(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211003403.2 (22)申请日 2022.08.19 (71)申请人 北京邮电大 学 地址 100876 北京市海淀区西土城路10号 (72)发明人 许曰强　刘亮　张鹤立　李曦　 纪红　 (74)专利代理 机构 北京永创新实专利事务所 11121 专利代理师 易卜 (51)Int.Cl. H04L 67/10(2022.01) H04L 9/40(2022.01) (54)发明名称 算力网络中的基 于区块链的协作激励方法 (57)摘要 本发明公开了算力网络中的基于区块链的 协作激励方法， 属于算力网络领域； 具体为： 首 先， 搭建动态场景， 针对请求节点m从协作节点 m' 侧为用户n购买渲染资源， 通过分别计算请求/协 作节点的成本和收益得到各自的效用函数； 然后 选举当前时隙t的区块生产者， 计算区块链的维 护成本； 利用 请求节点和协作节点的效用函数， 结合区块链的维护成本， 构建请求节 点和协作节 点的自身收益最大化目标函数； 最后， 采用凸优 化理论和深度强化学习理论， 分别对协作/请求 节点的自身收益最大化目标函数进行求解， 将求 解结果构成博弈的纳什均衡， 采用博弈理论分析 节点之间的竞争关系。 本发明分析了节点之间的 竞争关系， 激励协作者参与任务的协作计算， 保 障了节点的隐私性。 权利要求书5页 说明书15页 附图4页 CN 115473893 A 2022.12.13 CN 115473893 A 1.算力网络中的基于区块链的协作激励方法， 其特 征在于， 具体步骤如下： 步骤一、 在算力网络中搭建包括请求节点， 协作节点以及用户的动态场景； 动态场景渲染服 务的时隙为t＝{1,2,. ..,T}， 定义 和 分别为时隙t请求节点和协作节点的集合， 相应的接入到请求节点和协作节点的用户集合 分别定义 为 和 步骤二、 针对请求节点m从协作节点m'侧为用户n购买渲染资源， 计算请求节点m获得的 自身收益以及成本， 进一 步得到该节点的效用函数 步骤三、 同理， 针对协作节点m'， 分别计算该节点的收益以及成本， 进一步得到该节点 的效用函数 步骤四、 网络中的节点选举当前时隙t的区块 生产者， 并计算区块链的维护成本； 维护时延的计算公式为： 为区块生产者收集网络中的交易信息并打包成区块的时间； 为传输区块到 网络的时延； 为验证区块 的时延； ym'(t)表示时隙t协作节点m'是否为当前的区块生 产者的二进制标量； 步骤五、 分别利用请求节点m和协作节点m'的效用函数， 结合区块链的维护成本， 构建 请求节点和协作节点的自身收益 最大化目标函数； 请求节点m最大化自身收益的目标函数表示 为： P1 s.t.C9‑1:pm,n,m'(t)＞0 p为请求节点m需要确定的资源的支付价格集合， pm,n,m'(t)为请求节点m为帮助节 点n从协作节点m'购买资源时所支付的价格； bcol(t)为从协 作节点侧购买资源的传输带宽集合， 为时隙t请 求节点m为用户n分配的带宽资源； 为请求节点m可以从用户n获得的最大收益， 为用户n能够从请求节点m侧所 获得的总数据量； 为用户n所需要的渲染数据量； Δt为 数据渲染的时间窗口； 为单 位资源的带宽成本； 为请求节点m从协作节点m'侧为用户n所购买的渲染资源； 约束条件C9 ‑1和C9‑2表示价格和带宽分配决策应该是正值， C9 ‑3表示分给用户的总带 宽不能超过节点的剩余资源能力 C9‑4表示节点渲染的数据量不应超过用户的最大权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115473893 A 2需求； 协作节点m'最大化自身收益的目标函数表示 为： P2 fcol(t)表示协作节点m'的协作渲染资源， 为协作节点m'打包区块时所投入的计算资源； Rb为与区块链维护相关的收益； αm'为 协作节点m'的CPU能量转换效率， 为协作节点m'的单位能量消耗成本； Sb(t)为区块大 小， Cb为生成1bit区块所需要的周期数； 其中C10‑1和C10‑2表示协作资源分配和区块链维护资源决策应该是正值， C10 ‑3表示 所有的资源分配总和不能超过节点的资源能力 C10‑4保证区块链的性能， 其时延应 该小于本时刻内的持续时间； 步骤六、 采用凸优化理论和 深度强化学习理论， 分别 对协作节点m'和 请求节点m的自身 收益最大化目标函数进行求 解； 步骤七、 将求解得到的请求节点和协作节点的政策集构成博弈的纳什均衡， 采用博弈 理论分析节点之间的竞争关系。 2.如权利要求1所述的算力网络 中的基于区块链的协作激励方法， 其特征在于， 所述请 求节点为资源匮乏的节点， 需要确定价格从网络中购买资源； 协作节点为资源充足的节点， 出售自己的资源以获得收益。 3.如权利要求1所述的算力网络 中的基于区块链的协作激励方法， 其特征在于， 所述步 骤二具体为： 首先， 针对当前渲染时隙t， 计算请求节点m为用户n所能提供的渲染数据量： a为视频渲染转换率， ηm'为协作节点m'的一个CPU周期渲染的数据量； 然后， 结合下 行链路传输， 计算用户n能够从请求节点m侧所获得的总数据量： 其中 为下行链路传输 速率， 为时隙t的信干噪比； 最后， 计算请求节点m通过协作渲染 获得的收益 为：权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115473893 A 3