迈向6G网络的分散式且注重隐私保护的用户体验系统

《Distributed Ledger Technologies: Research and Practice》：Towards a Decentralized and Privacy-Preserving Quality of Experience System for 6G Networks

6G网络用户导向应用拓展需提升服务质量（QoE）评估效率，传统集中式系统存在数据透明度低、用户控制权弱及隐私泄露风险。本文提出区块链与全同态加密（FHE）融合的去中心化QoE系统，支持加密数据直接计算，实现用户与服务商间的透明评估，同时确保隐私保护。用户通过分布式架构自主管理数据，监管机构可在不接触原始数据的情况下验证合规性，服务商则能利用智能合约进行隐私保护计算。实验表明，本地环境加密与FHE操作在毫秒级完成，公链测试网延迟增加约1毫秒但维持隐私保护能力。

　　

摘要

向6G网络的过渡预计将支持更广泛以用户为中心的应用程序。随着这些应用程序的发展，体验质量（QoE）已成为评估用户满意度的关键指标。然而，集中式系统的使用缺乏透明度，并限制了用户对其数据使用的控制能力。同时，在保护隐私的同时管理QoE数据也带来了挑战。为了解决这些问题，我们提出了一个去中心化且注重隐私保护的QoE系统，该系统将区块链技术与完全同态加密（FHE）相结合。这种设计通过直接在加密数据上进行计算，使用户和服务提供商之间能够进行透明评估，确保在整个过程中所有信息都得到保护。用户通过去中心化基础设施贡献QoE指标，并保留对其数据的控制权。监管机构无需访问原始数据即可监控合规情况，服务提供商可以利用加密的QoE数据通过智能合约执行隐私保护计算，而无需依赖中央权威机构。我们开发了一个概念验证，其中集成了与以太坊虚拟机（EVM）区块链兼容的FHE智能合约，并使用视频流数据集对其性能进行了评估。测试结果显示，在本地环境中，加密和FHE操作能够在毫秒级别内完成。我们还在公共区块链测试网上对这些操作进行了评估。在这种情况下，我们的系统在直接对加密的用户数据执行隐私保护计算时仅增加了毫秒级的延迟。