System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法及系统技术方案_技高网

一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法及系统技术方案

技术编号:40063776 阅读:10 留言:0更新日期:2024-01-16 23:06
本发明专利技术公开了一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法及系统,所述区块链地址身份推断方法包括基于采集到的区块链交易数据集生成有向交易网络图,并基于联合子图采样策略得到所述有向交易网络图中每个节点的节点子图,其中,所述有向交易网络图中节点代表区块链上的交易地址,边表示一个交易地址与另一个交易地址之间的交易;将每个节点的节点子图分别输入至预先训练好的多任务身份识别图模型中,输出节点的嵌入表示;将各节点的嵌入表示输入至预先训练好的分类器,利用分类器输出各个身份类别的概率分布,取概率最高的身份类别作为各节点最终的身份标签,完成身份推断。本发明专利技术能够提高区块链中交易地址身份推断的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器学习在区块链数据分析中的应用领域,具体涉及一种区块链身份推断方法及系统。


技术介绍

1、在区块链技术的应用中,尤其是在区块链网络中,地址的身份推断是一个重要的问题。一方面,由于区块链网络的公开性和透明性,任何人都可以观察到网络中的交易。然而,由于交易数据中的地址是匿名的,因此无法直接从地址得知其背后的身份。这给诸如交易分析、安全审计、欺诈检测等任务带来了困难。

2、为了解决这个问题,研究者和工程师们已经开发了一些地址身份推断的方法。一种常见的方法是基于手动收集的标签地址,将网络中的交易数据抽象为一个图,然后通过图分析的方法进行身份推断。但是,这种方法有两个主要的问题:一是人工收集的标签地址数量有限,不能覆盖网络中的所有地址;二是传统的图分析方法往往不能很好地处理大规模的图数据,导致地址身份推断的精度不高。

3、为此,一些研究者开始尝试利用机器学习模型进行地址身份推断。通过对大规模的区块链交易数据进行深度学习,得到网络中地址的嵌入表示,然后基于这些嵌入表示进行身份推断。这种方法不仅可以处理大规模的数据,而且可以自动地学习到复杂的地址间的关系。然而,如何设计和训练机器学习模型实现高精度身份推断仍然是一个挑战。


技术实现思路

1、针对上述问题,本专利技术提出一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法及系统,能够提高区块链中交易地址身份推断的精度。

2、为了实现上述技术目的,达到上述技术效果,本专利技术通过以下技术方案实现:

3、第一方面,本专利技术提供了一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法,包括:

4、基于采集到的区块链交易数据集生成有向交易网络图,并基于联合子图采样策略得到所述有向交易网络图中每个节点的节点子图;所述有向交易网络图中节点代表区块链上的交易地址,边表示一个交易地址与另一个交易地址之间的交易;

5、将每个节点的节点子图分别输入至预先训练好的多任务身份识别图模型中,输出节点的嵌入表示;

6、将各节点的嵌入表示输入至预先训练好的分类器,利用分类器输出各个身份类别的概率分布,取概率最高的身份类别作为各节点最终的身份标签,完成身份推断。

7、可选地,所述多任务身份识别图模型包括:n个串行的mgpi块,第一个mgpi块的输入端用于接入节点子图,其余mgpi块的输入端与前一个mgpi块的输出端相连,第n个mgpi块的输出端输出节点的嵌入表示;

8、各mgpi块的结构相同,均包含输入层和n个并联的mgpi层,以及并联的第一信息处理单元和第二信息处理单元,所述第一信息处理单元和第二信息处理单元结构相同,均包括顺次设置的全连接层、第一归一化层、前馈层和第二归一化层,所述前馈层和第二归一化层之间设置第二残差连接;各mgpi块的输入层与第一信息处理单元和第二信息处理单元中的第一归一化层之间均设置第一残差连接;

9、将节点子图中的节点信息与拉普拉斯向量结合后的信息和边信息一起送入n个并行的mgpi层进行处理,每个mgpi层都得到中间结果和 ,其中,为节点信息处理的中间结果,为边信息处理的中间结果, i代表中心节点的序号,j代表邻居节点的序号, l代表了当前mgpi块的块数, k代表了mgpi层的层数;将n个mgpi层的中间结果在最后一维进行连结后依次输入至第一信息处理单元中的全连接层、第一归一化层、前馈层和第二归一化层,得到当前mgpi块的输出;

10、将n个mgpi层的中间结果在最后一维进行连结后输入至第二信息处理单元中的中的全连接层、第一归一化层、前馈层和第二归一化层,得到当前mgpi块的输出;

11、第n个mgpi块的输出为和,为节点的嵌入表示,为边的嵌入表示。

12、可选地,所述mgpi层包括顺次设置的全连接层、全连接层、全连接层、全连接层、缩放层、归一化层以及最后的全连接层、全连接层、 n代表节点;其中,全连接层将节点特征转换为键表示,用于评估其他节点的查询与中心节点的匹配程度;全连接层将节点特征转换为查询表示,用于确定节点应该如何与其邻居节点交互,以及权重大小;全连接层将节点特征转换为值表示,当查询与键匹配时,相应的值被用来更新节点的表示;全连接层将边的特征转换为边的表示,用于在注意力机制中提供额外的上下文信息;

13、将中心节点信息输入全连接层,得到查询嵌入数据,公式如下:

14、;

15、其中,代表全连接层中的权重矩阵,代表全连接层中的偏置项;

16、将邻居节点信息输入全连接层、全连接层,得到键嵌入数据和值嵌入数据,公式如下:

17、;

18、;

19、其中,、分别代表全连接层、全连接层中的权重矩阵,、分别代表全连接层、全连接层中的偏置项;

20、输入中心节点与邻居结点间的边信息至全连接层,得到边嵌入数据,公式如下:

21、;

22、其中,分别代表全连接层中的权重矩阵,分别代表全连接层中的偏置项;

23、对于查询嵌入数据与键嵌入数据,经过函数转换,得到与;

24、函数转换公式如下:

25、;

26、其中,为定义的映射函数,将输入 x映射到一个新输出;

27、,用于提取输入x的特性;

28、是一个归一化因子,用于保证映射的输出有合适的规模;

29、为三角函数;为确定性向量;

30、与的计算公式如下:

31、;

32、;

33、令与的转置相乘的结果输入至缩放层后,得到中间结果1;

34、将所述中间结果1与边嵌入数据相乘后,得到中间结果2;

35、将所述中间结果2输入至全连接层,输出结果再与所述边信息相加,得到当前层的一个关于边信息的中间结果输出;

36、将所述中间结果1再输入至归一化层,所得结果与所述值嵌入数据相乘后送入全连接层,得到中间结果3;

37、将所述中间结果3与所述中心节点信息相加,得到当前层的另一个关于节点信息的中间结果输出;

38、将n个mgpi层的结果在最后一维进行连结后依次输入至第一信息处理单元中的全连接层、第一归一化层、前馈层和第二归一化层,得到当前mgpi块的输出;

39、将n个mgpi层的结果在最后一维进行连结后输入至第二信息处理单元中的中的全连接层、第一归一化层、前馈层和第二归一化层,得到当前mgpi块的输出。

40、可选地,所述多任务身份识别图模型的训练方法包括:

41、基于历史采集到的区块链交易数据集生成有向交易网络图,并基于联合子图采样策略得到有向交易网络图中每个节点的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法,其特征在于:所述多任务身份识别图模型包括:N个串行的MGPI块,第一个MGPI块的输入端用于接入节点子图,其余MGPI块的输入端与前一个MGPI块的输出端相连,第N个MGPI块的输出端输出节点的嵌入表示;

3.根据权利要求2所述的一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法,其特征在于:所述MGPI层包括顺次设置的全连接层、全连接层、全连接层、全连接层、缩放层、归一化层以及最后的全连接层、全连接层、n代表节点;其中,全连接层将节点特征转换为键表示,用于评估其他节点的查询与中心节点的匹配程度;全连接层将节点特征转换为查询表示,用于确定节点应该如何与其邻居节点交互,以及权重大小;全连接层将节点特征转换为值表示,当查询与键匹配时,相应的值被用来更新节点的表示;全连接层将边的特征转换为边的表示,用于在注意力机制中提供额外的上下文信息;

4.根据权利要求1所述的一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法,其特征在于:所述多任务身份识别图模型的训练方法包括:

5.根据权利要求4所述的一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法,其特征在于:每个节点的节点子图的获取方法包括:

6.根据权利要求4所述的一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法,其特征在于:所述联合采样概率的表达式为:

7.根据权利要求4所述的一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法,其特征在于:所述节点填空网络接收节点嵌入表示,随机地选择一些节点进行屏蔽,利用多任务身份识别图模型预测这些被屏蔽节点的特征;所述子图划分网络接收节点嵌入表示,并将一个子图中所有节点的嵌入表示聚合成一个单一的嵌入表示,所述单一的嵌入表示在一定程度上反映子图的整体特性,并由此判断两个子图的关系为无关系、包含关系还是重叠关系。

8.根据权利要求4所述的一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法,其特征在于:所述线性分类器顺次包含全连接层和激活层;节点嵌入表示输入至全连接层中,再经过激活层,输出每个类别的概率,公示如下:

9.根据权利要求4所述的一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法,其特征在于:所述总损失函数的获得方法包括:

10.一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断系统,其特征在于,包括存储介质和处理器;

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【技术特征摘要】

1.一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法,其特征在于:所述多任务身份识别图模型包括:n个串行的mgpi块,第一个mgpi块的输入端用于接入节点子图,其余mgpi块的输入端与前一个mgpi块的输出端相连,第n个mgpi块的输出端输出节点的嵌入表示;

3.根据权利要求2所述的一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法,其特征在于:所述mgpi层包括顺次设置的全连接层、全连接层、全连接层、全连接层、缩放层、归一化层以及最后的全连接层、全连接层、n代表节点;其中,全连接层将节点特征转换为键表示,用于评估其他节点的查询与中心节点的匹配程度;全连接层将节点特征转换为查询表示,用于确定节点应该如何与其邻居节点交互,以及权重大小;全连接层将节点特征转换为值表示,当查询与键匹配时,相应的值被用来更新节点的表示;全连接层将边的特征转换为边的表示,用于在注意力机制中提供额外的上下文信息;

4.根据权利要求1所述的一种基于深度图神经网络的区块链地址身份推断方法,其特征在于:所述多任务身份识别图模型的训练方法包括:

5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘炳杉施俣喆吴之锦付章杰陈北京袁程胜
申请(专利权)人:南京信息工程大学
类型:发明
国别省市:

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