SGPL: Um Esquema Inteligente de Comunicação Colaborativa Segura Baseada em Jogos para o Metaverso em Redes 5G e Além

O metaverso de comunicação centrado no ser humano depende da integração convergente de múltiplas tecnologias existentes, como redes 5G e além, realidade virtual, realidade aumentada e gêmeos digitais, e, assim, suas vulnerabilidades de segurança e vulnerabilidade a ataques de interferência também podem ser herdadas pelo metaverso. Em particular, as políticas de segurança existentes podem ser ineficazes para problemas de interferência na comunicação enfrentados em computação colaborativa multi-dispositivo em um ambiente 5G do metaverso e carecem de adaptabilidade às aplicações do metaverso. Neste artigo, propomos um novo modelo de computação colaborativa anti-interferência baseado em jogos inteligentes que descreve com precisão as relações de interferência entre dispositivos de origem, dispositivos cooperantes e interferidores na computação colaborativa do metaverso. Modelamos a confrontação ofensiva e defensiva entre vários dispositivos do metaverso como um jogo de Stackelberg, onde o dispositivo de origem é o líder, o dispositivo de computação colaborativa atua como o sub-líder, ajusta sua estratégia anti-jamming de acordo com a estratégia do dispositivo de origem para melhorar o desempenho de comunicação anti-jamming do dispositivo de origem, e o interferidor atua como o seguidor. Projetamos um algoritmo de Aprendizado Baseado em Políticas Teóricas de Jogos de Stackelberg Inteligente (SGPL) para resistência a interferências em metaversos sobre redes 5G e além, onde os líderes (dispositivos de co-computação) atualizam seus parâmetros de treinamento usando as derivadas totais da função objetivo, enquanto os seguidores (ou seja, interferidores) atualizam seus parâmetros de treinamento usando uma estratégia independente de dinâmica de gradiente. Os ciclos são facilitados e a convergência é acelerada pela introdução de dinâmicas diferenciais na rede de treinamento do líder para refletir a estrutura de interação das camadas da rede crítica e do ator. Finalmente, resultados numéricos demonstram a eficácia do algoritmo SGPL proposto em contramedidas anti-interferência no metaverso. O algoritmo SGPL proposto tem potencial para ser generalizado para outras aplicações do metaverso com características de ataque e defesa multiusuário.