1.一种基于区块链的雾网络中任务卸载优化方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:S1:基于区块链技术的两种卸载模式;
S2:设备到设备通信方式,即D2D设备群组决策方案;
S3:基于智能移动设备SMEs投票的股权委托证明机制DPoS共识机制;
S4:基于区块链的雾网络性能优化算法。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的雾网络中任务卸载优化方法,其特征在于:在所述步骤S1中,建立一个基于区块链的雾网络,由设备层、雾服务层和云服务层组成;
设备层由SMEs组成,包括智能手机、智能穿戴设备和智能车辆;
雾服务层包括N个FSs,用集合Ωa={F1,F2,...,Fn,...,FN},n=1,2,...,N表示;在FSn的覆盖范围内有K个SME,用集合Ψa={Sn,1,Sn,2,...,Sn,k,...,Sn,K},k=1,2,...,K表示;
Sn,k表示FSn覆盖范围内的SME k;
所述雾网络中存在两种卸载方式,即卸载到FS或D2D设备群组;用向量δ={δn,1,δn,2,...,δn,k,...,δn,K,},k=1,2,...,K,在FSn的覆盖范围内有K个SME,δn,k∈{0,1}表示卸载方式,δn,k=0表示Sn,k卸载到D2D设备群组,即卸载方式0;δn,k=1表示Sn,k卸载到FS,即卸载方式1。
3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的雾网络中任务卸载优化方法,其特征在于:在所述步骤S2中,假设每个SME都能访问到附近的FS,设Sn,k所属的D2D设备群组中有K'个SME,K'<K,用集合Ψb表示, Sn,k的D2D设备群组集合Ψb为Ψa中Sn,k的信噪比不小于阈值Sth的SME,即
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的雾网络中任务卸载优化方法,其特征在于:在所述步骤S3中,SME根据FS的股权值投票选出自己偏好的节点组成验证集;每个SME只有一票,且该票的权重不与其股权值成正比,以此减少股权对验证集选举的影响;得票最多的前W名FS组成为一个验证集,验证集包括1个管理器FS和W-1个验证器FS,验证集集合表示为表示管理器FS, 表示验证器FS,验证集中的FS轮流充当块管理器,其余W-1个验证器FS进行区块验证。
5.根据权利要求4所述的一种基于区块链的雾网络中任务卸载优化方法,其特征在于:所述DPoS共识机制为:管理器 将交易记录打包生成新的区块并广播给W-1个验证器经过验证器 的验证和审计,管理器 将验证结果正确的区块添加到区块链中;
区块链系统分为三个工作阶段,即区块生产阶段、区块共享阶段和区块验证阶段,这三个阶段的时延分别用Tp,Ts,Tv表示;对应能耗分别用Ep,Es,Ev表示;则区块链系统的总时延用 表示,总能耗用 表示。
6.根据权利要求1所述的一种基于区块链的雾网络中任务卸载优化方法,其特征在于:在所述步骤S4中,当SMEs采用卸载方式1时,包括三个阶段的时延,即传输阶段时延T1up,执行阶段时延T1exe和排队阶段时延T1que;
能耗由传输阶段能耗 执行阶段能耗 和排队阶段能耗 组成;
卸载方式1的任务完成总时延和总能耗分别用T1tol, 表示;
当SMEs采用卸载方式0时,SMEs计算能力有限,同一阶段内只能处理一项任务,时延包括传输阶段时延 和执行阶段时延 能耗由传输阶段能耗 与执行阶段能耗 组成;
卸载方式0的任务执行总时延和总能耗分别用 表示;通过优化任务执行成本和区块链系统共识成本的权重因子ζ1,1-ζ1,以实现系统性能的提升。