکاران. [ 73 ] یک پروتکل سرویس امنیتی اتاق تمیز (CSSP) را پیشنهاد کرد که در واقع یک توافق دوجانبه بر اساس چارچوب بلاک چین کنسرسیوم است که در شکل  8 نشان داده شده است . CSSP عمدتاً برای محیط محاسباتی SaaS طراحی شده است.

شکل 8

فرآیند اصلی در CSSP [ 73 ]

مشارکت های اصلی عبارتند از:

• این یک پروتکل دوجانبه برای محافظت از ارائه‌دهنده خدمات و کاربر بود و بلاک چین کنسرسیوم را برای کاهش هزینه‌های محاسباتی و پردازش انتخاب کرد.
• و از قراردادهای هوشمند برای سرعت بخشیدن به پیاده سازی و اجرای نرم افزار استفاده کرد و به محض مشاهده رفتار مخرب، می تواند بلافاصله اقدام کند.

با این حال، پلت فرم تشخیص طراحی شده در ادبیات نسبتا کوچک است، و تنها مدل های شبکه سنتی بدون اعتماد و مکانیسم های امنیتی مقایسه شدند.

با هدف ایجاد یک اکوسیستم ابری جدید، F. Ye et al. [ 74 ] یک پارادایم جدید به نام JointCloud (محاسبات ابری مشترک) و یک چارچوب اعتماد پویا و سفارشی جدید به نام DC-RSF معرفی کرد. هسته DC-RSF یک مدل سفارشی برای کنترل اعتبار به نام CDCM است. CDCM می‌تواند اعتبار یک ارائه‌دهنده خدمات ابری را با ادغام الزامات خدمات و ویژگی‌های اعتبار ارزیابی کند. DC-RSF همچنین حاوی یک ماژول بلاک چین است که می تواند از دستکاری مخرب داده های اعتماد جلوگیری کند.

مشارکت های مقاله به شرح زیر است.

• این مدل یک مدل مبتنی بر بلاک چین را برای ارزیابی اعتبار ارائه دهندگان در محیط JointCloud پیشنهاد کرد که امنیت داده ها و عدم دستکاری داده های شهرت را تضمین می کند.
• مدل ارزیابی شهرت برای ارائه‌دهندگان ابری، الزامات خدمات خاص کاربر و شش ویژگی ارائه خدمات را در نظر گرفت و مکانیسم‌های پاداش و تنبیه را برای تشویق رفتار صادقانه و مجازات رفتار مخرب طراحی کرد.
• این خدمات شهرت سفارشی را ارائه می دهد، که می تواند وزن بردار شهرت را با توجه به ترجیح کاربران مختلف برای ویژگی های خدمات مختلف تنظیم کند، و استفاده از فناوری تفسیر زبان طبیعی را برای رتبه بندی بازخورد کاربر توصیه می کند، بنابراین تکامل پویا را درک می کند. مدل شهرت

محدودیت های مدل عبارتند از:

• نحوه ارزیابی شاخص های غیر کمی مانند یکپارچگی داده ها در مدل محاسبات شهرت را روشن نکرده است.
• این نمایش بر اساس مبنای نظری مدل محاسباتی جدید را نادیده گرفت، بدون اینکه جزئیاتی در مورد نحوه استفاده از روش تفسیر زبان طبیعی برای تجزیه و تحلیل بازخورد کاربر ارائه شود.
• نحوه پیاده‌سازی چارچوب داده اعتباری بر اساس بلاک چین را شرح نداده است و نمی‌تواند با کاربران مخرب مقابله کند، زیرا DC-RSF فقط می‌تواند اعتبار ارائه‌دهندگان خدمات را ارزیابی کند.

اکثر راه حل های مبتنی بر بلاک چین دارای محدودیت مهلکی در کارایی هستند که استفاده گسترده از آنها را محدود می کند. به منظور ایجاد یک سیستم تجارت الکترونیک ابری ایمن تر و کارآمدتر، Xie و همکاران. [ 75 ] یک چارچوب قابل اعتماد به نام ETTF را پیشنهاد کرد. با استفاده از پروتکل بلاک چین همتا (PBP)، ETTF از تراکنش های زمان واقعی در مقیاس بزرگ پشتیبانی می کند. مدل ETTF شامل سه نوع همتا بود، از جمله gp (همتا تولید بلاک چین جهانی)، vp (همتای اعتبارسنجی بلاک چین جهانی)، و op (همتا معمولی)، و دو پروتکل مختلف، PBP و الگوریتم اجماع شروع الکترونیکی (ECA) ). با تقسیم شبکه به چندین زیرگروه، ETTF می‌تواند اعتبار بیشتر تراکنش‌های فوری ابری را تضمین کند و در مقایسه با بیت‌کوین، به توان عملیاتی بسیار بالاتر و تاخیر کمتری دست یابد.

مشارکت های مقاله عبارتند از:

• سعی کرد یک محیط شروع الکترونیکی معتبر بسازد و به مسائل تاخیر و توان عملیاتی در تراکنش های فوری هنگام استفاده از بلاک چین توجه کرد.
• و یک پروتکل جدید بلاک چین طراحی کرد و با تقسیم زیر کمیته، تاخیر زمانی را کاهش داد.

با این حال، هیچ توضیح روشنی در مورد نحوه استقرار چارچوب مبتنی بر بلاک چین وجود ندارد.

برون سپاری ابری یک حالت برون سپاری خدمات مبتنی بر ابر در حال ظهور است. به منظور تضمین امنیت و دستیابی به پرداخت عادلانه در برون سپاری ابری، Y. Zhang و همکاران. [ 76 ] چارچوب جدیدی به نام BPay را معرفی کرد. بر اساس فناوری بلاک چین، BPay با یک پروتکل راستی‌آزمایی خاص و یک روش بازرسی از بالا به پایین، به عدالت و سازگاری قوی پی برد.

در BPay، پرداخت خدمات برون سپاری به چهار مرحله شامل اجرای خدمات، بررسی خدمات، پرداخت و جبران خسارت تقسیم شد. شکل  9 چرخه عمر یک سرویس برون سپاری معمولی را در BPay نشان می دهد.

شکل 9

چرخه عمر یک سرویس برون سپاری معمولی در BPay [ 76 ]

مشارکت های اصلی عبارتند از:

• فناوری بلاک چین را در زمینه پرداخت خدمات برون سپاری با تمرکز بر موضوع پرداخت منصفانه (که دیدگاه دوگانه کاربران و ارائه دهندگان را پوشش می دهد) معرفی کرد تا از یکپارچگی داده ها و استقرار و اجرای عادی خدمات اطمینان حاصل شود.
• و فرم تراکنش ویژه ای به نام تراکنش سپرده طراحی کرد تا رفتار ارائه دهنده و مشتری در پرداخت را محدود کند که توانسته تا حدودی از منافع ارائه دهندگان و کاربران بهتر محافظت کند.

با این حال، تعاملات BPay بسیار پیچیده است، که ممکن است هنگام استفاده در برنامه های پیچیده برون سپاری ابری، بر به موقع بودن آن تأثیر بگذارد.

مکانیسم‌های تخصیص منابع و تخلیه وظایف با بلاک چین افزایش یافته است

بلاک چین روشی موثر برای ایجاد یک چارچوب اعتماد توزیع شده و غیرمتمرکز است. با این حال، مکانیسم اجماع نیاز به مصرف انرژی زیادی دارد و از بهترین اثر آن در یک مدل خدمات ابری هیبریدی جلوگیری می کند. استخراج ابری، که ماینرها را تشویق به خرید یا اجاره منابع از ارائه دهندگان ابری می کند، به یکی از راه حل های ممکن برای تضادها تبدیل شده است. به منظور بهینه سازی عملکرد برنامه های بلاک چین مبتنی بر استخراج ابری، Z. Xiong و همکاران. [ 77 ] از تئوری بازی برای مدیریت تعامل بین ارائه دهندگان ابر/لبه و ماینرها و دستیابی به اثبات توزیع شده و سریع کار از طریق الگوریتم روش جهت متناوب ضرایب (ADMM) استفاده کرد.

شکل  10 بارگذاری PoW را به سرورهای ابری یا لبه نشان می دهد. ویژگی این کار این است که دیدگاه متفاوتی را از اکثر برنامه‌های کاربردی مبتنی بر بلاک چین برای مطالعه نحوه عملکرد مؤثر مکانیسم اجماع بلاک چین بر روی دستگاه‌های پایانه‌ای با محدودیت منابع انتخاب کرد. و از تئوری بازی چند نفره چند رهبر برای حل مشکل رقابت و تخصیص منابع در سناریوی چند ارائه‌دهنده و چند ماینر استفاده کرد. با این حال، این مدل تنها بر روی مشکل سود اجرای کار متمرکز شده است، و از آنجایی که مقیاس گره های آزمایشی نسبتا کوچک است، کارایی آن در یک سیستم واقعی قابل تایید نیست.

شکل 10

بارگذاری PoW به سرورهای ابری/لبه [ 77 ]

مقاله [ 78 ] همچنین بر تراکنش‌های بین ماینرها و ارائه‌دهندگان ابر/لبه تمرکز داشت. یک مدل بازار برای تخصیص منابع محاسباتی پیشنهاد کرد و به بهینه سازی توزیع ثروت از طریق مدل حراج دست یافت. این مقاله عمدتاً دو سناریو حراج را در نظر گرفته است: منابع ثابت برای استخراج‌کنندگان از ارائه‌دهندگان، و استخراج‌کنندگان آزادانه با منابع رقابت می‌کنند. ویژگی این کار این است که بازارپسندی تخصیص منابع را در نظر گرفته و بر تعادل توزیع و حداکثر کردن منافع متمرکز شده است. شکل  11 اکوسیستم تجاری لبه ابری مبتنی بر بلاک چین را نشان می دهد. به همین ترتیب، کاغذ [ 79] یک مدل سبک وزن برای ماینرهای محدود به منابع پیشنهاد کرد تا وظایف محاسباتی را در فضای ابری یا لبه بارگذاری کنند و یک بازی دو مرحله ای Stackelberg برای به حداکثر رساندن و متعادل کردن مزایای ارائه دهندگان ابر و استخراج کنندگان ارائه کرد.

شکل 11

اکوسیستم تجاری لبه ابری مبتنی بر بلاک چین [ 78 ]

این دو مدل هر دو بر چگونگی کمک به ماینرها برای کار موثر در محیطی با محدودیت منابع متمرکز بودند، و هر دو یک روش اقتصادی (تئوری بازی) را برای قیمت‌گذاری زمانی که استخراج‌کنندگان منابع خریداری می‌کردند، اتخاذ کردند، اما آن‌ها فاقد تحلیل احتمالی امنیت و اعتبار مدل‌های خود بودند.

مجازی سازی عملکرد شبکه یک فناوری کلیدی در محاسبات لبه موبایل است. به منظور بهبود کارایی تخصیص منابع، X. Fu و همکاران. [ 13 ] یک چارچوب مجازی سازی سرویس شبکه مبتنی بر بلاک چین را برای پشتیبانی از ورود ناشناس و استراتژی های مدیریت منابع مجازی پیشنهاد کرد. این مقاله زمان‌بندی منابع را به‌عنوان یک مسئله بهینه‌سازی چندهدفه مورد بررسی قرار می‌دهد، در حالی که الزامات تاخیر سرویس و سربار عملیات را در نظر می‌گیرد.

سهم اصلی این مقاله به شرح زیر است.

• فناوری بلاک چین را برای افزایش اعتبار تخصیص منابع معرفی کرد و مکانیزم اجماع توزیع شده را برای ساده‌سازی جمع‌آوری اطلاعات و همگام‌سازی در سیستم‌های محاسبات لبه مبتنی بر NFV پیشنهاد کرد.
• این مشکل زمان‌بندی منابع را به‌عنوان یک مسئله بهینه‌سازی چند هدفه در نظر می‌گیرد، که هم فاکتورهای عملکرد سیستم سنتی و هم عوامل اعتماد را پوشش می‌دهد و مکانیسم اعتماد هم اعتبار گره‌های بلاک چین و هم سیستم MANO مبتنی بر NFV را پوشش می‌دهد.

مجازی سازی ابری تقویت شده با اعتماد

امروزه داکر به محبوب‌ترین ابزار مجازی‌سازی تبدیل شده است، زیرا استفاده از منابع سیستم‌عامل را بدون هزینه اضافی بسیار بهبود می‌بخشد. احراز هویت برای کاربران ابری برای تعیین مخرب بودن یا نبودن یک تصویر حیاتی است. با این حال، دفتر اسناد رسمی راه حل اصالت فعلی Docker به اندازه کافی قوی برای مقابله با حملات نیست.

به منظور مقابله با تهدیدات بالقوه در Docker Content Trust (DCT)، Q. Xu et al. [ 80 ] یک مدل اعتماد مبتنی بر بلاک چین به نام غیرمتمرکز Docker Trust (DDT) پیشنهاد کرد. مزایای DDT عبارتند از: کاهش خطر حملات DoS و ارائه خدمات تأیید امضای دیجیتال.

مشارکت های مقاله به شرح زیر است.

• این به طور عمیق معماری فنی Docker Content Trust را تجزیه و تحلیل کرد، در مورد اینکه آیا دفتر اسناد رسمی در مدیریت اعتماد Docker مفید است یا خیر، بحث کرد و به دو تهدید بالقوه عمده DDT اشاره کرد.
• این یک چارچوب و مکانیسم‌های مدیریت اعتماد داکر مبتنی بر بلاک چین طراحی کرد، نحوه استقرار و پیاده‌سازی مدل جدید را با جزئیات توضیح داد و مدل را از طریق آزمایش‌های نمونه اولیه تأیید کرد.

با این حال، مقاله فقط یک سیستم نمونه اولیه را انجام می دهد و کارایی مدل را با آزمایش های شبیه سازی تأیید می کند.

مقایسه مدل ها

خلاصه مقایسه بین کارهای مرتبط در چارچوب و مکانیسم های تعامل اعتماد تقویت شده با بلاک چین در جداول  4 ، 5 و 6 آورده شده است.

مدیریت اطلاعات

مدل دسترسی به داده ها

کنترل دسترسی، فناوری کلیدی برای محافظت از داده‌های کاربر شخصی و شرکتی در فضای ابری است. با این حال، استراتژی‌های کنترل دسترسی متمرکز معمولاً خطرات نشت حریم خصوصی یا خطرات حمله هکرها را دارند. بنابراین، C. YANG، و همکاران. [ 14 ] یک چارچوب کنترل دسترسی مبتنی بر بلاک چین به نام AuthPrivacyChain را پیشنهاد کرد. AuthPrivacyChain از آدرس موجودیت‌های موجود در بلاک چین به عنوان شناسه‌های منحصربه‌فرد استفاده کرد و مکانیسم‌های احراز هویت و کنترل دسترسی مرتبط را طراحی کرد. با استفاده از ماهیت غیرمتمرکز بلاک چین، چارچوب کنترل دسترسی ابری توزیع شده و غیرمتمرکز را درک کرد و حریم خصوصی و امنیت برنامه های کاربردی داده را بهبود بخشید. شکل  12 روند اصلی احراز هویت AuthPrivacyChain را نشان می دهد.

شکل 12

فرآیند اصلی احراز هویت AuthPrivacyChain [ 14 ]

مشارکت های اصلی این مقاله عبارتند از:

• یک چارچوب مدیریت هویت غیرمتمرکز مبتنی بر بلاک چین برای پیاده سازی استراتژی های مرتبط مانند کنترل دسترسی به داده ها و مجوز طراحی کرد.
• و حفاظت از حریم خصوصی داده های کاربر را افزایش داد که می تواند به طور موثر در برابر حملات داخلی و خارجی مقاومت کند.

با این حال، این مقاله فقط تست های عملکرد محدود را انجام داد و با دو مدل پایه مقایسه شد.

به منظور کاهش سوء استفاده و سوء استفاده از دستگاه های اینترنت اشیا، K. Kataoka و همکاران. [ 81 ] یک روش مدیریت اعتماد را با ادغام زنجیره بلوکی و SDN (نرم افزار-تعریف شبکه) پیشنهاد کرد. مدل جدید قادر به مدیریت روابط اعتماد بین ذینفعان سیستم های اینترنت اشیا بود، بنابراین یک محیط مدیریت ترافیک اینترنت اشیا ایمن تر را فراهم کرد. نویسندگان مدل را بر اساس زمان، مدت زمان و هزینه تأیید کردند. شکل  13 مسیریابی مبتنی بر اعتماد را تحت ادغام بلاک چین و SDN نشان می دهد.

شکل 13

مسیریابی افزایش یافته اعتماد تحت ادغام بلاک چین و SDN [ 81 ]

مشارکت های مقاله عبارتند از:

• به کاربر ابری کمک کرد تا اعتبار سرویس‌های اینترنت اشیا را در سطح محاسبات لبه شناسایی کند، بنابراین از جریان داده‌های باورنکردنی جلوگیری کرد، و یک فرآیند حفاظتی 2 مرحله‌ای و تعاملات مبتنی بر اعتماد را پیشنهاد کرد، که شرکت‌کنندگان را قادر می‌سازد تا درک و تعامل داشته باشند و به لیست سفید دست یابند. مانند اثر مشابه،
• این بلاک چین را با SDN ادغام کرد و یک ساختار گره نرم افزاری دوگانه را به همراه دو نوع ساختار داده (نمایه خدمات و مشخصات دستگاه) برای استقرار و پیاده سازی اعتماد، تحقق شناسایی نرم افزار و سخت افزار، و مکانیسم اجماع جدیدی برای اثبات پیشنهاد کرد. مفهوم

با این حال، سربار مدیریت مدل بسیار زیاد بود و این طرح در یک سیستم واقعی مستقر نشده بود.

1. Tuli و همکاران. [ 82] FogBus یک چارچوب ادغام IoT-Fog/Edge-Cloud را برای دستیابی به استقرار و مدیریت منابع کارآمدتر IoT پیشنهاد کرد. FogBus از بلاک چین برای بهبود امنیت و یکپارچگی عملیات روی داده های حساس استفاده کرد. در مقایسه با چارچوب‌های مرتبط موجود، FogBus سبک وزن بود، به سرعت پاسخ می‌داد و قادر بود دستگاه‌های fog/edge و IoT را کنترل کند. با این حال، مکانیسم بلاک چین تعبیه شده هنوز نیاز به بهبود دارد، به ویژه مکانیسم‌های تأخیر زمانی و اجماع.

سهم مقاله در این است که ضرورت و الزامات چارچوب محاسبات ترکیبی IoT-Edge-Cloud را به تفصیل معرفی می کند و طراحی نرم افزار و سخت افزار و پیاده سازی مدل جدید را مورد بحث قرار می دهد. متأسفانه، در مورد نحوه استقرار بلاک چین در مدل توضیحی ارائه نشده است.

1. Medhane، و همکاران. [ 83] یک چارچوب امنیتی توزیع شده مبتنی بر زنجیره بلوکی، محاسبات ابری، محاسبات لبه و SDN برای برنامه های کاربردی اینترنت اشیا نسل بعدی پیشنهاد کرد که می تواند برای شناسایی و جلوگیری از حملات امنیتی استفاده شود. مزیت چارچوب خدمات ترکیبی این است که می تواند حملات علیه شناسایی را به سرعت کشف کند، همانطور که در شکل14 نشان داده شده است .

شکل 14

چارچوب امنیتی یکپارچه سازی ابر لبه-SDN با بلاک چین [ 83 ]

جی لی و همکاران [ 84 ] یک چارچوب امنیتی توزیع شده اینترنت اشیاء مبتنی بر بلاک چین را پیشنهاد کرد که اینترنت اشیا، محاسبات مه و محاسبات ابری را یکپارچه می کرد و یک الگوریتم ساخت و ساز آگاه از تاخیر DATC را برای کاهش تاخیر برنامه های تلفن همراه و مشکلات مسیریابی مثلثی طراحی کرد. مزیت این مقاله این است که مکانیسم اجماع از یک طرح EPID مبتنی بر RSA و یک درخت آگاه از تاخیر برای ارزیابی تاخیر سرویس استفاده می‌کند. نویسنده معتقد بود که آنها اولین کار در فناوری بلاک چین بودند که تحرک گره و تاخیر شبکه را در نظر گرفتند. با این حال، تنها عملکرد (تاخیر سرویس) مدل را با روش تصادفی ارزیابی کرد.

منشأ داده ها

منشأ داده، تاریخچه یک شی داده را ثبت می کند، که برای ردیابی، قابلیت حسابرسی، پاسخگویی و حفاظت از حریم خصوصی در ابر ضروری است. با این حال، تحقیقات پیشرفته در مورد منشا داده ها اغلب بسیار پیچیده و فاقد اثربخشی است. بر اساس تکنیک بلاک چین، X. Liang و همکاران. [ 85 ] یک معماری منشأ داده غیرمتمرکز به نام ProvChain را برای ابر پیشنهاد کرد. ProvChain داده‌های منشأ را در بلاک چین ذخیره می‌کند تا عملیات داده‌ها را شفاف و قابل ردیابی کند و پس از آن یک رابطه قابل اعتماد بین نهادها در بازارهای ابری برقرار کند.

شکل  15 مدل تعامل سیستمی ProvChain را نشان می دهد. در پلتفرم پیشنهادی، صرف نظر از عملیات ذخیره‌سازی، اشتراک‌گذاری یا به‌دست آوردن داده، به عنوان یک تراکنش در شبکه بلاک چین ثبت شد و همچنین داده‌های منشأ در پایگاه داده منشأ ذخیره شدند.

شکل 15

مدل تعامل سیستمی ProvChain نسخه توسعه یافته [ 85 ]

مشارکت های مقاله عبارتند از:

• یک معماری منشأ داده را پیشنهاد کرد که می‌توانست تاریخچه دستکاری داده‌ها را در ذخیره‌سازی داده‌های ابری ثبت و ممیزی کند، و یک معماری پیاده‌سازی سه لایه را برای تحقق حفاظت از داده‌های مادام العمر اتخاذ کرد.
• و امنیت داده ها با رمزگذاری داده ها و اقدامات چند کلیدی (کلید ثبت، کلید رمزگذاری داده، کلید اشتراک داده، کلید منبع داده) تضمین شده است.

با این حال، در این طرح، تنها داده‌های یک ارائه‌دهنده ابری منفرد می‌توانند احراز هویت شوند، در حالی که تأیید ابرهای متقابل، چند ابری یا ابرهای فدرال به دست نیامد، و قابلیت همکاری، اشتراک‌گذاری داده‌ها و مدیریت در یک محیط چند ابری خوب رسیدگی نشد

در حال حاضر، رایانش ابری در حال ملاقات با عصر اینترنت همه چیز (IoE) است، جایی که حجم عظیمی از داده در سیستم های ابری تولید می شود. چگونگی اطمینان از قابلیت اطمینان و ردیابی داده ها به یک چالش مهم تبدیل شده است. برای بهبود امنیت و مسئولیت پذیری پلت فرم ذخیره سازی اینترنت اشیا، R. Li et al. [ 86 ] یک مدل ذخیره سازی داده توزیع شده بر اساس فناوری بلاک چین طراحی کرد. دستگاه‌های Edge برای کمک به دستگاه‌های IoT در انجام عملیات رمزگذاری و رمزگشایی اضافه شدند. بلاک چین در این مقاله به عنوان یک مرجع احراز هویت اعتماد شخص ثالث نقش ایفا می کند. شکل  16معماری چهار لایه مدل را نشان می دهد که در آن حسگرهای متعدد اینترنت اشیا داده ها را به دستگاه های لبه جمع آوری می کنند، در حالی که edge داده ها را در لایه بلاک چین به عنوان تراکنش می نویسد و در نهایت آن را در شبکه DHT ثبت می کند. امنیت مدل شامل امنیت پروتکل، حریم خصوصی، قابلیت ردیابی و آمار به صورت تئوری اثبات شده است.

شکل 16

معماری چهار لایه برای مدیریت داده [ 86 ]

مشارکت های اصلی مقاله عبارتند از:

• یک چارچوب غیرمتمرکز مدیریت داده، ذخیره سازی و حفاظت از حریم خصوصی اینترنت اشیا طراحی کرد و یک معماری محاسباتی هیبریدی اینترنت اشیا و لبه را برای بهبود قدرت محاسباتی دستگاه های اینترنت اشیا پیشنهاد کرد.
• یک روش رمزگذاری بدون گواهی مبتنی بر بلاک چین را برای دستیابی به گواهینامه و ممیزی معرفی کرد و انواع منحصربفرد تراکنش‌ها مانند خدمات ذخیره‌سازی داده و خدمات دسترسی به داده را ایجاد کرد.

با این حال، کنترل دسترسی مبتنی بر ID در این طرح نمی تواند برای یک سناریوی مجوز پیچیده تر اعمال شود و فقط مدل تئوری ارائه شده است.

به منظور حفاظت از امنیت چرخه عمر داده های اینترنت اشیا، H. Shafagh et al. [ 87 ] یک مدل ذخیره سازی و به اشتراک گذاری داده بر اساس بلاک چین ارائه کرد.

مشارکت های اصلی این کار عبارتند از: امنیت چرخه عمر داده های اینترنت اشیا را در نظر گرفت و یک خط مشی درجه بندی را برای ایمن کردن سیستم مدیریت داده، شامل سه سطح مختلف، تنظیم کرد.

با این حال، در مورد چگونگی پیاده‌سازی مکانیسم‌های اجماع و انگیزشی بلاک چین توضیحی ارائه نکرد و تجزیه و تحلیل عملکرد فقط به صورت تئوری و بدون طراحی آزمایشی انجام شد.

بی یو و همکاران [ 88 ] مشکلات امنیتی و حریم خصوصی داده ها را در شبکه های IoT بررسی کرد و یک مدل اعتماد غیرمتمرکز مبتنی بر بلاک چین برای مدیریت امن داده ها در تجارت اینترنت اشیا طراحی کرد. از طریق مطالعه موردی یک دستگاه پوشیدنی، امکان سنجی بلاک چین برای تجارت اینترنت اشیا با قابلیت اعتماد آشکار شد. علاوه بر این، این کار مقدمه‌ای کوتاه در مورد چالش‌های تحقیقات آینده در ایجاد یک پلتفرم تجاری قابل اعتماد برای اکوسیستم‌های اینترنت اشیا ارائه می‌دهد.

مشارکت های مقاله عبارتند از:

• تجزیه و تحلیل دقیقی از بحران اعتماد در اکوسیستم اینترنت اشیا ارائه کرد و مزایای استفاده از بلاک چین برای ایجاد یک چارچوب اعتماد توزیع شده را مورد بحث قرار داد.
• اجرای یک پلتفرم اعتماد اینترنت اشیا مبتنی بر بلاک چین را با استفاده از مطالعه موردی قابلیت ردیابی داده‌های دستگاه‌های پوشیدنی پزشکی نشان داد و چشم‌انداز تحقیقات آینده در این زمینه را شناسایی کرد.

با این حال، چارچوب کالای اینترنت اشیا مبتنی بر بلاک چین تنها به صورت تئوری تعریف و توسط مطالعه موردی توضیح داده شد.

محاسبات لبه وسیله نقلیه قدرت محاسباتی VANET های سنتی را افزایش می دهد، با این حال با بسیاری از چالش های جدید، به ویژه خطرات جدی امنیتی و اعتماد. بر اساس تکنیک بلاک چین، یانگ و همکاران. [ 89 ] یک مدل مدیریت اعتماد توزیع شده و غیرمتمرکز برای شبکه های خودرویی، همانطور که در شکل  17 نشان داده شده است، پیشنهاد کرد.. با استفاده از مدل استنتاج بیزی، وسایل نقلیه توانستند پیام های دریافتی از محله های خود را تأیید کنند. در مدل پیشنهادی، RSU ها مسئول ارزیابی اعتماد پیام به وسایل نقلیه مرتبط بودند. آنها داده های اعتماد را در یک “بلوک” بارگذاری کردند و سعی کردند بلوک را به زنجیره اعتماد اضافه کنند. برای کمک به RSU ها برای رسیدن به اجماع، این مقاله مکانیسم اجماع جدیدی از اثبات کار و اثبات سهام را طراحی کرد. دو نوع منبع حمله در مدل در نظر گرفته شد: حملات از وسایل نقلیه مخرب از جمله حملات جعل پیام، حملات دهان بد و پر کردن رای، و حملات از RSU های در معرض خطر.

شکل 17

مدل مدیریت اعتماد مبتنی بر بلاک چین برای شبکه های خودرویی [ 89 ]

نویسندگان مقاله معتقد بودند که یک مدل اعتماد عالی باید ویژگی‌های غیرمتمرکز، ضد دستکاری، سازگاری، به‌موقع بودن و در دسترس بودن را در خود داشته باشد و آنها ثابت کردند که فناوری بلاک چین قادر به دستیابی به این اهداف است.

نکات برجسته مقاله عبارتند از:

• یک طرح مدیریت شهرت توزیع شده مبتنی بر بلاک چین برای شبکه های خودرویی طراحی کرد و یک مکانیسم اجماع ترکیبی را پیشنهاد کرد که اثبات کار و اثبات سهام را برای به روز رسانی اعتماد ترکیب می کند.
• و ارزیابی اعتبار پیام عوامل مختلفی مانند فاصله را در نظر می گیرد.

با این حال، عملکرد مدل تنها بر روی پلت فرم شبیه سازی MATLAB تأیید شد.

ذخیره سازی داده ها

ذخیره سازی داده ها نوع مهمی از خدمات ابری است. با توجه به امنیت برنامه داده، نشت حریم خصوصی و بحران اعتماد، و همچنین گلوگاه عملکرد و نقطه شکست واحد در مرکز مدیریت داده متمرکز، محققان بسیاری از طرح‌های توزیع شده و مبتنی بر بلاک چین را پیشنهاد کرده‌اند.

جی لی و همکاران [ 90 ] یک معماری امنیتی ذخیره سازی ابری توزیع شده مبتنی بر بلاک چین را پیشنهاد کرد و یک الگوریتم ژنتیک سفارشی برای مقابله با مشکل توزیع کپی طراحی کرد، بنابراین برای بهبود عملکرد و امنیت مدیریت ذخیره سازی. در معماری پیشنهادی، فایل‌های کاربر به بلوک‌های فایل با طول مساوی تقسیم شدند و سپس رمزگذاری شدند، به صورت دیجیتالی امضا و در شبکه P2P ذخیره شدند، که در شکل 18 نشان داده شده است . تراکنش‌های مبتنی بر بلاک چین نیز طراحی شدند، از جمله اجاره فضای ذخیره‌سازی ابری توسط کاربر یا اجاره فضای رایگان خود. عملیات مربوط به ذخیره سازی هر بلوک فایل به دقت در بدنه هر بلوک به شیوه ای ایمن، منظم و قابل ردیابی ثبت شد.

شکل 18

معماری ذخیره سازی داده های ابری توزیع شده مبتنی بر بلاک چین [ 90 ]

مزایای مدل به شرح زیر است.

• این یک بحث جامع و مفصل در مورد چگونگی تصمیم گیری تعداد کپی ها در یک سیستم ذخیره سازی توزیع شده ارائه کرد.
• از یک الگوریتم عمومی برای حل مشکل جایگزینی کپی بین چندین کاربر و چندین مرکز داده استفاده کرد و نرخ از دست دادن فایل و تاخیر انتقال را در سطح بسیار پایینی حفظ کرد.

به منظور بهبود امنیت و اثربخشی به اشتراک گذاری داده ها، عادلانه بودن توزیع داده ها، و محافظت از سود صاحب داده در یک محیط چند ابری، Paper [ 91 ] یک معماری جدید مبتنی بر فناوری بلاک چین پیشنهاد کرد، همانطور که در شکل نشان داده شده است.  19 . این معماری شامل چهار بخش بود: کاربران ابری، عامل خدمات داده (یک آژانس شخص ثالث)، شبکه بلاک چین و صاحبان داده. کاربران درخواست اشتراک داده را از طریق عامل سرویس ارسال کردند و پس از احراز هویت و ارزیابی مجوز روی بلاک چین، سرویس داده مربوطه را دریافت کردند. تمام رفتارهای دستکاری داده ها در شبکه بلاک چین ثبت شد.

شکل 19

معماری اشتراک داده برای به اشتراک گذاری داده های ابری [ 91 ]

سهم اصلی مقاله عبارتند از:

• یک مدل کسب و کار به اشتراک گذاری داده مبتنی بر بلاک چین برای محیط چند ابری برای محافظت از امنیت و حریم خصوصی داده ها پیشنهاد کرد.
• و با استفاده از مقدار Shapley یک مکانیسم پویا و منصفانه به اشتراک گذاری داده و انگیزه ایجاد کرد.

با این حال، این مدل کاملاً غیرمتمرکز اعتماد نیست، زیرا استقرار مدل همچنان به یک آژانس معتبر شخص ثالث متکی است.

پروتکل “یک بیت بازگشت” معمولاً در مدل ذخیره سازی ابری سنتی برای حذف داده ها اتخاذ می شود، که ممکن است به راحتی منجر به نتایج حذف غیرقابل اعتماد شود. و سایر استراتژی‌های حذف نیز دارای معایبی هستند مانند نتایج حذف غیرقابل تأیید، نیاز به یک شخص ثالث اعتماد برای تأیید و کارایی پایین. برای این منظور، سی یانگ، و همکاران. [ 92 ] یک طرح حذف داده مبتنی بر بلاک چین را برای بهبود قابلیت تأیید، کارایی و شفافیت ارائه کرد. شکل  20 مراحل اساسی ذخیره سازی داده ها را نشان می دهد. تمام عملیات داده/فایل از طریق بلاک چین ثبت می شود تا اطمینان حاصل شود که حذف داده ها روی سرور صادقانه است. با این حال، این روش تنها در کاربرد محدود حذف فایل های معتبر قابل استفاده است.

شکل 20

مراحل اساسی در حذف داده ها [ 92 ]

استراتژی سنتی مهر زمانی فایل به یک ارائه‌دهنده خدمات شخص ثالث معتبر (TSP) نیاز دارد، که ممکن است به راحتی منجر به قابلیت اطمینان و خطرات یک نقطه شکست، همراه با هزینه هنگفت ارتباط شود. بنابراین، Paper [ 93 ] یک طرح زمان بندی دقیق مبتنی بر بلاک چین برای برون سپاری داده ها به نام Chronos+ را پیشنهاد کرد. در Chronos+، سرویس‌های ذخیره‌سازی و برچسب زمانی توسط ارائه‌دهندگان خدمات ابری ارائه می‌شد تا از دقت، امنیت، مقیاس‌پذیری و اثربخشی سرویس‌های ذخیره‌سازی فایل اطمینان حاصل شود.

مشارکت های اصلی این کار عبارتند از:

• تجزیه و تحلیل دقیقی را در مورد استراتژی حفاظت از فایل برون سپاری مورد نیاز از مهر زمانی ارائه کرد و به خطرات بالقوه اشاره کرد.
• و یک راه حل بسته بندی و سفارشی زمان بندی مبتنی بر اتریوم پیشنهاد کرد که می تواند دقت، امنیت و مقیاس پذیری فضای ذخیره سازی ابری را تضمین کند.

1. Zhu، و همکاران. [ 94] یک مدل مدیریت داده برای سیستم‌های رایانش ابری با استفاده از مکانیزم اجماع توزیع‌شده بلاک چین و یک مرکز اعتماد شخص ثالث طراحی کرد. منحصربه‌فرد بودن این کار در این است که هم از گره‌های رای‌گیری معمولی و هم از مقامات سطح بالاتر اعتماد شخص ثالث برای تأیید تراکنش استفاده می‌کند، که می‌تواند به عنوان یک استراتژی مصالحه‌کننده در بلاک چین و معماری متمرکز سنتی دیده شود. این مدل کارایی اجماع و رسیدگی به اختلافات را بهبود بخشید. با این حال، این یک مدل اعتماد کاملاً غیرمتمرکز و خودمدیریتی و تکاملی نیست.

برای افزایش امنیت ذخیره سازی و اشتراک گذاری داده ها در VECON ها، J. Kang و همکاران. [ 95 ] یک سیستم مدیریت داده توزیع شده بر اساس چارچوب بلاک چین کنسرسیوم ایجاد کرد و مجموعه ای از قراردادهای هوشمند را برای دستیابی به امنیت، کارایی و حریم خصوصی در اشتراک گذاری و ذخیره سازی داده ها طراحی کرد. علاوه بر این، آنها یک مدل شهرت مبتنی بر منطق ذهنی سه وزنی برای بهبود اعتبار داده ها ایجاد کردند.

مشارکت های مقاله عبارتند از:

• دلایل احتمالی که باعث به خطر افتادن RSU ها می شود را تجزیه و تحلیل کرد و سپس یک چارچوب دو بلاک چینی (بلاک چین ذخیره سازی داده و بلاک چین اشتراک داده) را برای اطمینان از امنیت مدیریت داده های تلفن همراه پیشنهاد کرد.
• یک مکانیسم اجماع جدید برای اثبات ذخیره‌سازی، و یک مدل ارزیابی شهرت مبتنی بر منطق ذهنی برای مدیریت داده‌ها با کارآمدی بالا و خودکار بدون نیاز به مجوز و تأیید اعتبار در اشتراک‌گذاری داده‌های دست دوم پیشنهاد کرد.

محدودیت مدل این است که نحوه تعیین پیکربندی پارامترهای مرتبط را توضیح نمی دهد، مانند تنظیم آستانه اعتماد، که تأثیر زیادی بر اینکه آیا می توان وسایل نقلیه مخرب را به طور مؤثر ضبط کرد یا خیر.

مقایسه مدل ها

خلاصه مقایسه بین کارهای مرتبط در مدیریت داده های ابری در جداول  7 ، 8 و 9 آورده شده است.

در این بخش، مقایسه رویکردهای مدیریت اعتماد مبتنی بر بلاک چین در سیستم‌های رایانش ابری را به پایان می‌رسانیم.

این 35 رویکرد مدیریت اعتماد مبتنی بر بلاک چین، نتایج تحقیقات 3 سال گذشته است که نشان می دهد طرح مبتنی بر بلاک چین بسیار جدید است و نشان دهنده آخرین روند در ایجاد اعتماد غیرمتمرکز و توزیع شده است. از منظر توزیع کشوری، 18 مورد از چین، 5 مورد از ایالات متحده، 4 مورد از سنگاپور و مابقی از 8 کشور مختلف (استرالیا، آلمان، هند، آرژانتین، هلند، الجزایر، سوئیس و فرانسه) آمده اند. این طرح به طور گسترده توسط موسسات تحقیقاتی مختلف جهان به رسمیت شناخته شده است. دانشگاهیان چین، ایالات متحده و سنگاپور بیشتر روی این روش تمرکز می کنند. از منظر حوزه های مورد علاقه، محققان چینی بر چارچوب های اعتماد پایه مبتنی بر بلاک چین تمرکز می کنند.

از منظر استدلال عملکرد مدل، 7 مقاله از 35 مقاله از روش‌های استدلال نظری و تجزیه و تحلیل، 20 مقاله از آزمایش‌های شبیه‌سازی، 2 مقاله یک سیستم نمونه اولیه را انتخاب کردند و 6 مقاله در بستر آزمایش واقعی بودند. این نشان می دهد که مدیریت اعتماد مبتنی بر بلاک چین هنوز در مرحله تحقیق است و هنوز راه زیادی تا کاربرد واقعی وجود دارد.

عملکرد رویکردها از دیدگاه‌های مختلف، مانند دقت اعتماد/شهرت، اثربخشی، کارایی، سربار، توان عملیاتی سیستم و غیره مورد آزمایش قرار گرفت. با این حال، بخش‌هایی از آزمون‌های عملکرد با استدلال نظری یا مطالعه موردی انجام شد.

با معرفی فناوری بلاک چین، 22 مقاله از 35 مقاله یک مدل مدیریت اعتماد کاملاً غیرمتمرکز، 12 مقاله یک مدل نیمه غیرمتمرکز و تنها 1 مقاله از یک مدل متمرکز استفاده می‌کنند که نشان می‌دهد بلاک چین برای ایجاد یک چارچوب اعتماد غیرمتمرکز و یک چارچوب غیرمتمرکز کافی است. مدل احراز هویت دستکاری

با این حال، این مقالات در جنبه های زیر بسیار متفاوت هستند.

• آنها طرح‌های مدیریت اعتماد مبتنی بر بلاک چین را در محیط‌های مختلف مانند اینترنت اشیا، محاسبات ابری، E-Commence، شبکه‌های خودرویی و غیره اعمال کردند.
• آنها شامل ابعاد مختلف اعتماد، مانند احراز هویت، مدیریت شهرت، قابلیت ردیابی داده ها و غیره بودند.
• و آنها بر جنبه های مختلف عملکرد سیستم های مرتبط مانند حریم خصوصی، کارایی، تأخیر، توان عملیاتی، مصرف انرژی و غیره تمرکز کردند که نشان می دهد نویسندگان مختلف به نکات مختلف تحقیق و بهینه سازی توجه دارند.

علاوه بر این، 12 مقاله از 20 مقاله به وضوح حملات هدفمندی را که می‌توان در معماری غیرمتمرکز توزیع‌شده، از جمله حملات به سناریوهای برنامه‌ها و حملات علیه ساختار زنجیره‌ای، مورد بررسی قرار داد.

بدیهی است که ساختار یک بلاک چین عمومی برای ایجاد یک چارچوب اعتماد غیرمتمرکز و کاملاً توزیع شده نقطه به نقطه مناسب تر است. با این حال، یک بلاک چین خصوصی یا بلاک چین اتحاد، زمینه کاربردی خاص خود را دارد، مانند یک سیستم بسته یا نیمه بسته با ساختار سازمانی واضح، به عنوان مثال، محیط‌های محاسباتی ترکیبی IoT به علاوه ابر. بنابراین، 17 مقاله از 35 مقاله از بلاک چین عمومی (بیت کوین یا اتریوم) به عنوان زیرساخت برای ایجاد روابط اعتماد استفاده کردند، 5 مقاله از بلاک چین کنسرسیوم، 2 مقاله از بلاک چین خصوصی، 2 مقاله از بلاک چین عمومی و خصوصی استفاده کردند و 9 مقاله نوع بلاک چین را مشخص نکردند. بلاکچینی که استفاده کردند.

متأسفانه، هنگام استفاده از فناوری بلاک چین، هیچ یک از کارها بحث کاملی در مورد نحوه برخورد با قراردادهای هوشمند، مکانیسم‌های اجماع، و مکانیسم‌های تشویقی ارائه نکرد، احتمالاً به این دلیل که تعداد کمی از آنها در یک سیستم واقعی پیاده‌سازی شده بودند، بنابراین هیچ توضیح مفصلی در مورد چگونگی مکانیزم های مربوطه را اجرا کنند. علاوه بر این، مقالات کمی در مورد چگونگی انتخاب ماینرها، نحوه تشویق ماینرها برای ایجاد فعالانه بلوکی حاوی اعتماد رفتار گره بحث کردند. از نظر مکانیسم‌های اجماع، بیشتر مقالات هنوز از مکانیسم‌های سنتی مانند اثبات کار، اثبات سهام یا ترکیبی از این دو استفاده می‌کنند، به جز چند اثر، برای مثال در [ 67 ، 70 ، 75 ، 81 ، 95] که روش های خود را ارائه کردند. این نشان می‌دهد که چارچوب اعتماد مبتنی بر بلاک‌چین هنوز مسائل باز زیادی در رابطه با پیاده‌سازی و استقرار دارد و مستحق مطالعه و توضیح بیشتر است. جدول  10 خلاصه ای از مقایسه ها را نشان می دهد.

یک مدل مدیریت اعتماد مبتنی بر معماری ترکیبی لبه ابری

چارچوب مدیریت اعتماد مبتنی بر معماری ترکیبی لبه ابری

به منظور استفاده از قابلیت‌های محاسباتی و پردازشی عظیم یک مرکز داده رایانش ابری سنتی بدون از دست دادن مزایای ویژگی‌های حفظ اطلاعات سرتاسر، غیرمتمرکز، فناوری بلاک چین، این مقاله یک چارچوب جدید مدیریت اعتماد ترکیبی لبه ابری را پیشنهاد می‌کند. همانطور که در شکل  21 نشان داده شده است .

شکل 21

چارچوب مدیریت اعتماد ترکیبی لبه ابری

این چارچوب شامل سه لایه زیر است: لایه اعتماد بلاک چین، لایه مدیریت اعتماد لبه/مه، و لایه مدیریت اعتماد ابر. لایه اعتماد بلاک چین، اتصال همتا به همتا را از طریق مولفه‌های حسگر و پروتکل‌های ارتباطی فراگیر بر روی لایه زیرساخت سنتی اینترنت اشیا پیاده‌سازی می‌کند و مدیریت اعتماد توزیع‌شده و غیرمتمرکز را از طریق معماری بلاک چین ایجاد می‌کند. از آنجایی که ترمینال ها قادر به مدیریت پیچیده مدیریت اعتماد بین گروهی/کلودی نیستند، یک لایه اعتماد لبه/مه معرفی شده است. لایه اعتماد لبه/مه شامل تعداد زیادی سرور لبه/مه است که در لبه شبکه مستقر شده اند (وظایف مدیریت اعتماد می تواند بخشی از مسئولیت سرور مشترک لبه/مه باشد). سرورهای MEC بسیار نزدیکتر از سرور ابری متمرکز به کاربر/ترمینال هستند و نسبت به پایانه ها توانایی بیشتری دارند. بنابراین، آنها می توانند تأخیر کمتری را تضمین کنند و نیازهای تعاملات بین گروهی یا متقابل دامنه را برآورده کنند. لایه اعتماد ابری در بالای چارچوب مدیریت اعتماد قرار دارد. عمدتاً برای مقابله با برخی از وظایف سطح بالا و بسیار پیچیده، مانند داده کاوی اعتماد و تجزیه و تحلیل رفتار/ترجیحات، که الزامات بالایی را بر روی ظرفیت محاسباتی و ذخیره سازی و نیاز نسبتاً ضعیفی را در زمان پاسخ تحمیل می کند، استفاده می شود.

مدل تراکنش سرویس ابری بر اساس ساختار بلاک چین دوگانه

یک سیستم احراز هویت کامل اعتماد شامل احراز هویت و ارزیابی رفتار است. به طور کلی، اطلاعات هویت یک گره از نظر استاتیکی پایدار است و احراز هویت و ارزیابی آن نسبتا آسان است، حتی در توپولوژی شبکه P2P. در مقابل، رفتار معاملاتی پویا است و به قدرت محاسباتی زیادی برای ثبت و ارزیابی نیاز دارد. بنابراین، برای بهبود یکپارچگی و کارایی گواهی اعتماد در معاملات بلادرنگ، یک مدل تراکنش سرویس ابری مبتنی بر ساختار زنجیره بلوکی دوگانه پیشنهاد شده است، همانطور که در شکل  22 نشان داده شده است .

شکل 22

مدل تراکنش سرویس ابری بر اساس ساختار زنجیره بلوکی دوگانه

بلاک چین احراز هویت اعتماد (TAB)

TAB مسئول مدیریت داده های اعتماد در بازارهای خدمات ابری است و نتایج ارزیابی اعتماد را به سایر گره ها ارائه می دهد. هر بلوک در TAB شامل دو بخش است: داده های اعتماد هویت و داده های اعتماد رفتار. هنگامی که یک گره در ابتدا ملحق می شود، فقط اعتماد هویت به یک بلوک اضافه می شود، اما با گذشت زمان و پیشرفت تراکنش ها، اعتماد رفتاری آن به طور مداوم در یک بلوک جدید نوشته می شود. احراز هویت توسط تعداد کمی از ناظران تکمیل می‌شود، که می‌توانند ماینرهای معمولی یا گره‌های ویژه‌ای باشند که توسط مرجع بازار انتخاب می‌شوند. ماینرها مسئول ذخیره و احراز هویت داده های اعتماد و اطمینان از سازگاری داده ها از طریق مکانیسم های اجماع طراحی شده خاص هستند. هنگامی که گره ها برای ورود به شبکه معاملاتی درخواست می کنند، باید برای اجرای یک قرارداد هوشمند برای احراز هویت اولیه، هزینه ای بپردازند. علاوه بر این، هنگامی که آنها می خواهند اطلاعات اعتماد سایر گره ها را به دست آورند، هزینه ای نیز می پردازند. این بودجه هزینه تشویقی را برای استخراج کنندگان فراهم می کند.

رفتار تجاری بلاک چین (TBB)

TTB مسئول تولید و ذخیره بلوک داده معاملاتی است. در TBB، ماینرها دو وظیفه دارند، یکی دریافت آخرین نتایج تراکنش و ایجاد بلوک تراکنش، و دیگری ارزیابی اعتماد رفتار، ایجاد یک بلوک اعتماد و سپس ارسال آن به TAB. بلوک اعتماد مربوطه توسط ماینرها در TAB تأیید و ذخیره می شود.

ساختار دو بلاک چینی

با مزایای ساختار زنجیره بلوکی دوگانه TAB + TBB، محاسبات موازی دو زنجیره ای را می توان تحقق بخشید که کارایی محاسباتی را بهبود می بخشد. علاوه بر این، نظارت متقابل دو زنجیره ای سطح بالاتری از امنیت و قابلیت ردیابی داده ها را فراهم می کند. در عین حال، از آنجایی که ارزش اعتماد توسط TAB ارائه می‌شود و محاسبه یا ارزیابی اعتماد در مقیاس بزرگ در سمت TBB باقی می‌ماند، این می‌تواند به طور موثر تاخیر را کاهش دهد و در نهایت کاربرد بلاک چین را می‌توان در زمان واقعی‌تر محقق کرد. و سناریوهای با قابلیت اطمینان بالا

جهت گیری های تحقیقاتی آینده

اگرچه بسیاری از محققان استراتژی‌هایی را برای مدیریت اعتماد مبتنی بر بلاک چین پیشنهاد کرده‌اند، هنوز شکاف‌های بزرگی بین تئوری و کاربردهای عملی وجود دارد. جهت‌های تحقیقاتی آتی در زیر فهرست شده‌اند و بر اساس شاخه‌های مختلف تحقیقات اعتماد به چهار ماژول طبقه‌بندی شده‌اند، همانطور که در شکل  23 نشان داده شده است .

شکل 23

جهت گیری های تحقیقاتی آینده در مدیریت اعتماد مبتنی بر بلاک چین

چارچوب اعتماد

چارچوب اعتماد غیرمتمرکز مبتنی بر بلاک چین

بلاک چین یک چارچوب طبیعی غیرمتمرکز و اجماع P2P است. با این حال، سیستم‌های رایانش ابری حالت‌های ساخت و ساز متعددی دارند و با ظهور محاسبات مه، محاسبات لبه و برنامه‌های کاربردی اینترنت اشیا، روش تحقق ابر متنوع‌تر و متنوع‌تر شده است. بنابراین، لازم است که چارچوب اعتماد مبتنی بر بلاک چین نحوه انطباق با سناریوهای مختلف برنامه های ابری را در نظر بگیرد و معماری احراز هویت سفارشی و انعطاف پذیر اعتماد را پیشنهاد کند.

ساخت و نگهداری روابط اعتماد غیرمتمرکز

در سیستم های رایانش ابری، انواع مختلفی از روابط اعتماد وجود دارد، از جمله همکاری و رقابت بین ارائه دهنده و کاربر، همکاری و رقابت بین کارگزار و ارائه دهنده، همکاری و رقابت بین کارگزاران یا ارائه دهندگان. بنابراین، در یک چارچوب اعتماد مبتنی بر بلاک چین، لازم است تمام روابط ذکر شده به طور کامل در نظر گرفته شود و نحوه اولیه سازی و حفظ شبکه رابطه اعتماد در نظر گرفته شود.

مکانیزم عملیات بلاک چین سفارشی برای اعتماد

قراردادهای هوشمند، مکانیسم‌های اجماع و مکانیسم‌های تشویقی مسائل مهم در برنامه‌های بلاک چین هستند. این مسائل هنوز باید در مدیریت اعتماد مبتنی بر بلاک چین مورد توجه قرار گیرد. به عنوان مثال، چگونه ماینرها را تشویق کنیم تا فعالانه در ارزیابی اعتماد، تصمیمات اعتماد، و تأیید داده ها شرکت کنند، چگونه به مسائل امنیتی بلاک چین، مانند حملات علیه قراردادها یا بلوک های هوشمند، تراکنش های جعلی و غیره رسیدگی شود.

ارزیابی اعتماد

روش ارزیابی اعتماد

بلاک چین نوعی دفتر کل توزیع شده است که برای ایجاد سوابق تراکنش کامل و قابل ردیابی بین موجودیت های ابری بسیار راحت است. با این حال، برخی روش‌های ارزیابی خاص برای محاسبه اعتماد از سوابق معاملاتی اصلی مورد نیاز است. بنابراین، بررسی یک روش ارزیابی اعتماد مناسب و بررسی نحوه ایجاد بلوک اعتماد از تاریخچه معاملات ضروری است.

از سوی دیگر، بلاک چین برای مدیریت اعتماد رفتاری مناسب است، اما در مدیریت اعتماد هویت خوب نیست. زیرا احراز هویت اعتماد معمولاً به کمک یک سازمان شخص ثالث مورد اعتماد نیاز دارد. بنابراین، برای ایجاد احراز هویت غیرمتمرکز اعتماد مبتنی بر بلاک چین، حل مشکل چگونگی تکمیل مدیریت اعتماد هویت ضروری است.

تحویل و مجوز اعتماد

اعتماد به صورت مشروط گذرا است. افراد می توانند اعتماد یک نهاد ناآشنا یا هرگز معامله نشده را تخمین بزنند. در یک شبکه اعتماد مبتنی بر بلاک چین، به راحتی می توان درجه اعتماد یک گره را به طور دقیق به دست آورد، با این حال، نحوه محاسبه اعتماد توصیه و نحوه اعطای مجوزهای اعتماد به یک برنامه ترکیبی یا سایر گره های مرتبط، همچنان مشکلاتی هستند که باید رسیدگی شود.

تصمیم به کمک اعتماد

سازگاری مدیریت اعتماد مبتنی بر بلاک چین

موضوع دیگر بهبود سازگاری مدیریت اعتماد مبتنی بر بلاک چین، تحقق کنترل دسترسی پویا است. یک راه حل ممکن ایجاد یک مدل اعتماد انسان محور است که به سرویس ها امکان می دهد به طور هوشمند خطرات امنیتی خود را ارزیابی کرده و یک سیاست امنیتی مناسب را با توجه به حمله احتمالی اعمال کنند.

کنترل انرژی در مدیریت اعتماد تقویت شده با بلاک چین

اعتماد به هویت معمولاً پایدار است و رسیدگی به آن نسبتاً آسان است، در حالی که اعتماد رفتاری باید هر از چند گاهی به روز شود و هزینه مدیریت اعتماد زیادی را متحمل شود. چارچوب زنجیره بلوکی دوگانه، که در بخش قبل ارائه شد، یکی از راه‌های ممکن برای کاهش هزینه‌های سربار مدیریت اعتماد است. با این حال، جزئیات اجرای چارچوب جدید هنوز باید حل شود. علاوه بر این، اگر تمام داده‌ها، از جمله تراکنش‌های ابری و سوابق ارزیابی هویت/رفتار، همگی در زنجیره ذخیره شوند، ساختار بلاک چین متورم و منفجر می‌شود و ظرفیت پردازش فزاینده‌ای را بر نهادهای شرکت‌کننده تحمیل می‌کند. بنابراین، محققان باید بر روی اقدامات مناسب برای حل این مشکل برای سیستم‌های دارای محدودیت منابع تمرکز کنند.

تصمیم اعتماد هوشمند مبتنی بر عامل

چارچوب اعتماد مبتنی بر بلاک چین یک استراتژی غیرمتمرکز را اتخاذ می کند، که مستلزم آن است که هر گره در شبکه بلاک چین توانایی تصمیم گیری مستقل را داشته باشد. عامل نرم افزار نشان دهنده فناوری هوش مصنوعی توزیع شده است. عامل ها مستقل، هوشمند و اجتماعی هستند و برای اجرای خودنگهداری و رفتارهای تعاملی از طرف گره های بلاک چین بسیار مناسب هستند. تصمیم اعتماد مبتنی بر عامل، هوش مدیریت اعتماد مبتنی بر بلاک چین را افزایش می دهد.

مکانیسم اعتماد مبتنی بر بلاک چین در سناریوهای مختلف برنامه

در حال حاضر، بیشتر تحقیقات بر روی زمینه های بانکداری، احراز هویت الکترونیکی، حمل و نقل هوشمند و غیره متمرکز است. با این حال، در آینده، طرح های مبتنی بر بلاک چین به برخی از سناریوهای کاربردی دیگر نفوذ خواهند کرد. برای مثال، در یک معماری ترکیبی لبه ابری، زمانی که زیرساخت اصلی اعتماد توسط بلاک چین ساخته می‌شود، بازتعریف رابطه بین مرکز داده ابری، سرور لبه و پایانه‌ها، همراه با تصمیم عاقلانه در مورد چگونگی تحقق همکاری کارآمد و اعتماد

به استحکام اعتماد کنید

حریم خصوصی داده ها

حریم خصوصی یکی دیگر از مسائل مهم است که باید به آن توجه شود. شفافیت داده و قابلیت ردیابی مزایایی است که توسط بلاک چین به ارمغان می‌آید، با این حال به نقض حریم خصوصی و خطرات سوء استفاده از داده‌ها نیز منجر می‌شود. تحقیقات آینده نیاز به یافتن تعادل بین شفافیت و حریم خصوصی کاربر دارد.

کنترل ریسک

اعتماد یک مکانیسم امنیتی ساده است. با این حال، به دلیل درجه دقت در ارزیابی اعتماد، وجود آستانه اعتماد و حملات احتمالی به خود اعتماد، تعامل مبتنی بر اعتماد همچنان با خطراتی روبرو است. بنابراین، مکانیسم تعادل بین اعتماد و ریسک نیاز به مطالعه بیشتر دارد.

توسعه نمونه اولیه و پلتفرم

در حال حاضر، تحقیقات مبتنی بر بلاک چین عمدتاً از تجزیه و تحلیل نظری یا فقط تأیید شبیه‌سازی استفاده می‌کنند، فاقد آزمایش بر روی یک نمونه اولیه یا یک سیستم واقعی هستند. بنابراین، توسعه یک سیستم یا پلتفرم نمونه اولیه اعتماد جهانی مبتنی بر بلاک چین نیز یک مسئله حیاتی است.

نتیجه گیری

این مقاله یک طبقه بندی و بررسی رویکردهای مدیریت اعتماد مبتنی بر بلاک چین در سیستم های محاسبات ابری را معرفی می کند. این رویکردها بر اساس سه مرحله به طبقه بندی های مختلف طبقه بندی می شوند: چارچوب اعتماد پایه مبتنی بر بلاک چین، چارچوب و مکانیسم های تعامل اعتماد تقویت شده با بلاک چین، و مدیریت داده ها. سپس، تحلیل و مقایسه جامعی از رویکردهای اعتماد مبتنی بر بلاک چین ارائه می‌کند. به منظور بهبود کارایی و سازگاری محاسبات ابری مبتنی بر اعتماد، یک چارچوب جدید مدیریت اعتماد ترکیبی لبه ابری همراه با یک مدل تراکنش ابری مبتنی بر بلاک‌چین دوگانه پیشنهاد شده‌است. در نهایت، ما جهت‌های آینده را پیشنهاد می‌کنیم و چالش‌های باز طرح‌های مدیریت اعتماد مبتنی بر بلاک چین را به تفصیل شرح می‌دهیم.

منحصر به فرد این مقاله این است که کاربرد بلاک چین را از منظر اعتماد مورد مطالعه قرار می دهد. تجزیه و تحلیل ما نشان می دهد که استفاده از فناوری بلاک چین برای ایجاد یک چارچوب مدیریت اعتماد غیرمتمرکز دارای مزایای زیر است:

• تنها نقطه شکست را از بین می برد و از نشت داده ها جلوگیری می کند،
• شواهد رفتار هویت و اعتماد قابل ردیابی و تفسیر هستند، نتایج ارزیابی اعتماد قانع کننده هستند، از استفاده مخرب از داده ها جلوگیری می شود،
• و به ویژه برای ایجاد روابط اعتماد اینترنت اشیا مناسب است.

با این حال، مقاله همچنین نشان می دهد که شکاف بزرگی بین نظریه روش و کاربرد واقعی وجود دارد. در مجموع، استفاده از تکنیک بلاک چین برای ایجاد یک محیط تراکنش ابری معتبرتر و ایمن تر، یک جهت تحقیقاتی امیدوارکننده است.