利用基于人工智能的网络的基于区块链的数据共享[操作指南]

来源：https://hackernoon.com/leverage-blockchain-based-data-sharing-for-ai-powered-networks-a-how-to-guide-rqob380y
翻译编辑：星际大陆

人工智能和机器学习算法的最新发展推动了网络自动化。移动网络运营商（MNO）现在正在使用基于AI的模块，通过在其租用/自有区域中授权的数据进行网络分发来实现网络自动化。
随着5G网络濒临破坏网络范式的边缘，它需要成为一个超级异构网络，可以协调和组织各种类型的网络基站，例如宏基站，微型基站，毫微微基站，微微基站以及管理大量的多输入多输出（MIMO），毫米波或设备到设备的通信。
但是，问题在于几个MNO的数据访问受到限制。基于区块链的数据共享可以改变这种情况并增强AI驱动的网络系统。

什么是AI驱动的网络？

人工智能对我们来说并不陌生，但AI算法的早期版本仅限于某些应用，而这些应用仅限于系统的限制性计算能力。

然后，随着AI变得更加适用，网络运营商开始探索由AI驱动的网络系统以进行网络组织和分配。它首先使用聚类方法来获得网络的最佳分区，然后使用神经网络计算算法来实现最佳流量路由，并且随着数据驱动智能的发展，算法现在可以通过访问大量数据来学习。

图片来源：AI驱动的网络
随着人工智能和计算能力的进一步发展，MNO现在使用卷积神经网络（CNN）和递归神经网络（RNN）从大量原始数据创建组织模型。

什么是基于区块链的数据共享？

随着智能合约的出现，基于区块链的技术对许多企业变得有吸引力。早期区块链的基本问题是验证，许多专家认为基于区块链的数据共享中的数据民主化正在威胁数据安全。
智能合约消除了对验证问题和数据所有权的怀疑。智能合约首先被编译成机器级代码，并作为交易上传到区块链，矿工将其捡起，然后通过对第一区块进行投票进行验证，然后在添加后在第二区块进行交易验证通过另一个客户端的一些数据。

此外，第三客户端可以通过区块链块读取经过验证的数据。因此，智能合约更加民主化，并且可以通过验证系统验证数据。企业通常更喜欢许可的智能合约，而不是公共的智能合约，后者不如许可的智能合约安全。
基于Ai的网络的基于区块链的数据共享：
基于区块链的数据共享利用了智能合约在AI驱动的网络中的使用。该系统分为三个不同的层
用户层-系统参与者（MNO）
系统管理层-它具有以下组件：
MSP（会员服务）
共识节点
验证者
关守
数据链
行为链
数据存储层-基于云的数据存储

让我们发现系统层的重要部分！

图片来源：系统设计

MSP（会员服务）：

成员资格服务负责系统的成员资格颁发，授权和参与者注册。

它拥有一个像主密钥之类的根证书，并向注册成员颁发第二个密钥（Cu）证书。每次新成员加入系统时，都会提供一个“ Cu”密钥作为新证书。私钥用于每个成员的身份注册和验证。

在我们的案例中，成员是不同的移动网络运营商（MNO）。每个MNO的标识都需要MSP层提供的特定证书。

验证者：

验证者将通过MSP发行的“ Cu”证书用于任何调用API的用户。API或应用程序接口充当系统与用户之间进行交互的媒介。特定的GUI将他们的应用创意转化为现实。

共识节点：

共识节点负责实现AI算法，这里我们基于区块链的数据共享系统与AI算法集成在一起。
它们通过实现共识算法来确保分类帐的一致性。它涉及对已将原始数据编译为区块链的字节码的交易的认可。
此外，这还涉及确定要上传到区块链中的交易的顺序。对于交易背书，在指定了两个超级节点的地方使用了智能合约，如果必须将任何交易上载到区块链中，则要对其进行背书。
“ Hyperledger Fabric”用于对系统中的交易进行排序。在这里，事务表示模式和数据使用行为。
网关守卫：

网关守卫通过智能合约来控制数据层的访问，它是数据层与系统之间的桥梁。它有助于维持正确的数据流以及对原始数据的系统正确访问。

BlockChains：共享其网络基础架构和数据访问权限，以减少支出和运营复杂性。
但是，然后存在多个MNO上的竞争和信任问题，可以通过证书颁发机构减少竞争和信任问题。为了对共享数据声明更高的证书授权，我们可以将DataChain和BehaviorChain用作超级账本结构上的许可区块链。
“ Hyperledger Fabric”实际上是具有模块化体系结构的开源分类帐，允许在系统中迅速使用诸如共识节点和MSP之类的组件。

DataChain提供对数据访问的完全控制，而BehaviorChain用于记录每个数据。因此，结合起来，这两个区块链提供了对数据的授权，对数据的控制以及对大量数据的审计。

数据权限：

在任何允许访问原始数据的系统中，数据权限都是首要考虑的问题。考虑到风险因素和其他安全参数，数据权限可以分为四个不同的层。
数据仅对用户可见（L0）
在不暴露原始数据的情况下以集体方式使用数据（L1）
原始数据可供定义和授权方访问（L2）
数据是公开的（L3）

注意：用户可以设置自己的数据权限级别以具有完整的权限控制

系统的数据结构：

专门设计了一种数据结构，以通过快速的用户查询提交和数据访问来加速数据共享的过程。首先让我们看看数据链中事务是如何发生的。

图片来源：数据结构
DataChain中的事务主要包括以下组件：
资料拥有者
在区块中订购交易的时间戳
数据权限级别
级别L2被编码为哈希表。
数据散列-保持数据完整性
数据的数据地址指针
BehaviorChain中的事务包含以下组件：
请求数据访问的用户
记录数据访问时间的时间戳。
资料地址
访问日志摘要

系统如何实施？

1.成员资格管理：

成员资格管理通过相互标识和注册来完成，以避免恶意活动和安全的数据访问。可以通过以下步骤完成：
带有身份信息的密钥对被发送到网络基础结构。
用户通过验证后，便会向新用户颁发数字证书以进行标识。
2.数据收集：

有两种基本的数据类别，一种与用户隐私有关，另一种与用户隐私无关。一种
合同通过验证者验证数据提供者的身份。
然后，合同确定与用户隐私有关的原始数据，例如用户ID和其他数据。一旦被识别，它将被加密为非对称密钥加密。
Contract将数据发送到Gatekeeper，后者将数据存储在云中并返回数据地址。合同根据数据地址发起数据交易，如下所示：

这是用于数据生成合同的伪代码。
3.数据权限级别：
正如我们已经讨论过的，用户可以定义不同的数据权限级别，供其他人访问用户拥有的数据。为此用户可以使用以下代码分配数据权限：

4.数据共享：
如果需要在不暴露原始数据的情况下进行数据计算，则将组成一个神经机构，该神经机构将算法与其他验证者和政府作为潜在参与者一起应用，以避免恶意数据访问。
但是，如果需要访问原始数据，则数据共享将通过以下方式进行：
数据请求与数字证书和数字签名一起放置。
合同通过验证器验证数据请求。
通过Gatekeeper和DataChain检查请求的真实性。如果找到的访问请求是安全的，则该请求暗示数据所有者。数据所有者传递数据许可权，然后合同发起交易。

4.数据审核：
每个数据提供者（MNO）都会接收常规数据报告。通过系统中的身份认证可以识别任何恶意活动或数据滥用。
用户对数据有完全控制权，是否可以在任何恶意活动中撤回数据？
结论：随着即将出现的5G网络，组织化和最佳的AI驱动网络可以始终帮助MNO甚至企业应对所需的数据需求和数据强度。
更重要的是，通过区块链数据共享，移动网络运营商之间的数据民主化无疑可以促进AI驱动的网络！

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