Edistyneet luottamuksettomat arkkitehtuurit tehokkaaseen palvelunhallintaan seuraavan sukupolven mobiiliverkoissa

Luottamuksettomat arkkitehtuurit ovat yhä tärkeämpiä uuden sukupolven mobiiliverkoissa, joissa eri osapuolet eivät usein luota toisiinsa. Tämä väitöskirja tutkii, miten lohkoketjuteknologia voi auttaa hallinnoimaan kriittisiä vuorovaikutuksia mobiiliverkkojen toiminnassa esittelemällä edistyneitä luottamuksettomia arkkitehtuureja kolmessa pääskenaariossa: resurssikauppa resurssien tarjoajien ja mobiiliverkko-operaattoreiden välillä verkon viipaloinnissa, palvelutasosopimusten toteutus viestintäpalveluntarjoajien ja asiakkaiden välillä sekä yhteistyö mobiilioperaattoreiden, paikallisten 5G-operaattoreiden ja loppukäyttäjien kesken.

Väitöskirjan ensimmäinen osa esittelee TokenNetin, lohkoketjupohjaisen markkinapaikan, joka hyödyntää ei-vaihdettavia tokeneita resurssien hallintaan verkon viipaloinnissa. TokenNet mahdollistaa jopa 30% kustannussäästöt viipalointiprosessissa ja 4x nopeuden tokenien luomisessa verrattuna perusratkaisuun. Toinen osuus esittelee uudenlaisen palvelutasosopimusten hallintamallin, jossa käytetään Proof-of-Monitoring-konsensusmekanismia. Tämä mekanismi hyödyntää ketjuun tallennettuja valvontatodisteita laskennallisesti raskaiden hajautusten sijaan. Malli parantaa simulointitulosten perusteella energiatehokkuutta yli 20x Proof-of-Work-mekanismiin verrattuna samalla kun palvelutasojen toteutuminen säilyy vakaana. Kolmas osa esittelee modulaarisen lohkoketjupohjaisen palveluarkkitehtuurin paikallisille 5G-verkoille taajuuskaupan ja kansallisen roamingin tueksi. Tulokset osoittavat 15% laskun roaming-kustannuksissa ja 20% parannuksen verkonvalintatarkkuudessa.

Kaikki arkkitehtuurit on suunniteltu palvelemaan kutakin käyttötapausta kokonaisratkaisuna ja ne on validoitu prototyyppien ja simulointien avulla. Tulokset luovat vahvan pohjan luotettavalle ja tehokkaalle palvelunhallinnalle tulevaisuuden mobiiliverkoissa. Keskeistä on, että ratkaisut poistavat tarpeen sisäiselle luottamukselle, mahdollistaen osapuolille varmemman verkonpalveluiden käyttöönoton. Väitöskirjan tulokset tarjoavat myös käytännön pohjan jatkotutkimukselle ja hajautettujen palvelunhallintaratkaisujen käyttöönotolle tulevaisuuden mobiiliverkoissa.