技术领域
[0001] 本发明涉及一种基于关键字流量识别的加密货币辅助监管方法，属于区块链监管技术领域。
相关背景技术
[0002] 加密货币的核心基础是区块链技术，它是一种分布式数据库，通过链式区块结构记录交易历史，是一个公开透明、去中心化、不可篡改的分布式账本系统。
[0003] 加密货币网络具有以下核心特点和功能：
[0004] 1.去中心化：加密货币网络采用分布式架构，不依赖于任何中央权威机构(如中央银行)进行管理和控制。交易验证、货币发行和账本维护等工作由全球范围内的众多参与者(节点)共同完成，通过点对点(P2P)网络连接，形成一个无中心协调的自治系统。
[0005] 2.分布式账本：区块链技术是加密货币的核心分布式账本实现方式。交易历史以链式结构存储，每个区块包含多笔交易，并通过复杂的数学算法与前一区块哈希值相连，确保数据的完整性和不可逆性，且每个参与节点都保存有一份完整的账本副本。
[0006] 3.共识机制：为确保网络中所有节点对交易的有效性达成一致，加密货币网络采用共识算法，如工作量证明(Proof of Work,PoW)、权益证明(Proof of Stake,PoS)等。这些机制确保只有经过大多数节点认可的交易才能被添加到区块链上，防止双重花费和欺诈行为。
[0007] 4.节点通信与网络构型：在加密货币体系中，各个节点遵循特定的通信协议彼此交互，共同构建起一种近似于树形或网状的组织模式。此种结构设计不仅有利于信息的迅捷传播与全网范围内的共识达成，而且还能够在一定程度上增强网络对潜在攻击及系统故障的抵抗力。
[0008] 5.安全性和匿名性：得益于分布式架构的本质属性，加密货币体系展现出卓越的安全性能。其历史交易数据的篡改需掌握网络中占绝对多数的节点控制权，这对于规模庞大的去中心化网络而言实属难事。与此同时，尽管交易明细在区块链上以公开形式存档，但凭借密码学机制，加密货币依然能在一定程度上赋予用户匿名性或假名交易之便。
[0009] 6.激励机制：加密货币网络通过经济激励措施(如区块奖励、交易费)激发节点参与交易验证、区块创建和网络维护，形成一个自我调节、自我维护的生态系统。
[0010] 尽管区块链技术以其透明性著称，然而众多加密货币已采用隐私强化措施。此类隐秘交易机制在确保用户交易信息安全的同时，也为非法活动提供了隐匿资金流转与信息传递的空间，加剧了监管机构识别并应对潜在风险的难度。现有的技术一般都从账本交易层面分析账户行为以进行监管识别，但由于区块链在账本交易实现了完全匿名化，无法从中提取有效信息，监管技术存在粗粒度、低准确率的特点，而网络流量中的节点信息和流量数据是公开且丰富的，因此以网络层面的数据分析账户行为为监管提供了新的思路。
[0011] 从网络层面抓取网络流量，进而使用数据分析和机器学习的方法进行流量分析，挖掘交易层面的账户行为信息，是一条潜力巨大的技术路线。但在网络中的流量是庞大且复杂的，因此有必要对加密货币的流量进行识别，以辅助监管区块链中的加密货币交易情况和规模。
具体实施方式
[0027] 下面结合附图对本发明方法做进一步详细说明。
[0028] 如图2所示，一种基于关键字流量识别的加密货币辅助监管方法，包括以下步骤：
[0029] 步骤1：流量收集。
[0030] 流量收集是实施基于关键字特征的加密货币流量识别技术的第一步。为了为下游任务提供尽可能足够和准确的流量数据，可以采用多种流量收集方式从多方面采集数据并整合。
[0031] 具体地，流量收集可以通过以下方式进行：
[0032] 网络嗅探：使用网络嗅探工具，如Wireshark等，捕获网络中的数据包，包括加密数字货币流量。
[0033] 数据包捕获工具：部署数据包捕获工具，如tcpdump或tshark，来实时捕获网络流量。
[0034] 日志数据：利用网络设备(如防火墙、路由器、交换机)产生的日志数据，包括加密货币交易和通信日志。
[0035] 步骤2：特征提取。
[0036] 针对每个数据包，提取其中的关键字特征，例如包括网络魔法数(一种用于标识流量所属加密货币类型的固定字段)。通过提取和匹配这些字段，确定数据包的货币类型，初步得知对应流量隶属的加密数字货币种类。其中，数据包中保存有流量通信双方的地址信息，能够知晓目标网络节点IP地址和端口。
[0037] 步骤3：创建模拟数据包。
[0038] 魔法数等关键字特征为流量识别提供了初步的类别判断，但仍然可能存在不是对应加密货币的网络流量而具有和魔法数相同的数据信息的碰撞错误。因此，需要创建模拟数据包并与目标节点通信以进一步验证确认，并实施节点监测。
[0039] 具体地，模拟数据包应具有与目标加密货币的通信协议相符的特征，以确保与目标节点的通信模式相似，以最广泛的加密货币为例，其数据包格式如图3所示，包含消息首部和数据载荷。其中，消息首部包含魔法数、指令、数据长度和校验和，数据载荷中保存消息的主要内容。
[0040] 创建模拟数据包，包括以下具体步骤：
[0041] 第一步：协议分析。首先，研究目标加密货币的通信协议规范，包括解消息类型、数据包格式、字段结构和通信行为等方面的细节。
[0042] 第二步：模拟数据包结构。基于协议分析的结果，创建一个模拟数据包的结构，包括定义数据包头、数据包体和数据包尾等部分的内容和格式。
[0043] 第三步：填充数据包字段。根据协议规范，填充数据包字段的值，以模拟真实的交互，确保模拟数据包包含与目标加密货币相关的关键字特征，如网络魔法数。
[0044] 第四步：数据包编码。将模拟数据包编码为目标加密货币的通信协议所要求的格式。通常是二进制或十六进制编码。
[0045] 步骤4：建立连接。
[0046] 一旦创建了模拟数据包，接下来需要建立连接到目标节点。包括建立网络节点并与目标节点建立网络连接，以便发送模拟数据包并接收响应。
[0047] 建立连接包括以下具体步骤：
[0048] 第一步：识别目标节点。确定目标节点的IP地址和端口号。
[0049] 由于在步骤2中，捕获并解析网络流量的同时已经记录下了当前流量关联的网络节点IP地址与端口号，因此可以直接对嗅探所得节点进行连接。
[0050] 第二步：建立网络连接。使用网络套接字编程或通信库，建立到目标节点的网络连接，确保连接的稳定性和可靠性。
[0051] 第三步：发送模拟数据包。使用建立的网络连接，发送创建的模拟数据包到目标节点。需要将模拟数据包发送到目标节点的IP地址和端口号。
[0052] 第四步：接收响应。等待目标节点的响应。一旦收到响应数据包，将其存储以进行后续分析。
[0053] 步骤5：解析数据包。
[0054] 当收到目标节点的响应后，要对返回的数据包进行解析，以提取有关流量和节点的信息和特征。
[0055] 解析返回数据包，包括以下具体步骤：
[0056] 第一步：数据包解码。如果响应数据包是以特定编码方式(如二进制或十六进制)发送的，首先需要对其进行解码，以还原为可读的数据。
[0057] 第二步：数据包分析。分析返回的数据包，提取其中的关键信息，如节点的类型、版本、功能等。
[0058] 第三步：特征提取。提取与目标加密货币相关的特征，如网络魔法数、消息类型等。验证是否按照目标加密货币的流量格式返回信息，以验证流量是否判断正确。
[0059] 第四步：节点类型确定。基于解析的结果，确定目标节点的类型，例如轻节点还是全节点。
[0060] 步骤6：数据标签化及存储。
[0061] 将活性检测和货币类型识别的结果与对应的节点和流量数据关联，作为节点的标签数据与其IP地址一并存储至数据库中，以支持后续同类型流量的通信验证。
[0062] 步骤7：持续监测。
[0063] 对于数据集中的节点数据及其对应标签，建立长期有效的监测机制。对数据集编写配套节点监测程序，定期扫描嗅探器中的节点活跃性并及时更新节点标签。
[0064] 步骤8：快速通信验证。
[0065] 经过节点标签数据的存储和持续监测，保存了目标加密货币的活跃节点。在之后对获取的流量进行识别时，经过魔法数关键字的初步判断后，优先与数据库中的节点建立通信连接，通过模拟数据包验证加密货币流量类型识别结果。
