关键词:
以太坊
智能合约
欺诈检测
图表示学习
异构图神经网络
摘要:
随着Web3.0时代的到来,迅速发展的区块链技术推动着去中心化金融(DeFi)、非同质化代币(NFT)等领域的快速进步,但与智能合约相关的安全问题也随之凸显。以蜜罐智能合约与庞氏骗局智能合约为代表的具有高度隐蔽性的欺诈智能合约通过恶意设计的代码逻辑或金融模式窃取用户资产,严重威胁以太坊的生态安全,是以太坊生态面临的一大威胁。然而,现有检测方法多依赖静态规则或单一特征分析,难以适应复杂欺诈模式的动态演变,尤其是缺乏从智能合约本身出发进行事前检测与预警的研究。为此,本文提出两种基于图表示学习的欺诈智能合约检测方法,从控制流与语义图两个维度建模智能合约的深层逻辑,利用异构图进行学习与欺诈检测,进而在此基础上设计实现欺诈智能合约在线检测系统,为区块链生态安全提供理论与技术支撑。本文的主要贡献可总结如下:
首先,针对蜜罐智能合约,本文提出基于控制流分析的检测方法。通过静态分析工具构建智能合约的异构过程间控制流图,融合函数内部控制流与跨函数调用关系,异构化区分基本块类型与边类型,同时在此基础上设计多层注意力异构图神经网络,结合节点级、路径级与图级三重注意力机制捕捉蜜罐智能合约的欺诈逻辑特征。实验结果显示,本文提出的检测方法在公开数据集上的准确率达98.15%,F1分数达92.50%,显著优于现有的方法。消融实验与对比实验验证了所提方案的有效性,证明其对复杂控制流蜜罐的精准识别能力。
其次,针对庞氏骗局智能合约,本文提出基于智能合约语义图的检测方法。本文从智能合约对交易接口的调用分析入手,筛选智能合约的关键交易函数,构建智能合约语义图,融合控制流、数据流与状态变量依赖关系,显式建模资金分配与回报支付逻辑,同时进一步使用异构图Transformer网络与基于节点类型的分层池化策略,捕捉长距离交易依赖特征。实验结果表明,该方法在公开数据集上的准确率达98.00%,F1分数达93.11%,优于现有方法。消融实验与对比实验验证了本文提出的基于智能合约语义图方法的合理性,证明该方法对区块链的庞氏骗局风控具有现实意义与应用价值。
最后,基于上述方法,本文设计并实现了在线欺诈智能合约检测系统。系统采用浏览器-服务器架构,通过模块化设计实现高效检测流程,系统测试表明,各功能模块运行稳定,能够为以太坊生态参与者提供实时、可靠的欺诈预警服务。