論文の概要: Blockchain-Enabled Routing for Zero-Trust Low-Altitude Intelligent Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.23667v1
- Date: Fri, 27 Feb 2026 04:30:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-02 19:48:24.248907
- Title: Blockchain-Enabled Routing for Zero-Trust Low-Altitude Intelligent Networks
- Title（参考訳）: ゼロトラスト低高度インテリジェントネットワークのためのブロックチェーン対応ルーティング
- Authors: Ziye Jia, Sijie He, Ligang Yuan, Fuhui Zhou, Qihui Wu, Zhu Han, Dusit Niyato,
- Abstract要約: 低高度インテリジェントネットワーク(LAIN)における複数のUAVクラスタによるルーティングに焦点を当てる。
潜在的な脅威によるダメージを最小限に抑えるため,ソフトウェア定義の周辺技術とブロックチェーン技術を用いたゼロトラストアーキテクチャを提案する。
提案手法は,平均E2E遅延を59%削減し,TSRを29%改善することを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 77.17664010626726
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Due to the scalability and portability, low-altitude intelligent networks (LAINs) are essential in various fields such as surveillance and disaster rescue. However, in LAINs, unmanned aerial vehicles (UAVs) are characterized by the distributed topology and high mobility, thus vulnerable to security threats, which may degrade routing performances for data transmissions. Hence, how to ensure the routing stability and security of LAINs is challenging. In this paper, we focus on the routing with multiple UAV clusters in LAINs. To minimize the damage caused by potential threats, we present the zero-trust architecture with the software-defined perimeter and blockchain techniques to manage the identify and mobility of UAVs. Besides, we formulate the routing problem to optimize the end-to-end (E2E) delay and transmission success ratio (TSR) simultaneously, which is an integer nonlinear programming problem and intractable to solve. Therefore, we reformulate the problem into a decentralized partially observable Markov decision process. We design the multi-agent double deep Q-network-based routing algorithms to solve the problem, empowered by the soft-hierarchical experience replay buffer and prioritized experience replay mechanisms. Finally, extensive simulations are conducted and the numerical results demonstrate that the proposed framework reduces the average E2E delay by 59\% and improves the TSR by 29\% on average compared to benchmarks, while simultaneously enabling faster and more robust identification of low-trust UAVs.
- Abstract（参考訳）: スケーラビリティとポータビリティのため、低高度インテリジェントネットワーク(LAIN)は、監視や災害救助といった様々な分野において不可欠である。
しかし、LAINでは、無人航空機(UAV)は、分散トポロジと高モビリティが特徴であり、セキュリティ上の脅威に弱いため、データ転送のルーティング性能が低下する可能性がある。
したがって、LAINのルーティング安定性とセキュリティを確保する方法は難しい。
本稿では,LAINにおける複数のUAVクラスタによるルーティングに着目した。
潜在的な脅威による被害を最小限に抑えるため,UAVの識別とモビリティを管理するために,ソフトウェア定義の周辺技術とブロックチェーン技術を用いたゼロトラストアーキテクチャを提案する。
さらに、ルーティング問題を定式化し、エンドツーエンド(E2E)遅延と伝送成功率(TSR)を同時に最適化する。
そこで我々は,問題を分散化された部分的に観測可能なマルコフ決定プロセスに再構成する。
マルチエージェントのダブルディープQネットワークに基づくルーティングアルゴリズムを設計し、ソフト階層的な体験再生バッファと優先的な体験再生機構によって強化する。
最後に, シミュレーションを行い, 提案手法により平均E2E遅延を59 %削減し, 低信頼UAVの高速かつより堅牢な識別を可能にするとともに, TSRを29 %改善することを示した。
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