The number of internet-connected devices has been exponentially growing with the massive volume of heterogeneous data generated from various devices, resulting in a highly intertwined cyber-physical system. Currently, the Edge Intelligence System (EIS) concept that leverages the merits of edge computing and Artificial Intelligence (AI) is utilized to provide smart cloud services with powerful computational processing and reduce decision-making delays. Thus, EIS offers a possible solution to realizing future Intelligent Transportation Systems (ITS), especially in a vehicular network framework. However, since the central aggregator server supervises the entire system orchestration, the existing EIS framework faces several challenges and is still potentially susceptible to numerous malicious attacks. Hence, to solve the issues mentioned earlier, this paper presents the notion of secure edge intelligence, merging the benefits of Federated Learning (FL), blockchain, and Local Differential Privacy (LDP). The blockchain-assisted FL approach efficiently improves traffic prediction accuracy and enhances user privacy and security by recording transactions in immutable distributed ledger networks and providing a decentralized reward mechanism system. Furthermore, LDP is empowered to strengthen the confidentiality of data sharing transactions, especially in protecting users' private data from various attacks. The proposed framework has been implemented in two scenarios, i.e., blockchain-based FL to efficiently develop the decentralized traffic management for vehicular networks and LDP-based FL to produce randomized privacy protection using the IBM Library for differential privacy.


翻译:互联网连接装置的数量随着各种装置产生的大量不同数据而急剧增加,造成网络物理系统高度相互交织;目前,利用边缘计算和人工智能(AI)的优点来提供智能云服务,进行强大的计算处理,减少决策延误;因此,互联网连接装置提供了实现未来智能运输系统(ITS)的可能解决办法,特别是在一个车辆网络框架内;然而,由于中央聚合器服务器对整个系统管弦系统进行监督,现有的电子信息系统框架面临若干挑战,并且仍然有可能受到许多恶意攻击;因此,为了解决前面提到的问题,本文件提出了安全边缘情报的概念,将联邦学习(LFL)、封锁链和地方差异隐私的好处结合起来;由封锁链协助的FL方法有效地提高了交通预测准确性,并通过记录基于无法变换的分类账网络的交易和提供分散的奖励机制,提高了用户的隐私和安全性;此外,LDP还授权加强数据共享交易的保密性,特别是在保护图书馆保密网络的保密性方面,已经实施各种保密框架。

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