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Securing Data Sharing from the Sky: Integrating Blockchains into Drones in 5G and Beyond
IEEE NETWORK ( IF 8.808 ) Pub Date : 2021-02-16 , DOI: 10.1109/mnet.011.2000183
Jiawen Kang; Zehui Xiong; Dusit Niyato; Shengli Xie; Dong In Kim

5G and beyond (B5G) networks significantly promote the popularity and ubiquity of drones by providing high-throughput and low-latency communication. In B5G drone networks, data sharing among drones has great potential to improve and enrich civilian and commercial applications, such as surveillance monitoring. Nevertheless, a series of security challenges arise such as data privacy leakage due to the lack of reliable centralized supervision. In this article, we employ the permissioned blockchain technology to propose a decentralized data management system. The permissioned blockchain deployed at pre-selected ground base stations is particularly suitable and practical for ensuring efficient peer-to-peer data sharing in B5G drone networks. However, the ground base stations working as miners are widely deployed without strong security protection, which may be compromised to produce maliciously manipulated results during the block verification in the permissioned blockchain. Hence, the miner selection is crucial for the permissioned blockchain-based B5G drone networks. We therefore introduce credit as a metric and propose a secure credit-based miner selection scheme using a four-weight subjective logic model. Numerical results demonstrate that the proposed schemes are effective for secure data sharing in permissioned blockchain-based B5G drone networks.

中文翻译:

确保空中数据共享:将区块链集成到5G及更高版本的无人机中

5G及以后(B5G)网络通过提供高吞吐量和低延迟的通信,极大地促进了无人机的普及和普及。在B5G无人机网络中,无人机之间的数据共享在改善和丰富民用和商业应用(如监视监控)方面具有巨大的潜力。然而,由于缺乏可靠的集中监管,出现了一系列安全挑战,例如数据隐私泄漏。在本文中,我们采用许可的区块链技术来提出去中心化数据管理系统。在预选地面基站上部署的许可区块链特别适用于确保B5G无人机网络中高效的对等数据共享。但是,充当矿工的地面基站部署广泛,没有强大的安全保护,在许可的区块链中进行块验证期间,可能会产生恶意操纵结果,从而受到危害。因此,矿工的选择对于基于许可的基于区块链的B5G无人机网络至关重要。因此,我们引入了信用作为度量标准,并提出了使用四权主观逻辑模型的基于安全信用的矿工选择方案。数值结果表明,所提出的方案对于基于许可的基于区块链的B5G无人机网络中的安全数据共享是有效的。因此,我们引入了信用作为度量标准,并提出了使用四权主观逻辑模型的基于安全信用的矿工选择方案。数值结果表明,所提出的方案对于基于许可的基于区块链的B5G无人机网络中的安全数据共享是有效的。因此,我们引入了信用作为度量标准,并提出了使用四权主观逻辑模型的基于安全信用的矿工选择方案。数值结果表明,所提出的方案对于基于许可的基于区块链的B5G无人机网络中的安全数据共享是有效的。
更新日期:2021-02-19
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