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比特币中未知交易分析的新框架:理论、模型与实验结果

密码学与安全 2021-03-18 v1

摘要

比特币 (BTC) 可能是世界上最透明的支付网络,这归功于向公众开放的全部交易历史。尽管如此,比特币并非完全匿名环境,而是假名环境,这导致了大量利用聚类技术攻破其假名性的尝试。然而,所有被引用的去匿名化技术中都有一个反复出现的假设:每笔交易输出都附有一个地址。该假设是错误的。证据是,截至区块高度 591,872,存在数百万笔至少包含一个比特币核心客户端无法推断地址的输出的交易。本文中,我们提出一种基于可靠图论的方法来识别交易输入与输出。我们的解决方案实现了两个简单却创新的特性:不依赖 BTC 地址,并探索存储在区块链中的所有交易。所有其他现有解决方案在上述一个或多个特性上均告失败。具体而言,我们首先引入未知交易的概念,并提供考虑它们解析比特币区块链的新框架。然后,我们引入一个理论模型,以在文献中首次检测、研究和分类用户网络中的未知交易模式。此外,在广泛的实验活动中,我们将模型应用于比特币网络,以揭示比特币用户网络中隐藏的交易模式。结果令人震惊:我们发现超过 30,000 个未知交易 DAG,其中少数展现出复杂而有序的拓扑结构,并可能与自动化支付服务相关联。据我们所知,所提出的框架是唯一能够完整研究未知交易模式的框架,从而推动相关领域的进一步研究——我们为此提供了若干方向。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.09459,
  title  = {A Novel Framework for the Analysis of Unknown Transactions in Bitcoin: Theory, Model, and Experimental Results},
  author = {Maurantonio Caprolu and Matteo Pontecorvi and Matteo Signorini and Carlos Segarra and Roberto Di Pietro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.09459},
  year   = {2021}
}