论文笔记：Securing Data With Blockchain and AI

一、基本信息

论文题目：《Securing Data With Blockchain and AI》

发表时间：IEEE Access 2019

作者及单位：

二、摘要

数据是各种人工智能（AI）算法挖掘有价值特征的输入，然而互联网上的数据分散在各处，由不同的利益相关者控制，这些利益相关者无法相互信任，在复杂的网络空间中使用数据很难授权或验证。因此，在网络空间中实现真正的大数据共享以及真正强大的人工智能是非常困难的。在本文中，我们提出了SecNet，一种能够在大规模互联网环境下实现安全数据存储、计算和共享的体系结构，旨在用真实的大数据建立一个更安全的网络空间，从而增强具有大量数据源的人工智能，通过集成三个关键组件：1）基于区块链的数据共享和所有权保障，使大规模环境下的可信数据共享形成真正的大数据；2）基于人工智能的安全计算平台，产生更智能的安全规则，有助于构建更可信的网络空间；3）购买安全服务的可信价值交换机制，为参与者提供了在提供数据或服务时获得经济回报的途径，促进了数据共享，从而达到更好的人工智能性能。此外，我们还讨论了SecNet的典型使用场景及其潜在的替代部署方式，并从网络安全和经济收益的角度分析了其有效性。

三、主要内容与工作

1、SecNet通过集成三个关键组件而构建为一个更安全的网络空间的体系结构：

1）拥有所有权机制的基于区块链的数据共享（DATA SHARING GUARANTEED BY BLOCKCHAIN）
2）基于AI的基于大数据的安全计算平台，以生成智能，动态的安全规则（AI-BASED SECURE COMPUTING）
3）购买安全服务的可信价值交换机制。（VALUE-EXCHANGE FOR SECURITY SERVICES）

2、图1说明了SecNet的总体体系结构。 SecNet中的节点与基于区块链的网络连接。在网络中，节点彼此通信并基于区块链技术达成共识。同时，他们通过执行智能合约进行合作。为了在节点状态或智能合约执行结果上达成共识，每个节点都包含一个区块链分类帐，以与其他节点同步状态。在数据方面，SecNet节点配备了数据存储模块和访问控制模块，以确保数据安全。 SecNet节点还具有一个运营支持系统（OSS）模块，该模块使基于AI的安全计算（ASC）能够从数据生成知识和安全规则。

3、

四、总结

为了利用AI和区块链来解决数据滥用的问题，并在无信任环境中借助区块链为AI赋权以实现受信任的数据管理，我们提出了SecNet，这是一种新的网络化范式专注于安全数据的存储，共享和计算，而不是通信。 SecNet借助区块链技术，基于AI的安全计算平台以及基于区块链的激励机制提供数据所有权保证，为数据合并提供范式和激励，并提供功能更强大的AI最终实现更好的网络安全性。此外，我们讨论了SecNet在医疗保健系统中的典型使用场景，并给出了使用SecNet的存储功能的替代方法。此外，我们在应对DDoS攻击时评估了其在网络漏洞方面的改进，并分析了鼓励用户共享安全规则以实现更安全网络的创造性方面。
在未来的工作中，我们将探索如何利用区块链对数据请求进行访问授权，并在SecNet中为数据共享和基于AI的计算服务设计安全而详细的智能合约。此外，我们将对SecNet进行建模，并通过基于高级平台（例如，集成IPFS [27]和以太坊[28]形成类似于SecNet的体系结构）的广泛实验来分析其性能。

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