【摘 要】
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随着5G时代的到来,物联网、车联网等应用的兴起使边缘计算得到了广泛的关注。边缘计算是云计算的延伸,相较于云计算,边缘计算更靠近数据源或用户端,能够在网络边缘为终端用户提供实时、动态的计算处理与数据存储能力。通过边缘计算,数据不再需要传至外部的数据中心或者云端,在边缘侧就可对其进行处理,不仅缓解了中心云节点的压力,更减少了业务交付的端到端时延,使得应用程序可以高效快速地运行在移动边缘计算场景中,用户
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随着5G时代的到来,物联网、车联网等应用的兴起使边缘计算得到了广泛的关注。边缘计算是云计算的延伸,相较于云计算,边缘计算更靠近数据源或用户端,能够在网络边缘为终端用户提供实时、动态的计算处理与数据存储能力。通过边缘计算,数据不再需要传至外部的数据中心或者云端,在边缘侧就可对其进行处理,不仅缓解了中心云节点的压力,更减少了业务交付的端到端时延,使得应用程序可以高效快速地运行在移动边缘计算场景中,用户在边缘服务器之间移动时,承载着相应服务的虚拟机也会从当前服务器迁移到目标服务器上,从而使得各边缘服务器能始终为其提供连续且高质量的移动边缘服务。移动性给边缘计算的服务质量带来了巨大挑战,还引发了很多安全问题。一方面用户在各边缘节点间移动时,需要与各节点完成相互认证才能将服务迁移至当前服务器,这种重复的认证操作势必会对服务迁移的时延造成影响;另一方面,若迁入服务器的虚拟机或应用是恶意的,将会对服务器造成严重的破坏。为减少服务迁移中重复认证带来的开销并抵御恶意攻击,本文提出了一种安全服务迁移方案,设计的无证书身份认证协议能有效减少迁移过程中的认证开销,同时借助区块链技术,实现了迁移过程的可追溯,提高了系统的安全性。整体来说,本文的贡献如下:(1)针对多次服务迁移过程重复的身份认证所带来的时延问题,本文设计了一套基于无证书的身份认证方案,仅需一次认证,之后的移动过程中若所需服务不变则不会重复之前复杂的认证操作。实验证明本身份认证方案具备较小的计算开销和时间成本。(2)针对恶意用户的非法服务迁入迁出操作,借助区块链技术,当发生迁移操作时由合法的边缘服务节点将服务迁移记录写入区块链,本次服务迁入迁出的发起者、起止服务器都可被追溯,任何通过迁入迁出操作对网络设施或虚拟化设施进行破坏的行为都将被追责。(3)根据本方案所提出的相关理论,初步实现了基于区块链的移动性管理平台,并在此平台上完成了诸如迁移记录检索、完整性验证、追责等功能,表明本方案具备一定的实际应用前景。
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