Détecter les systèmes Ponzi dans les transactions blockchain
De nouveaux modèles améliorent l'identification des ponzi dans la cryptomonnaie.
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Table des matières
- Comprendre les systèmes de Ponzi
- Évolution des méthodes de détection
- Amélioration de la détection avec des caractéristiques dépendant du temps
- Collecte et analyse des données
- Principaux résultats de l'analyse des transactions
- Caractéristiques basées sur les transactions
- Modèles de détection et leurs performances
- Conclusion
- Directions futures
- Source originale
L'essor de la technologie blockchain a entraîné des changements majeurs dans la gestion de l'argent et des actifs numériques. Cependant, avec cette croissance, il y a aussi une augmentation des arnaques, notamment des Systèmes de Ponzi qui sont devenus un gros problème. Ces systèmes promettent des rendements élevés aux investisseurs, mais reposent finalement sur les contributions de nouveaux investisseurs pour rembourser les anciens. Ce processus n'est pas durable, entraînant un effondrement lorsque les nouveaux investisseurs cessent de rejoindre.
Comprendre les systèmes de Ponzi
Les systèmes de Ponzi existent depuis plus d'un siècle, profitant du désir des gens de gains financiers rapides. Ils attirent les investisseurs avec des promesses de rendements élevés, qui sont payés grâce aux fonds des investisseurs plus récents. Quand le système manque de nouveaux participants, il échoue, laissant la majorité des investisseurs avec des pertes. Les victimes sont souvent des investisseurs inexpérimentés attirés par l'appât du gain facile.
La nature décentralisée de la blockchain en fait une plateforme attrayante pour les escrocs, car il y a peu de surveillance des autorités centrales. Cette anonymat peut représenter des risques importants pour les investisseurs qui ne comprennent pas forcément le fonctionnement de ces systèmes. Les activités frauduleuses, y compris les systèmes de Ponzi, ont explosé dans le milieu des cryptomonnaies, entraînant des milliards de pertes.
Évolution des méthodes de détection
Détecter les systèmes de Ponzi est crucial pour créer un environnement plus sûr pour les investisseurs sur le marché des cryptomonnaies. Des méthodes traditionnelles qui analysent le code des contrats intelligents ont été utilisées, mais ces approches ont leurs limites. Beaucoup de contrats ne rendent pas leur code public, ce qui rend difficile de distinguer les projets légitimes des arnaques. De plus, les escrocs modifient souvent le code de leurs contrats intelligents pour échapper à la détection.
D'un autre côté, les méthodes de détection basées sur les transactions se concentrent sur le comportement des transactions liées à un contrat. Cette méthode peut être plus fiable puisque les historiques de transactions sont enregistrés sur la blockchain et plus difficiles à modifier. Cependant, les modèles existants basés uniquement sur les données de transaction ont tendance à donner des taux de précision faibles dans l'identification des systèmes de Ponzi.
Amélioration de la détection avec des caractéristiques dépendant du temps
Pour relever les défis de détection, de nouveaux modèles qui s'appuient uniquement sur les données de transaction ont été développés. Ces modèles améliorent la précision et la robustesse, permettant une meilleure identification des systèmes de Ponzi. Une innovation clé de ces modèles est l'utilisation de caractéristiques dépendant du temps. En analysant comment les transactions évoluent au fil du temps, ces caractéristiques aident à capturer des motifs de comportement distincts des systèmes de Ponzi.
Grâce à une analyse détaillée des données, les chercheurs ont pu identifier comment les applications de Ponzi se comportent au fil du temps par rapport aux applications non-Ponzi. Les résultats clés montrent que les systèmes de Ponzi connaissent souvent une frénésie d'activités durant leurs premiers jours, avec des volumes de transactions atteignant un pic peu après le lancement avant de chuter dramatiquement. En revanche, les applications légitimes tendent à avoir une activité de transaction stable et cohérente dans le temps.
Collecte et analyse des données
Pour créer des modèles de détection efficaces, les chercheurs ont collecté des données de transaction à partir d'un large éventail de contrats intelligents sur la blockchain Ethereum. En se concentrant sur un grand ensemble de données de contrats Ponzi et non-Ponzi connus, ils ont pu comparer les motifs de comportement de chaque type. Un total de 1395 applications de contrats a été examiné à partir des dix premiers millions de blocs de la blockchain Ethereum.
Cet ensemble de données a été affiné, se concentrant uniquement sur les applications les plus actives pour s'assurer que l'analyse capturait des comportements significatifs. Le cœur de cette analyse était d'observer comment les systèmes de Ponzi fonctionnaient par rapport à leurs homologues légitimes.
Principaux résultats de l'analyse des transactions
L'analyse des Données de transactions a révélé plusieurs caractéristiques clés qui aident à détecter les systèmes de Ponzi :
Volume de transaction : Les systèmes de Ponzi voient souvent un pic dans le volume de transactions peu après le lancement, dû au fait que les premiers investisseurs reçoivent des retours, ce qui attire plus de participants. Cependant, au fil du temps, le nombre de transactions diminue fortement à mesure que les nouveaux investissements s'éteignent.
Activités d'investissement et de paiement : L'étude a trouvé que les applications de Ponzi montrent typiquement un motif où plusieurs petits investissements sont suivis de paiements plus importants. Cela souligne comment les systèmes de Ponzi doivent accumuler des fonds avant de payer les investisseurs.
Changements de solde : Le solde d'un système de Ponzi augmente souvent avec de nouveaux investissements, mais peut chuter dramatiquement au moment de payer. Les applications légitimes, cependant, auront des changements de solde plus graduels.
Participation des utilisateurs : Dans les systèmes de Ponzi, les premiers investisseurs voient des retours, tandis que les investisseurs ultérieurs sont souvent laissés pour compte, peu importe le montant investi. En revanche, les applications légitimes tendent à distribuer les paiements plus équitablement entre tous les investisseurs.
Caractéristiques basées sur les transactions
Le nouveau Modèle de détection proposé se concentre sur l'utilisation de caractéristiques basées sur les transactions. Deux types principaux de caractéristiques sont considérés : les caractéristiques de compte et les caractéristiques dépendant du temps.
Caractéristiques de compte
Ces caractéristiques capturent des statistiques générales sur les transactions associées à chaque application. Quelques exemples incluent :
- Montant total d'ETH transféré vers et depuis un contrat.
- Nombre de comptes uniques investissant dans le contrat.
- Montant moyen investi.
Ces caractéristiques fournissent un aperçu de la façon dont une application fonctionne financièrement, mais ne tiennent pas compte de la façon dont le comportement change au fil du temps.
Caractéristiques dépendant du temps
Pour améliorer la précision de la détection, des caractéristiques dépendant du temps ont été introduites. Ces caractéristiques prennent en compte comment le comportement de transaction varie au fil du temps. En analysant les transactions par intervalles, les chercheurs ont capturé des tendances et des motifs qui indiquent un comportement potentiel de Ponzi.
Les données en séries chronologiques peuvent révéler des tendances telles que :
- Changements dans le nombre de transactions au fil du temps.
- Variations dans les montants investis et versés.
- Fréquence d'engagement des participants avec le contrat.
En combinant ces caractéristiques dépendant du temps avec les caractéristiques de compte, le nouveau modèle de détection montre une précision significativement améliorée dans l'identification des systèmes de Ponzi.
Modèles de détection et leurs performances
Les chercheurs ont utilisé diverses techniques de classification pour évaluer l'efficacité de leurs méthodes proposées. Des modèles comme Random Forest, XGBoost, et LightGBM ont été testés pour voir à quel point ils pouvaient détecter des systèmes de Ponzi en utilisant les caractéristiques collectées.
Métriques de performance
Plusieurs métriques sont utilisées pour évaluer la performance des modèles, y compris :
- Précision : Le pourcentage global de bonnes prédictions.
- Précision : La proportion de systèmes de Ponzi correctement identifiés parmi tous les cas prédits de Ponzi.
- Rappel : La proportion de systèmes de Ponzi réels détectés par le modèle.
- F1-Score : La moyenne harmonique de la précision et du rappel, fournissant une mesure équilibrée de la précision.
Résultats
Les expériences ont démontré que les modèles utilisant des caractéristiques dépendant du temps surpassaient significativement les modèles traditionnels qui reposaient uniquement sur des caractéristiques de compte. La combinaison des deux types de caractéristiques a conduit à des améliorations significatives de la précision de détection, rendant possible l'identification de nouveaux systèmes de Ponzi qui n'existaient pas dans les ensembles de données d'entraînement.
Conclusion
Bien que la technologie blockchain continue d'offrir de nombreux avantages, elle pose aussi des défis, surtout avec l'essor des systèmes de Ponzi. Les modèles de détection récemment développés qui utilisent les données de transaction, en particulier les caractéristiques dépendant du temps, fournissent un moyen efficace de s'attaquer à ce problème. En se concentrant sur la façon dont les comportements changent au fil du temps, ces modèles peuvent identifier avec succès les systèmes de Ponzi, protégeant les investisseurs et créant un environnement plus sûr pour les transactions en cryptomonnaies.
Directions futures
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour améliorer les capacités des modèles. Quelques directions futures potentielles incluent :
Expansion des caractéristiques : Trouver des mesures statistiques supplémentaires pour représenter les données de transaction peut conduire à des méthodes de détection encore meilleures.
Collecte de données : Rassembler plus de données peut aider à améliorer la compréhension des systèmes de Ponzi et à affiner l'entraînement des modèles.
Adaptation aux nouvelles arnaques : À mesure que les escrocs deviennent plus sophistiqués, il sera crucial de raffiner les méthodes de détection pour identifier des schémas complexes qui peuvent impliquer plusieurs contrats intelligents.
Grâce à la recherche continue et à l'innovation, l'objectif est de rester un pas en avant des fraudeurs et de rendre le paysage des cryptomonnaies plus sûr pour tous.
Titre: Improving the Accuracy of Transaction-Based Ponzi Detection on Ethereum
Résumé: The Ponzi scheme, an old-fashioned fraud, is now popular on the Ethereum blockchain, causing considerable financial losses to many crypto investors. A few Ponzi detection methods have been proposed in the literature, most of which detect a Ponzi scheme based on its smart contract source code. This contract-code-based approach, while achieving very high accuracy, is not robust because a Ponzi developer can fool a detection model by obfuscating the opcode or inventing a new profit distribution logic that cannot be detected. On the contrary, a transaction-based approach could improve the robustness of detection because transactions, unlike smart contracts, are harder to be manipulated. However, the current transaction-based detection models achieve fairly low accuracy. In this paper, we aim to improve the accuracy of the transaction-based models by employing time-series features, which turn out to be crucial in capturing the life-time behaviour a Ponzi application but were completely overlooked in previous works. We propose a new set of 85 features (22 known account-based and 63 new time-series features), which allows off-the-shelf machine learning algorithms to achieve up to 30% higher F1-scores compared to existing works.
Auteurs: Phuong Duy Huynh, Son Hoang Dau, Xiaodong Li, Phuc Luong, Emanuele Viterbo
Dernière mise à jour: 2024-07-17 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2308.16391
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.16391
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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