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Detectando Esquemas Ponzi em Contratos Inteligentes

Novos métodos melhoram a detecção de esquemas Ponzi em investimentos de criptomoedas.

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Esquemas Ponzi são um tipo de golpe de investimento onde os retornos são pagos para investidores mais antigos usando o dinheiro de investidores novos. Esses esquemas prometem altos retornos com pouco risco, atraindo mais pessoas para a armadilha. Com o surgimento de criptomoedas como o Ethereum, esquemas Ponzi encontraram um novo playground em Contratos Inteligentes, causando perdas financeiras significativas para muita gente. No entanto, identificar esses golpes pode ser complicado devido às maneiras engenhosas como eles são projetados para operar.

O Desafio de Detectar Esquemas Ponzi

Detectar esquemas Ponzi em contratos inteligentes é difícil por várias razões. Métodos tradicionais costumam depender de regras pré-determinadas ou informações estáticas, que nem sempre são eficazes. Informações estáticas, como as operações de código em um contrato inteligente, não capturam o comportamento dinâmico dos esquemas Ponzi. Esses contratos podem parecer similares a legítimos a um primeiro olhar, tornando difícil confiar em avaliações estáticas. Como resultado, muitos esquemas passam despercebidos, custando caro aos investidores.

Entendendo Contratos Inteligentes e Esquemas Ponzi

Contratos inteligentes são programas de computador que rodam em uma blockchain. Eles são escritos em linguagens de programação como Solidity e funcionam através de uma série de transações. Uma vez implantados na blockchain, contratos inteligentes não podem ser modificados. Os investidores interagem com esses contratos enviando Ethereum, na esperança de receber altos retornos, frequentemente prometidos pelo esquema.

Um esquema Ponzi opera pagando retornos aos investidores mais antigos usando o dinheiro de novos investidores, em vez de lucros gerados pelo negócio. Enquanto novos investidores continuarem entrando, o esquema pode parecer bem-sucedido. No entanto, uma vez que se torna difícil recrutar novos investidores, o esquema colapsa, deixando muita gente com perdas.

Métodos Atuais de Detecção

Os métodos existentes para detectar esquemas Ponzi frequentemente envolvem abordagens baseadas em regras e técnicas de Aprendizado de Máquina. Métodos baseados em regras dependem de um conjunto de critérios pré-definidos que podem cobrir apenas esquemas Ponzi conhecidos. Isso limita a capacidade deles de pegar esquemas novos e em evolução. Abordagens de aprendizado de máquina que analisam informações estáticas, como a frequência das operações de código, também podem ser ineficazes, pois podem não representar com precisão o comportamento de contratos Ponzi. Isso leva a baixas taxas de detecção e muitos golpes passam despercebidos.

Apresentando o PonziGuard

Para enfrentar esses desafios, novas pesquisas desenvolveram um método chamado PonziGuard. Essa abordagem foca nos comportamentos em tempo de execução dos contratos inteligentes para identificar melhor os esquemas Ponzi. Observando como os contratos operam em tempo real, o PonziGuard cria uma representação detalhada dos comportamentos dos contratos através de uma estrutura de gráfico chamada Grafo de Comportamento em Tempo de Execução de Contratos (CRBG). Isso permite uma perspectiva mais dinâmica sobre os comportamentos dos contratos.

Como o PonziGuard Funciona

O PonziGuard começa com a análise de contratos inteligentes para reunir informações sobre suas operações. Inicialmente, ele realiza uma revisão de código usando ferramentas de análise estática para extrair funções importantes e suas propriedades. Depois disso, ele simula comportamentos típicos de investimento gerando sequências de transações que refletem como os esquemas Ponzi geralmente operam.

Depois que as sequências de transações são estabelecidas, o PonziGuard invoca os contratos inteligentes e observa seu comportamento durante a execução. Acompanhando como os dados fluem dentro do contrato, a ferramenta coleta informações em tempo de execução e constrói uma representação gráfica correspondente. Esse gráfico captura elementos críticos como fluxos de controle e fluxos de dados, que são essenciais para identificar esquemas Ponzi.

Uma vez que os gráficos são construídos, eles são analisados usando técnicas avançadas de aprendizado de máquina, especificamente Redes Neurais de Grafos (GNNs). Essa etapa permite que o PonziGuard classifique os gráficos de forma eficaz e distinga entre contratos Ponzi e não-Ponzi.

Principais Descobertas do Comportamento em Tempo de Execução

Uma das descobertas cruciais da pesquisa é que o comportamento em tempo de execução de um esquema Ponzi é muitas vezes distintamente diferente do de contratos legítimos. Por exemplo, contratos Ponzi consistentemente atraem novos investidores e redistribuem fundos de uma maneira específica. Essas características comportamentais podem ser capturadas com mais precisão através da análise em tempo de execução do que apenas através de características estáticas.

A pesquisa também indica que muitos métodos de detecção existentes falham porque dependem de condições estáticas que não refletem com precisão os esquemas Ponzi. Ao focar nos comportamentos em tempo de execução, o PonziGuard melhora significativamente as taxas de detecção.

Aplicações e Resultados no Mundo Real

Quando testado em cenários do mundo real, o PonziGuard demonstrou sua eficiência ao identificar numerosos contratos Ponzi na blockchain do Ethereum. A abordagem conseguiu localizar golpes que causaram perdas financeiras substanciais estimadas em centenas de milhões de dólares. Ele até detectou esquemas que não tinham transações anteriores, conhecidos como esquemas Ponzi de 0 dias, mostrando sua eficácia em identificar novas ameaças imediatamente após a implantação.

Ao analisar um grande conjunto de dados de contratos inteligentes, a ferramenta conseguiu verificar suas descobertas em relação a golpes conhecidos. Os resultados indicaram um alto nível de precisão e recall, tornando o PonziGuard uma ferramenta confiável na luta contínua contra esquemas Ponzi no espaço das criptomoedas.

Conclusão

Resumindo, esquemas Ponzi continuam a representar riscos significativos para investidores, especialmente dentro do cenário em crescimento acelerado das criptomoedas. Métodos tradicionais de detecção mostraram-se inadequados para identificar esses golpes de forma eficaz, levando a perdas financeiras substanciais para muitas pessoas.

A introdução do PonziGuard representa um avanço significativo na detecção de esquemas Ponzi ao focar nos comportamentos em tempo de execução dos contratos inteligentes em vez de características estáticas. Essa abordagem oferece um meio mais preciso e robusto de identificar golpes, ajudando a proteger investidores e a integridade do mercado de criptomoedas como um todo.

A pesquisa ressalta a importância da vigilância contínua e a necessidade de ferramentas eficazes para combater esquemas Ponzi, que provavelmente continuarão a evoluir à medida que a tecnologia e o cenário de blockchain e contratos inteligentes se desenvolvem ainda mais.

Fonte original

Título: Towards Effective Detection of Ponzi schemes on Ethereum with Contract Runtime Behavior Graph

Resumo: Ponzi schemes, a form of scam, have been discovered in Ethereum smart contracts in recent years, causing massive financial losses. Existing detection methods primarily focus on rule-based approaches and machine learning techniques that utilize static information as features. However, these methods have significant limitations. Rule-based approaches rely on pre-defined rules with limited capabilities and domain knowledge dependency. Using static information like opcodes for machine learning fails to effectively characterize Ponzi contracts, resulting in poor reliability and interpretability. Moreover, relying on static information like transactions for machine learning requires a certain number of transactions to achieve detection, which limits the scalability of detection and hinders the identification of 0-day Ponzi schemes. In this paper, we propose PonziGuard, an efficient Ponzi scheme detection approach based on contract runtime behavior. Inspired by the observation that a contract's runtime behavior is more effective in disguising Ponzi contracts from the innocent contracts, PonziGuard establishes a comprehensive graph representation called contract runtime behavior graph (CRBG), to accurately depict the behavior of Ponzi contracts. Furthermore, it formulates the detection process as a graph classification task on CRBG, enhancing its overall effectiveness. The experiment results show that PonziGuard surpasses the current state-of-the-art approaches in the ground-truth dataset. We applied PonziGuard to Ethereum Mainnet and demonstrated its effectiveness in real-world scenarios. Using PonziGuard, we identified 805 Ponzi contracts on Ethereum Mainnet, which have resulted in an estimated economic loss of 281,700 Ether or approximately $500 million USD. We also found 0-day Ponzi schemes in the recently deployed 10,000 smart contracts.

Autores: Ruichao Liang, Jing Chen, Cong Wu, Kun He, Yueming Wu, Weisong Sun, Ruiying Du, Qingchuan Zhao, Yang Liu

Última atualização: 2024-06-02 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2406.00921

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.00921

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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