[发明专利]一种基于交易图匹配的比特币异常交易实体识别方法

权利要求书

1.一种基于交易图匹配的比特币异常交易实体识别方法，其特征在于：包含如下步骤：

步骤1，处理比特币历史交易详细数据，并进行地址聚类，构建地址集群数据集，具体为：

步骤1.1，对比特币历史交易详细数据进行处理并解析，得到交易ID、交易输入地址、交易输出地址、交易时间戳和交易金额；

步骤1.2，将步骤1.1处理解析得到的交易ID、交易输入地址、交易输出地址，采用传统地址聚类方法进行地址聚类得到多个地址集群，再基于得到的地址集群构建地址集群数据集；

其中，采用传统地址聚类方法进行地址聚类为先应用“多输入”比特币地址聚类方法进行地址聚类，再采用找零地址聚类方法进行地址聚类；

步骤2，从交易输入地址、交易输出地址、交易时间戳和交易金额四方面，提取比特币异常交易实体输入特征和输出特征，具体为：

步骤2.1，从交易输入地址、交易时间戳和交易金额三方面，提取比特币异常交易实体输入特征，具体包括输入特征一、输入特征二和输入特征三；且所述的输入特征一到输入特征三，具体获取方式如下：

输入特征一：交易时间戳在一定时间段内，大量交易实体接收到交易金额非常相近的交易；

输入特征二：满足输入特征一的交易输入地址属于一个或一组地址集群；

输入特征三：满足输入特征一和输入特征二的交易整体表现出一定的发散性；

步骤2.2，从交易输出地址、交易时间戳和交易金额三方面，提取比特币异常交易实体输出特征，具体包括输出特征一、输出特征二和输出特征三；且所述的输出特征一到输出特征三，具体获取方式如下：

输出特征一：交易时间戳在一定时间段内，存在大量交易实体向一个或几个地址集群进行交易，即大量交易的交易输出地址仅属于一个或几个地址集群；

输出特征二：满足输出特征一的交易金额平均值远高于交易金额正常值；

输出特征三：满足输出特征一和输出特征二的交易整体表现出一定的汇聚性；

步骤3，构建比特币历史交易详细信息交易图；

其中，构建的详细信息交易图满足定义G＝(N,E,W)；

其中，N代表一组节点，即是一组m₁或一组m₂；E是对应连接N的一组边，即(m₁,v₁)或(v₂,m₂)；W是一组边的权重函数，即E中每条边的权重都是沿这条边转移的比特币总量之和；

步骤3，具体为：将一个地址集群定义为有向图中的一个节点b，同时，有向图中的每条边e都代表了两个节点间的至少一笔交易；当由地址集群m₁向地址集群v₁产生了一笔发送交易时，则存在一个有向边(m₁,v₁)；当由地址集群m₂从地址集群v₂获得了一笔接收交易时，则存在一个有向边(v₂,m₂)；这些有向边都具有权重，此值等于沿此边进行的一笔或多笔交易所转移的比特币总量加权；

其中，一笔交易是一笔发送交易及一笔接收交易中的一种，且一笔发送交易或一笔接收交易均采用四元组的形式来表示，即(b_s,b_r,w,d)；

其中，b_s和b_r分别表示交易的发送方地址集群和接收方地址集群，w表示此交易的交易金额，单位为BTC，d是交易中地址集群的角色标识；也就是当此笔交易中的发送方地址集群存在比特币异常交易实体时，d被赋0值；当此笔交易中的接收方地址集群存在比特币异常交易实体时，d被赋1值；其余情况d被赋值为-1；

步骤4，根据步骤2提取的比特币异常交易实体输入特征和输出特征，构建比特币异常交易实体的输入交易模式和输出交易模式，具体为：

步骤4.1，根据步骤2.1提取的比特币异常交易实体输入特征，构建比特币异常交易实体的输入交易模式，具体为：

判断交易图中的节点b及其边是否同时满足：e的方向为(m₁,v₁)；w(1±Gap)的出度数≥A；这A笔交易的交易时间戳最大差值≤T₁；若此b及其边满足以上要求，则标记此b为比特币异常交易实体；同时更新其作为b_s的交易元组中的d，赋值为0；并且比特币异常交易实体其实是具有实际意义的比特币异常交易实体地址集群，所以其中所包含的比特币地址也被标记为比特币异常交易实体地址；

其中，Gap为步骤2.1输入特征一中的相近交易金额的浮动范围，满足Gap∈[0,0.5]；A表示满足步骤2.1比特币异常交易实体输入特征的输出数量下限；T₁表示一段时间；

步骤4.2，根据步骤2.2提取的比特币异常交易实体输出特征，构建比特币异常交易实体的输出交易模式，具体为：

判断交易图中的节点b及其边同时满足：e的方向为(v₂,m₂)；w/c≥Gmul的入度数≥B；这B笔交易的交易时间戳最大差值≤T₂；若此b及其边满足以上要求，则标记此b为比特币异常交易实体；同时更新其作为b_r的交易元组中的d，赋值为1；并且比特币异常交易实体其实是具有实际意义的比特币异常交易实体地址集群，所以其中所包含的比特币地址也被标记为比特币异常交易实体地址；

其中，c为步骤2.2输出特征二中的交易金额正常值，即该节点历史平均接收交易金额；Gmul表示步骤2.2输出特征二中，交易金额平均值远高于交易金额正常值需满足的倍数；B表示满足步骤2.2比特币异常交易实体输出特征的输入数量下限；T₂表示一段时间；

步骤5，在步骤3构建的交易图中，利用子图匹配算法，根据步骤4的比特币异常交易实体交易模式，分别对比特币异常交易实体的输入交易模式和输出交易模式进行匹配检测，从而识别出比特币异常交易实体。