Cross-domain reputation-based trust management for beyond 5G scenarios

Resumen

La rápida expansión de los servicios y dispositivos interconectados ha provocado un aumento en la variedad y el número de relaciones entre entidades. Con la llegada de las redes 5G, es cada vez más común que entidades de diferentes dominios administrativos establezcan conexiones. Este crecimiento de la interconectividad a menudo ejerce presión sobre los servicios y recursos, lo que empuja a los usuarios finales a buscar asistencia de la infraestructura de red o de los proveedores de servicios para mejorar sus capacidades. Además, la gran cantidad de opciones disponibles para implementar servicios y recursos a veces genera una confianza inherente. Dependiendo de sus necesidades, los usuarios finales pueden optar por soluciones como Infrastructure-as-a-Service, que les permite personalizar los recursos informáticos virtualizados. Alternativamente, podrían gravitar hacia los mercados, que ofrecen la conveniencia de utilizar recursos de terceros sin la necesidad de configurarlos y mantenerlos. Los mercados, en particular, están a su vez ganando terreno debido a su adaptabilidad en entornos dinámicos. Sin embargo, la confianza sigue siendo una piedra angular en ambos escenarios. Es fundamental a la hora de decidir una asociación comercial o elegir un servicio. Si bien los mercados a menudo carecen de opciones de filtrado basadas en la confianza, sí ofrecen otros filtros avanzados basados en el rendimiento, el hardware o la ubicación. Es fundamental señalar que los modelos de confianza tradicionales podrían no ser adecuados para las redes 5G modernas, dados los desafíos en constante evolución. Por lo tanto, existe la necesidad de modelos de confianza que consideren los atributos únicos y los KPI de vanguardia de estas redes. Bajo la modalidad de compendio, a continuación, se detallan los tres capítulos que componen esta tesis doctoral y sus principales objetivos. En primer lugar, se realizó una revisión exhaustiva de la literatura sobre modelos de confianza y reputación en entornos 5G; el primer capítulo informa sobre las propiedades y características esenciales de los modelos de confianza, ocho habilitadores claves junto con una revisión y comparación de los artículos más recientes relacionados con la confianza, y las tendencias y desafíos que marcan la dirección de esta tesis. En segundo lugar, se desarrolló una estrategia previa a la estandarización de modelos de confianza basados en la reputación más allá del 5G; el segundo capítulo informa sobre el análisis de documentos de estandarización, iniciativas de investigación y organismos reguladores, brinda una lista de requisitos y KPI vitales y ofrece recomendaciones preliminares para abordar la falta de modelos de confianza estandarizados en las redes post-5G. En tercer lugar, se examinó un análisis del marco de confianza basado en la reputación cuando se sufren diferentes ataques relacionados con la confianza; el tercer capítulo desarrolla el marco propuesto, compuesto por cuatro módulos, y proporciona una solución dinámica y automatizada, desarrollada en el marco del proyecto europeo 5GZORRO, para servicios bajo demanda y aprovisionamiento de recursos en mercados descentralizados. En este artículo, se creó un modelo PeerTrust adaptado para calcular puntuaciones de confianza basadas en información estadística inferida de ofertas de productos, proveedores de redes y recomendadores. Además, se diseñó un mecanismo de recompensa y castigo basado en SLA para adaptar continuamente los puntajes de confianza de una relación de confianza en curso cuando la violación del SLA, la predicción de incumplimiento o la detección de incumplimiento aparecían en tiempo real. Los experimentos demostraron que nuestro marco de reputación era resistente a los ataques bad-mouthing y on-off. En resumen, los capítulos que componen esta tesis doctoral promueven una investigación coherente que explora, analiza y, en última instancia, aborda soluciones de confianza basadas en la reputación para escenarios más allá del 5G. Sin embargo, algunas cuestiones planteadas por esta investigación siguen sin resolverse, por lo que aún requieren más esfuerzos. El principal de ellos es si será viable llevar a cabo una estandarización oficial de los modelos de confianza basados en la reputación para homogeneizar las soluciones y remar en la misma dirección.