比特币交易追踪研究综述 - 副本
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通过网页爬虫技术可以抓取和提取违法交易。
无监督的方法来检测技术K-means
通过交易 “区块链”（blockchain）构建交易拓 扑，利用无监督的方法来检测技术K-means对交 易用户地址进行分类。 为了保护隐私，一个用户可以生成多个地址进行 交易，K-means方法可以把相似属性地址进行分 类。
用户3的私钥
建立全世界统一的交易记录
计算世界中已经创建好的帐簿链中最后一个账簿的散 列值 不断接收这个世界被广播出来，且没有被放入账簿链 的交易单。检验这些交易单，剔除掉不合理的。 猜一个幸运随机数n（比如从0 一直到999999.... ） 否 把1-3 步骤得到的数据都送入sha256散列函数，得到 一个256bit的散列值x 检查x 这个整数，前面若干bit（比如96bit）是否都是 0？这个x 符合“工作量证明难度”么？ 是
目录
1 2 比特币概念 比特币交易方式 比特币技术原理
3
4
比特币交易追踪
比特币交易追踪
比特币是完全匿名的吗？
用户可以开多个比特币地址，并且地址跟他现实生活中的真实身份也没 有任何联系，因而具有一定匿名性，被广泛运用于洗钱和违禁物品交易， 不过这一特性实为“伪匿名”，比特币的交易仍可以追本溯源到交易者本 身。
我们研究技术重点 网页爬虫技术+数据挖掘（聚类技术 ）+大数据分析
爬虫技术
交易网站和相关社交 网站爬取： 商品信息、交易信息 电子邮件地址、发货 地址、信用卡和 银行账户细节,IP地 址、公钥地址等信息
数据挖掘
对数据进行预处理， 采用聚类技术，对数 据进行分类处理，找 出感兴趣的交易信息
大数据分析
工作量证明结束
建立全世界统一的交易记录
工作量证明结束，创建临时账簿，打包广播
世界中所有节点检测重复支付
帐簿链分支判断，最终创建账簿
全网账簿创建速度控制，平均每十分钟一个
交易乱像
比特币可以用来兑现，可以兑换成大多数国家的货 币。 使用者可以用比特币购买一些虚拟物品，比如网络 游戏当中的衣服、帽子、装备等，只要有人接受， 也可以使用比特币购买现实生活当中的物品。 比特币也可成为毒品交易、洗钱和其他不法活动的 温床。
每一笔交易都要向整个比特币网络进行广播、确 认以及记载。
账簿链示例
工作量证明难度
“工作量证明难度”：有一个本地难度标准。这个标准是一个浮点数， 可以换算为一个256bit的整数。算出的sha256散列值x必须小于这个难 度数字。
“工作量证明难度”随着电脑速度而变化，电脑速度越快，工作量证明 难度越大，电脑计算出幸运随机数的速度变慢。因此通过调整“工作量 证明难度”，可以控制账簿创建的速度。
数字签名—非对称加密算法
假设有三个交易单，代表用户1给用户2支付钱款“交易单1”，用户2给用 户3支付钱款“交易单2”，用户3给用户4支付钱款“交易单3”。
交易单1
用户2的公钥
交易单2
用户3的公钥
交易单3
用户4的公钥
算出散列值
算出散列值
算出散列值
用户1的签名
用户2的签名
用户3的签名
用户1的私钥
用户2的私钥
这笔交易的确认。 比特币系统将每 10分钟发生的交易记录到一个区块（Block）之中，然后由所 有比特币网络的节点对此进行确认。而整个按照时间顺序连起来的区块就叫做 比特币利用数字签名技术实现交易。 区块链（Blockchain），我们可以把它想象成比特币的账本，记录着所有比特 币的交易，并存在于每个比特币用户手中。
数据库比对货币 公钥确认归属
接收方钱包公钥 加密，纳入钱包
数据库更新
货币生成
货币取得
交易过程
比特币技术原理
交易单
账簿
帐簿链
交易单记录一笔交 易的具体信息，例 如付款人帐号、收 款人帐号、付款金 额、付款人密钥、 收款人公钥等
许多交易单组成了 账簿，账簿有很多 本，每本只记录比 特币全世界10分钟 内的交易信息
聚类技术
聚类技术主要是对“区块链”中的公钥地址信息 分类，获取用户信息或异常点信息。 主要的聚类算法可以划分为如下几类：划分方法 、层次方法、基于密度的方法、基于网格的方法
社会工程学技术
通过对网络的监控交易用户的TCP/IP信息，获取 用户的IP地址。 通过对比特币交易网站、比特币论坛等社区的监 控，例如电子邮件地址、发货地址、信用卡和 银行账户细节,IP地址、公钥地址等信息。 把IP地址信息、用户账号信息和公钥地址关联。
下载交易数据
区块分析
地址查询
比特币交易追踪原理
区块中输入输出信息
比特币交易追踪技术 网页爬虫技术
无监督的方法来检测技术K-means
聚类技术 社会工程学技术
网页爬虫技术
通过网页爬虫技术获取比特币交易网站的交易商 品信息（商品类别、数量、时间、图片等）和用 户信息。 现有爬虫对抓取目标的描述可分为：基于目标网 页特征、基于目标数据模式和基于领域概念。 网页分析算法：基于网络拓扑结构 、基于网页内 容、基于用户访问行为。
(3)开放性 自治性 (7)
比特币不依靠特定货币机构发行，它依据特定复杂算法，通过 开源的代码使得更多的工作者可以参与到比特币的发展之中， 大量的计算产生。 同时也因此产生了类比特币的虚拟货币。
(4)有限性
比特币与其他虚拟货币最大的不同，是其总数量非常有限，具 有极强的稀缺性。到2140年之前总额只能达到2100万。
比特币交易Hale Waihona Puke Baidu踪研究综述
目录
1 2
比特币概念
比特币交易方式 比特币技术原理 比特币交易追踪方法
3
4
什么是比特币
比特币（BitCoin）是由中本聪在2008年提出的基 于P2P网络的匿名数字货币、虚拟货币。
比特币的发展历史及现状
2000年以前 起 源 2008 -2009 创 立 2010 -2012 发 展
比特币钱包 电子银行的客户端 比特币地址 银行卡号 比特币密钥 银行卡密码
交易方式
钱的来源
用户间的转账 网上交易平台
“挖矿”
比特币钱包+电 脑=“挖矿”
+幸运 = 比特币
比特币的产出设计
比特币产出是一个网络开源程序，通过完成一个 特定数学问题计算来产出比特币。
比特币的本质其实就是一堆复杂算法所生成的特解。特解是指方程组 所能得到无限个（其实比特币是有限个）解中的一组。而每一个特解 都能解开方程并且是唯一的。
比特币产生到交易
矿机计算寻获货 币私钥
特定算法生成 2000W ID 数据库货币公钥 比对是否被占有 每个ID对应一对 货币公私钥 钱包公钥加密， 货币纳入钱包 货币公钥纳入分 布式数据库公开 数据库更新货币 占有
发送方钱包私钥 签名加密发送
接收方钱包公钥 解密接收
获得货币私钥
发 送 方 签 名 授 权
2015年
现 状
比特币的特点
(5) (1) 部分匿名性 数字货币、虚拟货币
交易过程的部分匿名性，且交易不可逆。 比特币是基于网络的匿名数字货币、虚拟货币。
(2) (6)对等性 共识性
分布式数据库存放交易记录，交易成立需要网络节点大多数认 对点对点(peer-to-peer)的意思是指没有中央权威控制货币的汇 可。 款通道。
比特币交易技术原理
重复支付问题一直是设计电子货币面临的核心挑 战之一。 每一个单位的比特币都记录这从产生以来每一位所有者的公钥（public key）。 在使用比特币付公钥是所有者比特币钱包的地址。在使用比特币付款时，付 传统解决方案是应用中央票据交换所，通过将所 款人以自己的私钥（private key）对所付出的比特币进行电子签名，用于确认 有交易汇总成实时总账。 交易者就是比特币的所有者（即这笔交易不存在盗用），同时用于收款人对
1
将每笔未保存的交 易记录串联起来， 并用块密码工作模 式加密
2
将交易记录打包加 密，“挖矿”，系 统每十分钟会选出 一个幸运的“矿工”
3
将此幸运矿工打包 加密的数据放入全 球统一的数据链中， 所有客户端实时更 新数据，返回1
目录
1 2 比特币概念 比特币交易方式
3
4
比特币技术原理
比特币交易追踪方法
如何进行比特币交易追踪？
比特币的交易历史是完全公开的，所有人都可以通过你的钱包地址在区 块链中查询你的钱包现金流入与流出，并可向上追溯至这些比特币的终 极起源，即从区块生成后发送到的那个地址。
比特币交易追踪原理
比特币整个支付网络中所发生的每一笔交易都会 被记录在“区块链”（blockchain）中——这是 比特币货币体系用以追踪谁何时拥有哪些比特币 ，以及防止欺诈和伪造的分散化交易记录机制。
谢谢！
交易单示例
1. 交易单ID 2. 资金来源—上一交易单ID 3. 上一交易单付款人签字 4. 资金去向—收款人地址 5. 付款金额 6. 付款人签字—用于全世界鉴别， 不能伪造（签字由付款人密钥、 收款人公钥和上一交易单签字 加密得来）
账簿示例
账簿ID
交易单 1 交易单 2 交易单 3 …… 交易单 n 上一账簿ID 下一账簿ID 其他信息
对获取的数据进行 数据分析，把交易 的加密信息和用户 真实信息相关联
政府该如何监管比特币
比特币虽说有一定的匿名性，但其所有交易都是 公开的，加上中国政府几乎能监控到所有的现实 社会。所以，中国政府要对比特币进行监管，其 实不难，甚至比传统的交易方式更加容易监管。 1、 比特币交易网站实名化 2、 大数据 3、 监管数据节点 4、 全民监管
与传统电子货币的差异
比特币 去中心化 传统电子货币 需要中心服务商
匿名的
存量有限、不能随意增发 代码开放 价值来源于用户逐步增多
实名的
可以无限增发 封闭的 法币背书
目录
1 2 比特币概念
比特币交易方式
比特币技术原理 比特币交易追踪方法
3
4
交易方式
比特币的交易方式与传统电子货币十分类似。首先都需去相关网站下载 客户端：
将账簿串联起来的 双向链表，比特币 全世界只有唯一一 条帐簿链
比特币技术原理
加密技术
加密 1. 散列算法 2. 数字签名
排序
工作量证明机制
散列算法
Sha256散列算法 Sha256函数 任意一串数据 0-2^256整数
不可逆性 相同数据结果相同，不同数据结果不同
比特币地址生成原理
比特币地址生成原理
挖矿的过程就是通过庞大的计算量不断的去寻求 这个方程组的特解，这个方程组被设计成了只有 2100 万个特解，所以比特币的上限就是 2100 万
交易方式
交易确认—交易记录的保存 对于传统的电子货币，交易记录保存在银行中，但是由于比特币是去中 心化的，所以需要所有用户共同维护一个全球统一的交易记录，并将数 据储存在每个客户端中。 如何维护一个全球统一的交易记录呢？
无监督的方法来检测技术K-means
通过交易 “区块链”（blockchain）构建交易拓 扑，利用无监督的方法来检测技术K-means对交 易用户地址进行分类。 为了保护隐私，一个用户可以生成多个地址进行 交易，K-means方法可以把相似属性地址进行分 类。
用户3的私钥
建立全世界统一的交易记录
计算世界中已经创建好的帐簿链中最后一个账簿的散 列值 不断接收这个世界被广播出来，且没有被放入账簿链 的交易单。检验这些交易单，剔除掉不合理的。 猜一个幸运随机数n（比如从0 一直到999999.... ） 否 把1-3 步骤得到的数据都送入sha256散列函数，得到 一个256bit的散列值x 检查x 这个整数，前面若干bit（比如96bit）是否都是 0？这个x 符合“工作量证明难度”么？ 是
目录
1 2 比特币概念 比特币交易方式 比特币技术原理
3
4
比特币交易追踪
比特币交易追踪
比特币是完全匿名的吗？
用户可以开多个比特币地址，并且地址跟他现实生活中的真实身份也没 有任何联系，因而具有一定匿名性，被广泛运用于洗钱和违禁物品交易， 不过这一特性实为“伪匿名”，比特币的交易仍可以追本溯源到交易者本 身。
我们研究技术重点 网页爬虫技术+数据挖掘（聚类技术 ）+大数据分析
爬虫技术
交易网站和相关社交 网站爬取： 商品信息、交易信息 电子邮件地址、发货 地址、信用卡和 银行账户细节,IP地 址、公钥地址等信息
数据挖掘
对数据进行预处理， 采用聚类技术，对数 据进行分类处理，找 出感兴趣的交易信息
大数据分析
工作量证明结束
建立全世界统一的交易记录
工作量证明结束，创建临时账簿，打包广播
世界中所有节点检测重复支付
帐簿链分支判断，最终创建账簿
全网账簿创建速度控制，平均每十分钟一个
交易乱像
比特币可以用来兑现，可以兑换成大多数国家的货 币。 使用者可以用比特币购买一些虚拟物品，比如网络 游戏当中的衣服、帽子、装备等，只要有人接受， 也可以使用比特币购买现实生活当中的物品。 比特币也可成为毒品交易、洗钱和其他不法活动的 温床。
每一笔交易都要向整个比特币网络进行广播、确 认以及记载。
账簿链示例
工作量证明难度
“工作量证明难度”：有一个本地难度标准。这个标准是一个浮点数， 可以换算为一个256bit的整数。算出的sha256散列值x必须小于这个难 度数字。
“工作量证明难度”随着电脑速度而变化，电脑速度越快，工作量证明 难度越大，电脑计算出幸运随机数的速度变慢。因此通过调整“工作量 证明难度”，可以控制账簿创建的速度。
数字签名—非对称加密算法
假设有三个交易单，代表用户1给用户2支付钱款“交易单1”，用户2给用 户3支付钱款“交易单2”，用户3给用户4支付钱款“交易单3”。
交易单1
用户2的公钥
交易单2
用户3的公钥
交易单3
用户4的公钥
算出散列值
算出散列值
算出散列值
用户1的签名
用户2的签名
用户3的签名
用户1的私钥
用户2的私钥
这笔交易的确认。 比特币系统将每 10分钟发生的交易记录到一个区块（Block）之中，然后由所 有比特币网络的节点对此进行确认。而整个按照时间顺序连起来的区块就叫做 比特币利用数字签名技术实现交易。 区块链（Blockchain），我们可以把它想象成比特币的账本，记录着所有比特 币的交易，并存在于每个比特币用户手中。
数据库比对货币 公钥确认归属
接收方钱包公钥 加密，纳入钱包
数据库更新
货币生成
货币取得
交易过程
比特币技术原理
交易单
账簿
帐簿链
交易单记录一笔交 易的具体信息，例 如付款人帐号、收 款人帐号、付款金 额、付款人密钥、 收款人公钥等
许多交易单组成了 账簿，账簿有很多 本，每本只记录比 特币全世界10分钟 内的交易信息
聚类技术
聚类技术主要是对“区块链”中的公钥地址信息 分类，获取用户信息或异常点信息。 主要的聚类算法可以划分为如下几类：划分方法 、层次方法、基于密度的方法、基于网格的方法
社会工程学技术
通过对网络的监控交易用户的TCP/IP信息，获取 用户的IP地址。 通过对比特币交易网站、比特币论坛等社区的监 控，例如电子邮件地址、发货地址、信用卡和 银行账户细节,IP地址、公钥地址等信息。 把IP地址信息、用户账号信息和公钥地址关联。
下载交易数据
区块分析
地址查询
比特币交易追踪原理
区块中输入输出信息
比特币交易追踪技术 网页爬虫技术
无监督的方法来检测技术K-means
聚类技术 社会工程学技术
网页爬虫技术
通过网页爬虫技术获取比特币交易网站的交易商 品信息（商品类别、数量、时间、图片等）和用 户信息。 现有爬虫对抓取目标的描述可分为：基于目标网 页特征、基于目标数据模式和基于领域概念。 网页分析算法：基于网络拓扑结构 、基于网页内 容、基于用户访问行为。
(3)开放性 自治性 (7)
比特币不依靠特定货币机构发行，它依据特定复杂算法，通过 开源的代码使得更多的工作者可以参与到比特币的发展之中， 大量的计算产生。 同时也因此产生了类比特币的虚拟货币。
(4)有限性
比特币与其他虚拟货币最大的不同，是其总数量非常有限，具 有极强的稀缺性。到2140年之前总额只能达到2100万。
比特币交易Hale Waihona Puke Baidu踪研究综述
目录
1 2
比特币概念
比特币交易方式 比特币技术原理 比特币交易追踪方法
3
4
什么是比特币
比特币（BitCoin）是由中本聪在2008年提出的基 于P2P网络的匿名数字货币、虚拟货币。
比特币的发展历史及现状
2000年以前 起 源 2008 -2009 创 立 2010 -2012 发 展
比特币钱包 电子银行的客户端 比特币地址 银行卡号 比特币密钥 银行卡密码
交易方式
钱的来源
用户间的转账 网上交易平台
“挖矿”
比特币钱包+电 脑=“挖矿”
+幸运 = 比特币
比特币的产出设计
比特币产出是一个网络开源程序，通过完成一个 特定数学问题计算来产出比特币。
比特币的本质其实就是一堆复杂算法所生成的特解。特解是指方程组 所能得到无限个（其实比特币是有限个）解中的一组。而每一个特解 都能解开方程并且是唯一的。
比特币产生到交易
矿机计算寻获货 币私钥
特定算法生成 2000W ID 数据库货币公钥 比对是否被占有 每个ID对应一对 货币公私钥 钱包公钥加密， 货币纳入钱包 货币公钥纳入分 布式数据库公开 数据库更新货币 占有
发送方钱包私钥 签名加密发送
接收方钱包公钥 解密接收
获得货币私钥
发 送 方 签 名 授 权
2015年
现 状
比特币的特点
(5) (1) 部分匿名性 数字货币、虚拟货币
交易过程的部分匿名性，且交易不可逆。 比特币是基于网络的匿名数字货币、虚拟货币。
(2) (6)对等性 共识性
分布式数据库存放交易记录，交易成立需要网络节点大多数认 对点对点(peer-to-peer)的意思是指没有中央权威控制货币的汇 可。 款通道。
比特币交易技术原理
重复支付问题一直是设计电子货币面临的核心挑 战之一。 每一个单位的比特币都记录这从产生以来每一位所有者的公钥（public key）。 在使用比特币付公钥是所有者比特币钱包的地址。在使用比特币付款时，付 传统解决方案是应用中央票据交换所，通过将所 款人以自己的私钥（private key）对所付出的比特币进行电子签名，用于确认 有交易汇总成实时总账。 交易者就是比特币的所有者（即这笔交易不存在盗用），同时用于收款人对
1
将每笔未保存的交 易记录串联起来， 并用块密码工作模 式加密
2
将交易记录打包加 密，“挖矿”，系 统每十分钟会选出 一个幸运的“矿工”
3
将此幸运矿工打包 加密的数据放入全 球统一的数据链中， 所有客户端实时更 新数据，返回1
目录
1 2 比特币概念 比特币交易方式
3
4
比特币技术原理
比特币交易追踪方法
如何进行比特币交易追踪？
比特币的交易历史是完全公开的，所有人都可以通过你的钱包地址在区 块链中查询你的钱包现金流入与流出，并可向上追溯至这些比特币的终 极起源，即从区块生成后发送到的那个地址。
比特币交易追踪原理
比特币整个支付网络中所发生的每一笔交易都会 被记录在“区块链”（blockchain）中——这是 比特币货币体系用以追踪谁何时拥有哪些比特币 ，以及防止欺诈和伪造的分散化交易记录机制。
谢谢！
交易单示例
1. 交易单ID 2. 资金来源—上一交易单ID 3. 上一交易单付款人签字 4. 资金去向—收款人地址 5. 付款金额 6. 付款人签字—用于全世界鉴别， 不能伪造（签字由付款人密钥、 收款人公钥和上一交易单签字 加密得来）
账簿示例
账簿ID
交易单 1 交易单 2 交易单 3 …… 交易单 n 上一账簿ID 下一账簿ID 其他信息
对获取的数据进行 数据分析，把交易 的加密信息和用户 真实信息相关联
政府该如何监管比特币
比特币虽说有一定的匿名性，但其所有交易都是 公开的，加上中国政府几乎能监控到所有的现实 社会。所以，中国政府要对比特币进行监管，其 实不难，甚至比传统的交易方式更加容易监管。 1、 比特币交易网站实名化 2、 大数据 3、 监管数据节点 4、 全民监管
与传统电子货币的差异
比特币 去中心化 传统电子货币 需要中心服务商
匿名的
存量有限、不能随意增发 代码开放 价值来源于用户逐步增多
实名的
可以无限增发 封闭的 法币背书
目录
1 2 比特币概念
比特币交易方式
比特币技术原理 比特币交易追踪方法
3
4
交易方式
比特币的交易方式与传统电子货币十分类似。首先都需去相关网站下载 客户端：
将账簿串联起来的 双向链表，比特币 全世界只有唯一一 条帐簿链
比特币技术原理
加密技术
加密 1. 散列算法 2. 数字签名
排序
工作量证明机制
散列算法
Sha256散列算法 Sha256函数 任意一串数据 0-2^256整数
不可逆性 相同数据结果相同，不同数据结果不同
比特币地址生成原理
比特币地址生成原理
挖矿的过程就是通过庞大的计算量不断的去寻求 这个方程组的特解，这个方程组被设计成了只有 2100 万个特解，所以比特币的上限就是 2100 万
交易方式
交易确认—交易记录的保存 对于传统的电子货币，交易记录保存在银行中，但是由于比特币是去中 心化的，所以需要所有用户共同维护一个全球统一的交易记录，并将数 据储存在每个客户端中。 如何维护一个全球统一的交易记录呢？