37、云外包中确保诚实性的契约协议设计

云外包中确保诚实性的契约协议设计

1. 引言

随着数据量的不断增加，处理和存储数据所需的时间、精力和成本也在上升。因此，许多企业和个人选择将数据处理外包给云计算服务，像亚马逊、IBM、微软、谷歌等大公司，以及 Joyent 和 CSC 等小公司都提供此类服务。例如，谷歌推出的 Google BigQuery Service 就是用于外包数据处理。云计算服务的分布式特性大大缩短了数据处理时间，还能提供大量的数据存储。

然而，云服务提供商是追求自身利益的主体。由于用户很难了解云服务的内部运作，云提供商可能会“偷工减料”，提供不准确或不完整的计算结果，以节省计算资源。这就使得查询验证，即确保查询结果的正确性，成为数据外包中的一个主要问题。

目前已有许多查询验证技术，这些技术从简单到复杂各不相同，通常依赖于用户存储数据的概要或一些加密协议。但这些技术往往存在速度慢、仅适用于特定类型查询等问题，且都没有考虑到各方的自身利益。

数据外包和查询验证本质上是一个激励问题。云用户希望以低成本准确高效地获取查询结果，而云提供商则更关注计算资源的盈利性使用。这种利益冲突使得我们可以使用博弈论来分析这个问题。通过合同来调整各方的收益，能消除云提供商作弊的动机。

我们提出了一种基于博弈论的外包数据查询验证方法，将查询外包数据的过程建模为一个博弈，利用合同来规范行为。在存在多个非勾结云提供商的情况下，我们证明了即使不使用特殊的验证技术，数据所有者也能保证从理性的云提供商那里获得正确的结果，且额外成本仅占总计算成本的一小部分。

我们的贡献如下：
- 开发了一个外包数据查询验证的博弈论模型。
- 证明了该模型存在一个云提供商诚实行为