Efficient Data Forwarding Protocols in Non-cooperative Mobile Social Networks.pdf

1、移動社交網(wǎng)絡(luò)作為一種新興的通信范例，它主要利用節(jié)點（也就是，用戶及其攜帶的設(shè)備）的社交屬性來促進(jìn)他們之間的交互。在移動社交網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅芎艽蟪潭壬弦蕾囉诠?jié)點之間的協(xié)作。然而，由于各種原因（例如資源限制或社會偏好），一些自私節(jié)點可能拒絕為其他節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)。同時，有些節(jié)點可能會丟棄接收的信息，產(chǎn)生錯誤的信息，進(jìn)而擾亂路由的過程。由于節(jié)點不具有關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的全局狀態(tài)的信息，處理移動社交網(wǎng)路中的非協(xié)作節(jié)點是極具挑戰(zhàn)性的。大多數(shù)已有研究主要采

2、用社會忽視的方法來減輕節(jié)點的自私和惡意行為。然而，我們認(rèn)為節(jié)點的社會屬性和關(guān)系（例如友誼，喜好和習(xí)慣）具有長期性，會產(chǎn)生穩(wěn)定的連接圖。因此，這些特征可以用來幫助快速預(yù)測節(jié)點的路由偏好，有效地檢測其可能的惡意行為，并有效地激勵節(jié)點間的合作。
　　在本文中，我們提出了高效的，基于社交的協(xié)議來處理非協(xié)作移動社交網(wǎng)絡(luò)中的自私和惡意節(jié)點。我們首先對相關(guān)背景知識進(jìn)行綜述研究，包括，非協(xié)作移動社交網(wǎng)絡(luò)綜述，如何識別不同的自私及惡意節(jié)點，以及探索

3、了已有的解決方案。然后，我們提出了一系列的以使用為目的的分布式的解決方案，通過計算和使用節(jié)點的個體和社會路由屬性來檢測它們的自私行為，區(qū)分他們個人和社會自私的行為，并促進(jìn)他們的合作。在算法評估中，我們使用兩個公開可用的真實軌跡來分配節(jié)點的移動性和社會特征。
　　在第3章中，我們提出了一種信號博弈方法(Sig4UDD)來模擬善意和自私節(jié)點之間的交互，用來解決節(jié)點選擇不暴露他們對輸入消息的反應(yīng)時的情況。在這種情況下，會導(dǎo)致在數(shù)據(jù)在不確

4、定節(jié)點之間轉(zhuǎn)發(fā)。因此，我們在Sig4UDD博弈中建立一個信任系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中每個節(jié)點可以基于接收到的消息的屬性更新其對其他節(jié)點的信任，并用來預(yù)測所遇到的節(jié)點的反應(yīng)并做出適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)發(fā)決定，進(jìn)而最大化其路由效用。我們分別應(yīng)用貝葉斯納什均衡和完美貝葉斯平衡，找到節(jié)點之間的一階段和多階段相互作用的平衡點。并且證明在給定另一個節(jié)點的策略時，一個節(jié)點將獲得一個最佳收益。同時，我們進(jìn)行實驗，證明Sig4UDD在數(shù)據(jù)傳輸率和延遲方面優(yōu)于一些基準(zhǔn)非協(xié)作路

5、由協(xié)議，具有最小的通信成本。
　　在第4章中，我們提出了一種基于社交的監(jiān)督方案(SoWatch)，其中監(jiān)督節(jié)點可以通過分析接收到的消息，推斷所遇到的節(jié)點的可能的自私行為。此外，監(jiān)督節(jié)點彼此交換它們的監(jiān)督信息，以提高檢測時間和精度。然后，我們計計一個信譽(yù)系統(tǒng)，其中監(jiān)督節(jié)點基于它們的直接和間接監(jiān)督信息來更新其他節(jié)點的信譽(yù)，并識別自私節(jié)點。同時，為了保護(hù)SoWatch免受惡意節(jié)點散布的錯誤信息，我們設(shè)計了一個攻擊檢測模塊，其中監(jiān)督節(jié)點可

6、以使用其聯(lián)系人記錄來調(diào)查從它們遇到的節(jié)點接收的間接監(jiān)督信息的真實性。最后，我們的試驗評估表明，SoWatch在檢測率和時間方面優(yōu)于基于接觸的基準(zhǔn)檢測方法。
　　在第5章中，我們提出了一種基于議價的激勵方案(GISSO)，用于社會感知路由協(xié)議。該方案保證了自己節(jié)點在其他節(jié)點的消息中繼的忠實性，并實現(xiàn)高水平的端到端吞吐量。在GISSO中，我們基于消息的效用來區(qū)分每個中間節(jié)點的高有益或低有益消息。雖然中間節(jié)點更有可能愿意中繼高有益的消息

7、，我們采用交替議價博弈來制定自私節(jié)點之間的消息交易。在議價的某些回合中，消息的發(fā)送者與接收者節(jié)點協(xié)商以購買其轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。我們應(yīng)用局部完美博弈的納什均衡作為兩個玩家的協(xié)議，以最大化每個玩家的效用，同時不降低另一個玩家的效用。在達(dá)成協(xié)議之后，發(fā)送方向接收方支付一定量的信用以購買其轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。反過來，接收方同意存儲和中繼消息。通過GISSO與一些基準(zhǔn)路由協(xié)議的比較，我們發(fā)現(xiàn)GISSO可以控制自私行為，在數(shù)據(jù)傳送率和延遲方面優(yōu)于其他算法，同時具有低