دانلود ترجمه مقاله تخصیص منابع و آفلود محاسبات به همراه امنیت اطلاعات برای رایانش سیار مرزی (ساینس دایرکت – الزویر ۲۰۱۹) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

تخصیص منابع و آفلود محاسبات به همراه امنیت اطلاعات برای رایانش سیار مرزی

Resource allocation and computation offloading with data security for mobile edge computing

نکات مهم
چکیده
1- مقدمه
2- کارهای مرتبط
1)- به حداقل رساندن مصرف انرژی
2)- به حداقل رساندن تاخیر
3)- به حداقل رساندن انرژی و تاخیر
4)- به حداکثر رساندن عملکرد یا بهره برداری از سیستم
5)- امنیت
3- مدل سیستم
3-1- مدل ارتباطات
3-2- مدل محاسبات
3-3- مدل امنیت
3-4- شکل گیری مساله
4- طرح الگوریتم
5- نتایج شبیه سازی و بحث
6- نتیجه گیری ها
منابع

چکیده

با رشد قابل توجه کاربران سیار (MU) و دستگاه های اینترنت اشیا (IoT)، برنامه های پیچیده و سرویس های چند رسانه ای به سرعت در حال افزایش هستند و در نتیجه نیازمند محاسبات بیشتر و تبادل زیاد داده ها می باشند. با این حال، این دستگاه ها همواره دارای محدودیت منابع، توان و انرژی هستند. علاوه بر این، امنیت به عنوان مساله ای حیاتی برای انتقال داده های حساس در نظر گرفته می شود. این مطالعه یک مدل چند کاربری اختصاص منابع و انتقال محاسبات را همراه با امنیت داده ها به منظور بررسی محدودیت های چنین دستگاه هایی ارائه می کند. اول، محاسبات و منابع رادیویی به طور مشترک برای سناریوهای چند کاربری در نظر گرفته می شوند تا بهره گیری کارآمد منابع مشترک تضمین شود. علاوه بر این، تکنیک رمزنگاری AES به عنوان یک لایه امنیتی برای حفاظت از اطلاعات حساس در مقابل حملات سایبری معرفی می شود. علاوه بر این، یک مدل یکپارچه که به طور مشترک امنیت، انتقال محاسبات و اختصاص منابع را در نظر می گیرد، برای حداقل کردن مصرف زمان و انرژی کل سیستم ایجاد می شود. در نهایت نیز یک الگوریتم انتقال همراه با فرآیندهای کامل توسعه داده می شود تا تصمیم بهینه انتقال محاسبات برای کاربران سیار تعیین شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که مدل و الگوریتم پیشنهادی می توانند به طور قابل توجهی عملکرد کل سیستم را در مقایسه با روش های اجرای محلی و انتقال کامل بهبود دهند.

6- نتیجه گیری ها

در این مطالعه مدل کارآمد تخصیص منابع و انتقال محاسبات را برای سیستم MEC چند کاربره پیشنهاد می دهیم. علاوه بر این، تکنیک رمزنگاری AES به عنوان یک لایه امنیتی برای حفاظت از اطلاعات حساس در مقابل حملات سایبری معرفی می گردد. همچنین یک مساله بهینه سازی که به طور مشترک می تواند تخصیص منابع، تصمیم انتقال محاسبات و مسائل امنیت داده ها را در نظر بگیرد، برای حداقل کردن کل محاسبات برحسب انرژی و تاخیر اجرای کار برای تمامی MUها ایجاد شود. برای بررسی موثر این مساله، یک الگوریتم بهینه انتقال محاسبت همراه با فرآیندهای کامل توسعه داده می شود تا تصمیم انتقال بهینه برای MUها تعیین شود. علاوه بر این، آزمایش های شبیه سازی مدل پیشنهادی در مقایسه با اجرای محلی و مدل کامل انتقال همراه یا بدون افزودن امنیت ارائه می شوند. در نهایت، نتایج تجربی نشان می دهد که مدل پیشنهادی با یا بدون افزودن لایه امنیت می تواند کل سربار را برحسب زمان و انرژی با تقریباً 15 کاربر سیار به حداقل برساند. این نتایج به دست می آیند چرا که مدل پیشنهادی برخی کارها را برای انتقال انتخاب می کند، در حالی که موارد دیگر را به صورت بهینه رد می کند، در نتیجه کل سربار سیستم را به حداقل می رساند.

Abstract

With the considerable growth of mobile users (MUs) and IoT devices, complex applications and multimedia services are rapidly increasing, thereby requiring additional computations and high data communication. However, these devices are still resource-constrained with limited computation power and energy. Furthermore, security is considered a critical issue for sensitive information communication. This study presents a multiuser resource allocation and computation offloading model with data security to address the limitations of such devices. First, the computation and radio resources are jointly considered for multiuser scenarios to guarantee the efficient utilization of shared resources. In addition, an AES cryptographic technique is introduced as a security layer to protect sensitive information from cyber-attacks. Furthermore, an integrated model, which jointly considers security, computation offloading, and resource allocation, is formulated to minimize time and energy consumption of the entire system. Finally, an offloading algorithm is developed with detailed processes to determine the optimal computation offloading decision for MUs. Simulation results show that our model and algorithm can significantly improve the performance of the entire system compared with local execution and full offloading schemes.

6- Conclusions

In this study, we propose an efficient resource allocation and computation offloading model for the multiuser MEC system. In addition, an AES cryptographic technique is introduced as a security layer to protect sensitive information from cyber-attacks. Furthermore, an optimization problem, which can jointly consider resource allocation, computation offloading decision, and data security issues, is formulated to minimize the overall consumption in terms of energy and task execution delay for MUs. To address this problem efficiently, an optimal computation offloading algorithm is then developed with detailed processes to determine the optimal offloading decision for the MUs. Furthermore, simulation experiments of the proposed model are presented in comparison with the local execution and the full offloading model with or without security addition. Finally, the experimental results demonstrate that our proposed model with or without security layer addition can minimize the total overhead in terms of time and energy with approximately 15 MUs. These results are obtained because our proposed model selects some computation tasks to offload while rejecting others in an optimal manner, thereby minimizing the overall overhead of the entire system.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تخصیص منابع و آفلود محاسبات به همراه امنیت اطلاعات برای رایانش سیار مرزی

Resource allocation and computation offloading with data security for mobile edge computing