The BitTorrent Anonymity Marketplace
BitTorrent等对等系统中的操作本质是将参与者的信息暴露给他们的对等体。因此，希望匿名的节点通常选择通过匿名中继（如Tor）路由其对等流量。不幸的是，这些中继几乎没有贡献的动机，并且难以与P2P流量强加给它们的高负载一起扩展。我们为BitTorrent提出了一个新的修改，我们称之为BitTorrent Anciliity Marketplace。在我们的系统中，同行们在k群中交易，掩盖了参与者的实际意图。但由于同行可以交叉交易种子，k-1覆盖流量实际上可以起到有用的作用。这创建了一个系统，其中邻居无法确定节点是否实际上想要给定的torrent，或者它是否只是将其用作杠杆来获得它真正想要的torrent。在本文中，我们提出了我们的设计，探讨其在模拟操作，并分析其有效性。我们证明，上传和下载特性的覆盖流量和所需的洪流是统计上难以区分的。
2011-08-12 cs.CR
An Empirical Analysis of Anonymity in Zcash
在现在众多的比特币衍生的替代加密货币中，Zcash经常被吹捧为具有最强匿名性保证的加密货币，因为它基于备受推崇的加密研究。在本文中，我们研究了在Zcash的部署版本中实现匿名的程度。我们调查了Zcash交易中匿名性的各个方面，从透明交易到与其主要隐私功能的交互，以及在其主要隐私功能内的交互，这是一个屏蔽池，作为希望私下使用硬币的用户的匿名设置。我们的结论是，虽然可以以私人的方式使用Zcash，但也可以通过开发基于可识别的使用模式的简单的匿名性来大大缩小其匿名性。
2018-05-08 cs.CR
Dandelion: Redesigning the Bitcoin Network for Anonymity
在过去的十年里，比特币和其他加密货币的受欢迎程度激增。虽然比特币并不声称为其用户提供匿名性，但它享有公众对“保护隐私”金融系统的看法。实际上，加密货币以明文形式发布用户的整个交易历史，尽管是以假名发布的;这是交易验证所必需的。因此，如果用户的假名可以与他们的人类身份相关联，那么隐私的影响可能会很大。最近，研究人员展示了利用比特币网络的点对点（P2P）网络协议中的弱点进行的去匿名攻击。特别是，P2P网络目前以结构化的方式转发内容，允许观察者对用户进行去匿名化。在这项工作中，我们重新设计的P2P网络的第一原则，提供强大的，可证明的匿名性保证的目标。我们提出了一个简单的网络策略，称为Danvanse，它实现了近乎最佳的匿名保证，以最小的成本，网络的效用。我们还提供了一个实际的实现Danvet。
2017-01-16 cs.CR cs.IT math.IT
Anonymity Properties of the Bitcoin P2P Network
比特币是法定货币的流行替代品，因其公认的匿名特性而广泛使用。然而，最近对比特币点对点（P2P）网络的攻击表明，其用于确保全球网络一致性的基于流言的泛洪协议可能会使用户去匿名化--将用户的IP地址与比特币网络中的假名联系起来。2015年，比特币社区通过将网络的洪泛机制更改为不同的协议（称为扩散）来应对这些攻击。然而，没有系统的理由提供的变化，目前还不清楚，如果扩散实际上提高了系统的匿名性。在本文中，我们对比特币网络堆栈进行了建模，并分析了2015年前后的匿名特性。在此过程中，我们考虑了新的对抗模型和传播机制，这些模型和机制以前在源查找文献中没有研究过。我们从理论上证明了比特币的网络协议（2015年之前和之后）在具有规则树拓扑的网络上提供了很差的匿名性。我们在2015年真实比特币P2P网络拓扑的快照上进行了模拟，验证了这一说法。
2017-03-26 cs.CR
Utilizing Public Blockchains for the Sybil-Resistant Bootstrapping of Distributed Anonymity Services
分布式匿名服务，如洋葱路由网络或加密货币翻转器，承诺在没有可信第三方的情况下保护隐私保护。虽然这些服务的安全性经常得到很好的研究，但其所需的引导过程的安全性影响通常被忽视：用户要么自己联合进行匿名化，要么他们需要依赖一组非合谋的隐私对等体。然而，通常数量很少的隐私对等点使单个对手能够模仿分布式服务。因此，我们提出了AnonBoot，这是一种抗Sybil的介质，可以通过公共区块链安全地引导分布式匿名服务。AnonBoot强制要求对等节点定期创建一个小型的工作量证明，以刷新其提供安全匿名服务的资格。然后，使用链上熵的伪随机、局部可复制的自举过程防止对合格对等体的选举产生偏见。我们使用比特币作为AnonBoot的底层区块链进行的评估表明，它可以在大多数区块链上支持任意大的用户群，同时保持一个由1000个对等体组成的值得信赖的存储库，并且只有很小的存储空间。
2020-04-21 cs.CR cs.NI
Incentivising Privacy in Cryptocurrencies
隐私是中本聪比特币白皮书中提到的关键点之一，也是比特币早期的卖点之一。然而，事后看来，对比特币用户进行去匿名化比预期的更可行。从那时起，以隐私为重点的加密货币，如Zcash和Monero已经浮出水面。正如最近的研究所表明的那样，这两个例子都不能说是完全成功的。激励措施是加密货币安全性不可或缺的一部分，因此调查它们是否也可以与隐私目标保持一致是很有趣的。缺乏隐私通常是由于用户数量少，导致匿名集低。用户是否可以被激励使用他们使用的系统的隐私保护实现？Zcash不仅比比特币（它的分叉）使用得少得多，而且大多数Zcash交易都是简单的透明交易，而不是（至少是打算）保护隐私的屏蔽交易。本文和海报简要讨论了如何将激励措施纳入加密货币等系统中，以实现隐私目标。我们以Zcash为例，但讨论的想法可以适用于其他以隐私为中心的加密货币。这项工作在OPERANDI 2018上作为海报展示，海报可以在这个简短的文档中找到。
2019-01-11 cs.CR
Octopus: A Secure and Anonymous DHT Lookup
分布式哈希表（DHT）查找是结构化对等网络（P2P）中的核心技术。其分散的性质引入了安全和隐私漏洞的应用程序建立在他们之上，因此，我们着手设计一个查找机制，实现安全性和匿名性，迄今为止的一个开放的问题。我们提出八达通，一种新的DHT查找，提供了强有力的保证，安全性和匿名性。Octopus使用攻击者识别机制来发现和删除恶意节点，严重限制了对手进行主动攻击的能力，并将查找查询拆分到单独的匿名路径上，并引入虚拟查询以实现高水平的匿名性。我们通过开发一个基于事件的模拟器来分析Octopus的安全性，以表明攻击者发现机制可以快速识别恶意节点，并且出错率很低。我们使用概率模型计算了Octopus的匿名性，并表明Octopus可以实现接近最优的匿名性。我们评估Octopus的效率与207个节点的Planetlab和Octopus具有合理的查找延迟和可管理的通信开销。
2012-03-12 cs.CR
Deanonymizing Ethereum Validators: The P2P Network Has a Privacy Issue
本研究提出一种去匿名化方法，使以太坊P2P网络中的节点能识别验证者IP地址，3天内定位超15%验证者，揭示了其隐私风险并提出防护建议。
2025-02-01 cs.CR
Extending the Anonymity of Zcash
尽管比特币在其最初的白皮书中表示它提供匿名交易，但去匿名化技术却发现了其他情况。因此，开发了替代加密货币，如Dash，Monero和Zcash，以提供更好的隐私。正如爱德华·斯诺登所说，“Zcash的隐私技术使其成为最有趣的比特币替代品。因为它的隐私属性是真正独特的”。Zcash的隐私是基于同行评审的加密结构，因此它被认为是提供最佳匿名性的基础。然而，即使是Zcash也做出了一些隐私让步。它不保护用户的隐私，在存在一个全球对手谁能够观察到整个网络，因此相关的各方交换金钱，通过使用他们的网络地址。最近对Zcash的实证分析表明，用户在执行协议操作时经常选择幼稚的方式，没有意识到这会降低他们的匿名性。在这次演讲中，我们将讨论Zcash使用混合网络的扩展，通过解决两个主要的安全挑战来增强选择保持匿名的用户的隐私保证：一个在方案的应用层，一个在其网络层。
2019-02-19 cs.CR
Identifying blockchain-based cryptocurrency accounts using investment portfolios
基于去中心化系统的加密货币，特别是区块链，比以往任何时候都更受欢迎。自由倡导者欢呼区块链技术是数字隐私和互联网匿名性的突破。不幸的是，在最近进行的研究之后，令人惊讶的是，这些交易实际上并不总是匿名的。在这篇简短的论文中，研究了在用户从社交媒体获得的投资组合中识别不同加密货币的用户账户的可能性。在这项研究中，简要研究了区块链系统的一般要素。在\ref{sec:blocksim}部分，介绍了一个模拟事务的工具BlockSim和一个回答这个问题的算法。
2021-10-14 cs.CR
Anonymous Communication in Peer-to-Peer Networks for providing more Privacy and Security
对等网络中最重要的问题之一是匿名性。P2P用户的匿名性主要是指用户的身份和行为可以被其他用户泄露。有许多方法被提出来提供匿名对等通信。入侵者可以获得有关数据内容、发送者和接收者身份的信息。匿名方法的设计有以下三个目标：保护提供者的身份，保护请求者的身份和保护它们之间传输的数据的内容。本文提出了一种新的对等方法，以实现匿名的请求者和提供者之间的对等网络中的可信服务器称为超级节点，使提供者将无法识别请求者和没有其他同行可以确定地识别通信双方。实验结果表明，该算法提高了算法的可靠性，具有更高的安全性。该算法基于洋葱路由和随机化思想，有效地保护了传输数据不受流量分析攻击。这种匿名通信算法的最终目标是允许请求者与提供者以这样一种方式进行通信，即没有人可以确定请求者的身份和传输数据的内容。
2012-08-15 cs.CR cs.NI
Collaborative Deanonymization
寻求隐私的加密货币用户依赖于CoinJoin和戒指交易等匿名技术。通过使用这些技术，良性用户可能会为不良行为者提供匿名性。我们提出覆盖协议，以解决匿名性和问责制之间的紧张关系，在对等的方式。加密货币可以采用这种方法来起诉公众公认的犯罪。我们说明了这些协议如何应用于比特币中的Monero环和CoinJoin交易。
2021-02-26 cs.CR cs.CY
Mixing detection on Bitcoin transactions using statistical patterns
加密货币获得了大量的关注，主要是因为他们建议的在线支付的匿名方式。与此同时，比特币和其他主要加密货币经历了严重的去匿名化攻击。为了解决这些攻击，比特币贡献者引入了称为混合器或翻转器的服务。混合或洗衣服务旨在将匿名性返回到网络。在这项研究中，我们解决了由于使用混合服务而导致的比特币和其他加密货币网络中的资金足迹丢失的问题。我们设计方法来跟踪这些服务的交易和地址以及肮脏和干净的钱的地址。由于缺乏标记数据，我们不得不与这些服务进行交易并准备标记数据。利用这些数据，我们找到了可靠的模式，并开发了一种集成算法来检测比特币网络中的混合交易、混合地址、发送者地址和接收者地址。
2022-04-05 cs.CR cs.SI
Geographic Patterns in I2P Peer Selection: An Empirical Network Topology Analysis
研究通过分析I2P网络拓扑，发现地理因素对路由结构无显著影响，对等体选择导致高度异质的随机地理混合，为性能与匿名性权衡提供基础。
2026-05-14 cs.CR cs.NI
Analyzing Cryptocurrency trends using Tweet Sentiment Data and User Meta-Data
本文分析了Twitter上的推文情感和用户元数据对加密货币价格的影响，并利用这些特征结合基于回归和LSTM的模型进行加密货币价格预测。
2023-07-29 cs.CR
A Review on Cryptocurrency Transaction Methods for Money Laundering
本文综述了基于加密货币的洗钱交易方法，按洗钱生命周期各阶段对方法进行分类分析，为未来制定反洗钱策略提供基础。
2023-11-28 cs.CR
Bitcoin over Tor isn't a good idea
比特币是一种去中心化的P2P数字货币，其中硬币由一组分布式矿工生成，交易通过点对点网络进行广播。虽然比特币通过鼓励用户拥有任意数量的随机比特币地址来提供一定程度的匿名性（或者说匿名性），但最近的研究表明，这种匿名性水平相当低。这鼓励用户通过Tor等匿名者连接到比特币网络，并激励为流行的移动SPV客户端开发默认的Tor功能。在本文中，我们展示了Tor和比特币的结合为确定性和隐形中间人攻击创建了一个攻击向量。低资源攻击者可以完全控制所有选择使用比特币而不是Tor的用户之间的信息流。特别是，攻击者可以将用户的交易链接在一起，而不管使用的是什么名称，控制哪些比特币区块和交易被中继给用户，并可以延迟或丢弃用户的交易和区块。在与强大的矿工勾结的情况下，双重支出攻击成为可能，并且可以为这些用户创建完全虚拟的比特币现实。此外，我们还展示了攻击者如何对用户进行指纹识别，然后在他们决定直接连接到比特币网络时识别他们并了解他们的IP地址。
2015-01-08 cs.CR
ethp2psim: Evaluating and deploying privacy-enhanced peer-to-peer routing protocols for the Ethereum network
针对以太坊网络级隐私研究不足的问题，提出点对点网络模拟器ethp2psim，支持实现并评估隐私增强型路由算法的隐私保证，辅助选择协议参数以实现高效、稳健且隐私的部署。
2023-06-26 cs.CR cs.NI
Pisces: Anonymous Communication Using Social Networks
Tor等匿名系统的架构存在两个关键问题，限制了用户对这些系统的信任。首先，建立匿名通信的路径，而不考虑系统中的用户和中继之间的信任关系。其次，网络架构依赖于一组集中式服务器。在本文中，我们提出了Pisces，这是一种用于匿名通信的分散式协议，它利用用户的社交链接来构建洋葱路由的电路。我们认为，这样的方法大大提高了系统对攻击者的弹性。在这种情况下，一个基本的挑战是设计一个安全的过程，以发现在用户的电路中使用的对等点。用于安全对等点发现的所有现有解决方案都利用结构化拓扑，并且不能应用于非结构化社交网络拓扑。在Pisces中，我们通过在社交网络图中使用随机游走来发现节点，并偏离高度连接的节点，以防止少数节点主导电路创建过程。为了保证随机游走的安全，我们利用互惠邻居策略：如果恶意节点试图在对等点发现过程中排除诚实节点，以提高被选中的机会，那么诚实节点可以使用针锋相对的方法，并将恶意节点从其路由表中排除。我们描述了一个完全分散的协议来执行这一政策，并使用它来建立双鱼座匿名系统。使用理论建模和现实世界的社交网络拓扑结构的实验，我们表明，（a）互惠邻居策略减轻了对手可以执行的主动攻击，（b）我们的分散协议，以执行此政策是安全的，具有低开销，（c）我们的系统提供的整体匿名性显着优于现有的方法。
2012-08-30 cs.CR cs.NI cs.SI
SoK: Cryptocurrency Mixing and Anonymity - Architectures, Threat Models, Operational Aspects and Security
Brno University of Technology（布尔诺工业大学）；University of Zürich（苏黎世大学）；Slovak University of Technology in Bratislava（布拉迪斯拉发斯洛伐克工业大学）
本文全面综述了区块链加密货币生态系统中的混币技术与实现，评估其对用户隐私的影响及安全漏洞，并探讨了扩展至智能合约与跨链领域的挑战与创新。
2026-09-28 cs.CR cs.DC
Iris: Dynamic Privacy Preserving Search in Authenticated Chord Peer-to-Peer Networks
针对 Chord 点对点搜索会向中间节点泄露查询地址的问题，本文提出兼容现有协议的 Iris 方案，并以 (α,δ)-privacy 形式化抗合谋隐私保证，证明其安全且开销随隐私需求可调。
2024-12-05 cs.CR
Pisces: Private and Compliable Cryptocurrency Exchange
本文提出Pisces，首个恢复用户匿名性的加密货币交易所，解决区块链交易泄露隐私问题，防止双重花费并确保税务合规，实现常数级开销的高效系统。
2023-09-04 cs.CR
AToM: Active Topology Monitoring for the Bitcoin Peer-to-Peer Network
在过去的十年中，比特币P2P网络协议已经成为所有现代加密货币的参考模型。虽然这个网络中的节点是已知的，但它们之间的连接是隐藏的，因为人们普遍认为这有助于防止去匿名化和低级攻击。然而，攻击者可以通过侧通道推断连接来绕过这一限制。同时，拓扑信息的缺乏阻碍了对网络的分析，这对于提高效率和安全性至关重要。在本文中，我们彻底审查网络级的攻击和经验表明，拓扑混淆不是一个有效的对策。然后，我们认为开放拓扑的好处可能超过其风险，并提出了一个协议，以可靠地推断和监控比特币网络的可达节点之间的连接。我们正式分析我们的协议，并在可信和不可信的设置实验评估其准确性。实验结果表明，该系统对网络的影响较小，在网络中恶意节点高达20%的情况下，查准率和查全率均在90%以上。
2021-07-27 cs.CR cs.NI
Security properties in an open peer-to-peer network
本文提出了解决新的需求的机密性，完整性和可用性属性适合对等域的资源。在一个开放的对等网络中的安全属性的实施仍然是一个开放的问题，因为文献主要提出了资源的可用性和用户的匿名性的贡献。该论文提出了一种新的架构，简化了对等网络的管理。它认为安全的点对点客户端网络是一个社区客户端软件，由所有参与者共享，以应对与不同安全要求相关的各种资源的共享。然而，我们的建议处理可能的恶意同行，试图妥协所要求的安全属性。尽管开放式对等网络的安全性无法得到正式保证，但由于最终用户对目标主机具有特权，因此我们的解决方案提供了几种高级安全实施。首先，它允许正式定义各种共享资源的所请求的安全属性。其次，它通过发送挑战来评估请求对等体的信任和声誉，这些挑战测试其对等安全策略的公平性。此外，它还提出了一种先进的强制访问控制，通过将所请求的属性自动投影到SELinux策略上来强制执行所需的对等安全属性。因此，请求对等体的SELinux系统相对于所需的对等安全属性被自动配置。
2010-04-06 cs.CR cs.NI
Consortium Blockchain for Security and Privacy-Preserving in E-government Systems
自2008年作为安全加密货币共享的解决方案诞生以来，区块链技术现已成为通过无信任和分散的点对点系统进行安全数据共享和存储的核心技术之一。电子政务是存储有关公民、企业和其他附属机构的敏感信息的系统之一，因此成为网络攻击者的目标。现有的电子政务系统是集中式的，因此容易出现单点故障。本文提出了一种基于联盟区块链技术的安全和分散的电子政务系统，这是一个半公开和分散的区块链系统，由一组预先选择的实体或组织组成，负责共识和决策，以使整个网络的同行受益。此外，在添加到区块链网络之前，预先选择了一些电子政务节点来执行用户和交易验证的任务。因此，联盟区块链网络的电子政务用户有权创建、提交、访问和审查交易。单笔交易时间和每秒处理的交易的性能评估证明了所提出的基于联盟区块链的电子政务系统在所有利益相关者之间安全共享信息的实用性。
2020-06-25 cs.CR
Deanonymisation of clients in Bitcoin P2P network
比特币是一种数字货币，它依赖于一组分布式矿工来铸造硬币，并依赖于点对点网络来广播交易。比特币用户的身份隐藏在公钥（公钥）后面，建议经常更改以增加交易的不可链接性。我们提出了一种有效的方法来去匿名化比特币用户，它允许将用户的昵称链接到生成交易的IP地址。我们的技术适用于最常见和最具挑战性的情况下，当用户在NAT或防火墙的ISP。它们允许在NAT后面链接用户的交易，并区分相同NAT后面不同用户的连接和交易。我们还表明，使用Tor或其他匿名服务的自然对策可以通过滥用比特币网络的防拒绝服务对策来切断。我们的攻击只需要几台机器，并且已经过实验验证。我们提出了几种对策，以减轻这些新的攻击。
2014-07-05 cs.CR
Private, Auditable, and Distributed Ledger for Financial Institutes
本文提出PADL框架，结合通用密码学与零知识证明，在无可信设置下实现多资产机密交易、交易图匿名和可定制隐私，并通过金融用例与评估验证其审计性和性能优势。
2025-01-07 cs.CR
Examining I2P Resilience: Effect of Centrality-based Attack
本文通过基于度中心性的对抗性渗流分析I2P网络韧性，发现其在定向攻击下密度下降约10%、平均路径长度增加33%，揭示了去中心化匿名网络的结构脆弱性。
2025-09-23 cs.CR
Please, do not decentralize the Internet with (permissionless) blockchains!
去中心化互联网的旧咒语再次大张旗鼓地出现，这一次是围绕区块链技术炒作。我们已经看到了一种被认为会改变互联网本质的技术：点对点。现实是，点对点命名系统失败了，点对点社交网络失败了，是的，点对点存储也失败了。在本文中，我们将回顾在过去几年中的分布式系统的研究，以确定开放的对等网络的限制。我们将解决系统复杂性、安全性和脆弱性、不稳定性和性能等问题。我们将展示上述问题中有多少也适用于最近的无许可区块链网络。这些系统对成熟工业应用的适用性被同样的属性所破坏，这些属性使它们对自由主义者的观众如此有趣：即它们的开放性，伪匿名性和不受监管的加密货币。因此，我们认为，无许可的区块链网络不适合作为去中心化互联网的基础。然而，仍然有希望实现更多的去中心化，尽管在形式上相对于去中心化互联网的自由主义观点有所限制：与当今世界主导的超级大国合作，而不是竞争。这源于最近对拜占庭容错和许可区块链的兴趣激增，这为使用可信第三方并不是仲裁实体集合的唯一方式的世界打开了大门。通过许可的区块链建立信任的能力使控制权从中心转移到边缘，真正实现了以边缘为中心的计算的承诺。
2019-04-30 cs.CR cs.CY cs.DC
Map-Z: Exposing the Zcash Network in Times of Transition
Zcash是一种保护隐私的加密货币，提供匿名货币交易。虽然Zcash的匿名性是严格的科学讨论的一部分，但关于底层点对点网络的信息却缺失了。在本文中，我们提供了Zcash网络的第一个长期测量研究，以获取网络规模和节点分布等关键指标，以及对网络中心化的更深入了解。此外，我们提出了一个推理方法的基础上，我们用来确定节点的互连块到达的时序分析。我们通过模拟和真实世界的实验来评估和验证我们的方法，在真实世界的场景中，准确率为50%，召回率为82%。通过调整参数，拓扑推理模型可以适应其他加密货币中的条件，因此也有助于更广泛地讨论拓扑隐藏。
2019-07-26 cs.CR cs.NI
Opportunistic multi-party shuffling for data reporting privacy
有自愿参与者参与的数据汇集框架的一个重要特点是隐私。除了数据加密（在通信信道受到危害的情况下保护数据不受第三方的影响）之外，还有一些方案可以混淆数据，从而在数据本身中提供一些匿名性，以及“混合”数据以防止通过使用网络标识符将数据追溯到源的方案。这种混合通常通过在数据汇集框架中利用特殊的混合网络来实现。在本文中，我们专注于混合数据的参与者不需要信任的混合网络或隐藏数据源的数据收集器的计划，这样我们就可以评估对等混合策略在现实世界中的有效性。为了实现这一点，我们提出了一个简单的机会多方洗牌计划混合的数据，并有效地混淆数据的来源。我们成功地模拟了3个情况下，人工参数，然后使用真实世界的移动数据挑战（MDC）的数据来模拟另外2个场景与现实的参数。我们的研究结果表明，这种方法可以是有效的，这取决于数据汇集的时间限制，我们得出结论，在现实生活中的部署所提出的数据汇集计划的实施与设计的影响。
2020-03-11 cs.CR
A Bayesian Approach to Identify Bitcoin Users
比特币是一种数字货币和电子支付系统，在互联网上的点对点网络上运行。它最重要的属性之一是它为用户提供的高级别匿名性。用户通过他们的比特币地址来识别，这些地址是交易公共记录中的随机字符串，即区块链。当用户发起比特币交易时，他的比特币客户端程序通过比特币网络将消息中继给其他客户端。监视这些信息的传播并仔细分析它们，可以揭示隐藏的关系。在本文中，我们使用概率方法开发了一个数学模型，将比特币地址和交易与发起者IP地址联系起来。为了利用我们的模型，我们在网络中安装了100多个经过修改的比特币客户端，以观察尽可能多的消息。在两个月的观察期内，我们能够识别出数千个比特币客户，并将他们的交易绑定到地理位置。
2017-03-09 cs.CR stat.AP
A Delay-Tolerant Payment Scheme Based on the Ethereum Blockchain
在网络连接时断时续的偏远农村地区，银行业务作为一项基本服务可能难以获得。虽然在某些地方，通过SMS或USSD消息已经使微型银行成为可能，但它们的安全缺陷和基于会话的性质阻止了它们的广泛采用。全球级别的加密货币能够在分布式对等体之间实现低成本、安全和普遍的资金转移，但在覆盖偏远社区的更多人方面仍然受到限制。我们建议利用区块链的延迟容忍特性，为那些只能间歇性地连接到更广泛的互联网的远程社区提供银行服务。使用在本地区域内提供连接的基站，常规的事务处理完全由区块链矿工处理。该银行仅在连接可用时加入以处理货币兑换请求，奖励矿工并跟踪用户余额。通过在对等体之间分配验证和存储任务，我们的系统设计在不牺牲可靠性和可信性的情况下节省了整体部署和运营成本。通过理论和实证分析，我们为系统设计提供了见解，测试了其对网络干扰的鲁棒性，并证明了在现成的计算机和移动设备上实现的可行性。
2018-01-31 cs.CR cs.CY
LightPIR: Privacy-Preserving Route Discovery for Payment Channel Networks
支付通道网络是提高加密货币可扩展性的一种有前途的方法：它们允许以点对点的方式，沿着网络中的多跳路由执行交易，而不需要在区块链上达成共识。然而，在发现具有成本效益的交易路线期间，可能会泄露有关交易实体的关键信息。本文首先研究了支付通道网络中的隐私保护路由发现机制。特别是，我们提出了LightPIR，这种方法允许源有效地发现到其目的地的最短路径，而不会泄露任何有关交易端点的信息。在LightPIR中实现有效解决方案的两个主要观察结果是：（1）令人惊讶的是，集线器标记算法-开发用于预处理“街道网络”图，以便稍后可以有效地计算最短路径-也适用于支付通道网络底层的图，以及（2）集线器标记算法可以直接与私有信息检索相结合。LightPIR依赖于现有集线器标记算法之上的简单集线器标记启发式算法，该算法利用加密货币网络的特定拓扑特征，以进一步最大限度地减少存储和带宽开销。在考虑闪电网络的案例研究中，我们表明，我们的方法是一个数量级更有效的隐私保护基线的基础上使用私人信息检索的数据库，存储所有对最短路径。
2021-04-09 cs.CR cs.NI
Transaction Confirmation Time Prediction in Ethereum Blockchain Using Machine Learning
University of Montreal（蒙特利尔大学）
区块链提供了一个分散的，不可变的，透明的记录系统。它提供了一个点对点的节点网络，没有集中的管理实体，使其无法被黑客攻击，因此比传统的纸质或集中式记录系统（如银行等）更安全。与由中心化实体管理的传统渠道不同，区块链通过提供在不披露个人身份的情况下进行交互的能力，为用户提供了一定程度的匿名性，并允许他们在没有第三方管理实体的情况下建立信任。由于区块链的上述特征，全球越来越多的用户倾向于通过区块链进行数字交易，而不是通过基本渠道。因此，我们迫切需要深入了解区块链如何处理这些交易，以及对等方确认交易并将其添加到区块链网络可能需要多长时间。本文提出了一种新的方法，该方法允许人们估计时间，在块时间或其他情况下，挖掘节点使用机器学习接受并确认交易到块。本文还旨在比较两种机器学习回归模型-随机森林回归器和多层感知器与先前提出的统计回归模型在一组评估标准下的预测准确性。目标是确定机器学习是否提供比传统统计模型更准确的预测模型。所提出的模型的结果在预测精度提高。
2019-11-25 cs.CR cs.LG cs.PF
Characterizing and Detecting Money Laundering Activities on the Bitcoin Network
Data61-CSIRO（Data61-联邦科学与工业研究组织）；University of New South Wales（新南威尔士大学）；University of Sydney（悉尼大学）；National Institute of Informatics（国立信息学研究所）
比特币是迄今为止最受欢迎的加密货币解决方案，可以实现点对点支付。尽管一些研究强调该网络并不提供完全的匿名性，但它仍然被大量用于各种可疑的金融活动，如洗钱，庞氏骗局和勒索软件支付。在本文中，我们探讨了比特币网络中发生的潜在洗钱活动的情况。使用三年来收集的数据，我们创建交易图表，并对各种图表特征进行深入分析，以区分洗钱交易和常规交易。我们发现，洗钱和常规交易之间的主要区别在于它们的输出值和邻居信息。然后，我们提出并评估了一组基于四种类型的图特征的分类器：近邻，策划特征，deepwalk嵌入和node2vec嵌入，以分类洗钱和常规交易。结果表明，基于node2vec的分类器在二进制分类中优于其他分类器，平均准确率为92.29%，F1度量为0.93，在2.5年的时间跨度内具有高鲁棒性。最后，我们展示了我们的分类是如何有效地发现未知的洗钱服务。分类器的性能下降相比，二进制分类，但是，预测可以改善一些服务与简单的集成技术。
2019-12-27 cs.CR cs.LG cs.SI
Demystifying Bitcoin Address Behavior via Graph Neural Networks
Zhejiang University（浙江大学）；UESTC（电子科技大学）
比特币是由点对点区块链网络提供支持的分散式加密货币之一。在比特币网络中交易的各方不需要披露任何个人信息。然而，这种匿名性在一定程度上会导致潜在的恶意交易。事实上，比特币网络中的洗钱、暗网交易、赌博等各种非法活动现在已经不是什么新鲜事了。虽然已经开发了大量工作来识别恶意比特币交易，但现有工具在很大程度上忽视了比特币地址的行为分析和分类。在本文中，我们提出了BAClassifier，这是一个可以根据比特币地址的行为自动对其进行分类的工具。从技术上讲，我们提出了以下三个关键设计。首先，我们考虑将比特币地址的交易转换为地址图结构，其中我们引入了图节点压缩技术和图结构增强方法来表征统一的图表示。此外，我们利用图特征网络来学习每个地址的图表示并生成图嵌入。最后，我们将一个地址的所有图嵌入聚合到地址级表示中，并进行分类模型，以给出地址行为分类。作为一个附带的贡献，我们构建并发布了一个大规模的注释数据集，其中包括超过200万个真实世界的比特币地址，并涉及4种类型的地址行为。实验结果表明，我们提出的框架优于最先进的比特币地址分类器和现有的分类模型，其中精度和F1分数分别为96%和95%。我们的实现和数据集已经发布，希望能启发其他人。
2022-11-26 cs.AI cs.CR cs.LG
