基于双通道的智能合约漏洞检测方法

智能合约因漏洞而造成巨大的经济损失受到了广泛关注。针对现有的智能合约漏洞检测方法检测精度不高的问题,结合动态卷积神经网络(dynamic convolution neural network,DCNN)、双向门控递归单元(bidirectional gate recurrent unit,Bi GRU)、图传递神经网络(message passing neural network,MPNN)、注意力机制提出了基于双通道的漏洞检测方法DBTA(DCNN-BiGRU-MPNN-Attention)。首先利用Word2vec词嵌入技术和图归一化方法对数据进行预处理,将获得的词向量表示传入改进DCNN-BiGRU,并引入了R-Drop(regularized dropout for neural networks)正则化方法提高模型泛化能力。将图归一化表示传入图传递神经网络,通过两个通道分别提取序列特征和图特征,然后结合自注意力机制和交叉注意力机制捕捉不同特征间的相关性,从而突出关键特征对漏洞检测的重要性。最后通过全连接层得到输出向量,利用sigmoid函数输出结果。通过消融实验和对比实验表明...     

基于深度学习的智能合约漏洞检测方法

以太坊是当下最流行的区块链平台之一,目前已部署数千万个智能合约,控制了价值数千亿美元的以太坊加密货币。由智能合约漏洞引起的安全事件层出不穷,资金损失尤为严重。针对当前智能合约漏洞检测率较低、检测性能不足的问题,提出了基于深度学习的智能合约漏洞检测方法。编译以太坊智能合约源码,解析其对应的字节码得到操作码数据流,根据以太坊黄皮书中操作码与16进制数的对应关系构建字典,将操作码数据流转化为用16进制数表示的操作码序列。通过对操作码序列进行分析,设计循环神经网络、长短期记忆神经网络和卷积神经网络-长短期记忆神经网络3种不同的深度学习网络结构进行漏洞检测。在真实环境中采集了47 527个智能合约,针对智能合约6种漏洞的检测,卷积神经网络-长短期记忆神经网络模型的Macro-F1达到了82.1%。大量的实验结果表明,所提出的模型和方法可实现高效的智能合约漏洞检测。     

基于深度学习的智能合约漏洞检测方法综述

智能合约是区块链三大特点之一,也是区块链具有应用价值和灵活性的领域.本质上,智能合约是一段用特定脚本语言实现的代码,不可避免地存在安全漏洞风险.如何及时准确地检查出各种智能合约的漏洞,就成为区块链安全研究的重点和热点.为了检测智能合约漏洞,研究者提出了各种分析方法,包括符号执行、形式化验证和模糊测试等.随着人工智能技术的快速发展,越来越多基于深度学习的方法被提出,并且在多个研究领域取得了很好的效果.目前,针对基于深度学习的智能合约漏洞检测方法并没有被详细地调查和分析.本文首先简要介绍了智能合约的概念以及智能合约漏洞相关的安全事件;然后对基于深度学习的方法中常用的智能合约特征进行分析;同时对智能合约漏洞检测中常用的深度学习模型进行描述.此外,为了进一步推动基于深度学习的智能合约漏洞检测方法的研究,本文将近年来基于深度学习的智能合约漏洞检测方法根据其特征提取形式进行了总结分类,从文本处理、静态分析和图像处理3个角度进行了分析介绍;最后,总结了该领域面临的挑战和未来的研究方向.     

智能合约安全综述:漏洞分析

加密货币比特币的出现带动了区块链技术的蓬勃发展,智能合约技术则是区块链技术中的一个技术高地.目前以太坊中的智能合约应用受到大量的关注,创造了海量的价值应用,同时也带来了密集的攻击活动.随着智能合约的数量越来越多,尤其是智能合约中的代码漏洞也逐渐被许多研究人员和恶意攻击者发现,造成了一系列重大的经济损失案件.为了对智能合约技术的稳定性发展提供理论研究基础,文章针对以太坊上已知的智能合约漏洞进行了介绍、分类和总结,并对智能合约安全漏洞进行详细的原理阐述与场景代码复现.     

智能合约设计模式

针对以太坊Solidity语言智能合约设计问题,在研究开源合约程序的基础之上识别了面向智能合约的六种设计模式,包括访问约束、状态机、前置条件、后置条件、紧急制动和代理。面向智能合约的设计模式有益于提升合约代码可读性,降低合约语言学习难度,也是提高区块链合约代码审计效率的途径。     

基于区块链的医疗信息系统及智能合约设计

近年来,医院智能化的医疗信息系统建设已经成为每家医院的重要任务,那么从何着手改善,就成了医院信息科要面临的首要问题。该文基于区块链技术对医疗信息系统中的数据进行存储的同时并增加智能合约对患者详细信息进行管理,进一步地改善现有医疗信息管理系统,同时针对当前医疗信息系统管理中面临的多种问题开展了相关实验。实验结果表明,此方法有效且具有较强的实际可行性。     

基于智能合约的物联网访问控制建模

数字化经济迅速崛起,以物联网技术为代表的新一代信息技术正推动着数字经济快速发展,但物联网中设备资源受限、安全性差和连接数量庞大等特点,不完全适用于传统的集中式访问控制技术.针对上述问题,提出一种新的基于权能的访问控制模型(novel-capability-based access control,NCBAC)建模方法....     

基于区块链、智能合约和物联网的供应链原型系统

 为利用区块链、智能合约和物联网等新技术的优势,提高供应链信息化水平,设计开发了基于区块链、智能合约和物联网的供应链原型系统。借助物联网中的二维码、RFID和NFC实现供应链各主体数据的自动化上传;利用区块链和智能合约,完整保存了整个供应链各主体的数据,保证了数据公开透明、可追溯且不可篡改,同时兼顾了隐私数据的加密保护;并针对不同用户提供了不同程度的数据查询功能。通过这些优化和改进,使供应链系统更加自动化、更加安全可信,便于监管溯源。     

基于智能合约的物联网权限传递访问控制模型

物联网(IoT)中的传感节点具有海量性、动态性等特点,使得传统的中心式的授权决策访问控制难以满足更高的物联网环境需求。结合基于属性的访问控制模型(ABAC)与区块链技术,利用ABAC中属性和权限相关联的特点及区块链去中心化的思想来解决IoT中设备海量性的问题;同时针对节点接入和权限传递等动态性问题,提出一种基于区块链的新方法来表示资源访问策略,利用智能合约来实现权限的动态传递,将协议策略和权利交换过程展现在链上,任何用户都可以随时知道策略与资源和当前拥有访问资源的权限。通过对比分析和实验结果表明,该架构与现有传统的架构相比,能更有效地解决IoT中设备存在的海量性、动态性的问题。     

基于区块链的旅游服务交易智能合约算法研究

为解决旅游企业为了获取更大的利益存在在第三方平台上发布虚假信息、不透明的交易数据以及客户身份信息存疑等问题,提出了一种基于区块链的旅游服务交易智能合约算法。分析传统旅游服务交易模式中存在的问题;并根据区块链的不可篡改性和公开透明性等特点,提出了一种去中心化的旅游服务交易机制。并设计了基于智能合约的旅游服务去中心化的交易方法,确保整个交易过程中信息公开透明化、不可篡改。实验结果表明,该方法是一种有效的方法。     

智能合约在口岸跨境贸易的创新应用研究

智能合约随着近十多年来区块链技术的快速发展而备受关注,它是一种通过信息化传播、验证或执行合同的计算机交易协议,其自动执行可信交易可追溯不可篡改.通过分析区块链智能合约技术及其相关应用案例,提出该技术与跨境贸易业务的结合点,通过智能合约技术,实现跨境贸易成本降低、通关效率提升、口岸监管效率提升、贸易便利化等,同时从技术、...     

基于胶囊网络和注意力机制的智能合约漏洞检测方法

近年来,随着智能合约的数量越来越多,因合约漏洞而造成的经济损失愈发严重,智能合约的安全性越来越受到广泛的关注。基于深度学习的漏洞检测方法能够解决早期传统智能合约漏洞检测方法检测效率低、准确率不足的问题,但大多现有基于深度学习的漏洞检测方法都是直接使用智能合约源代码、操作码序列或字节码序列作为深度学习模型的输入,会因引入过多无效信息而削弱有效信息。为此,文中提出了一种基于胶囊网络和注意力机制的智能合约漏洞检测方法。考虑到程序的执行时序信息,文中通过提取智能合约的关键操作码序列作为源代码特征,然后利用胶囊网络和注意力机制的混合网络进行训练,其中胶囊网络模块用于提取智能合约的上下文信息以及局部与整体的联系,注意力机制用于给不同的操作码按照其重要程度分配不同的权重。实验结果表明,文中提出的算法在智能合约数据集中的F₁分数和准确率分别为94.48%和97.15%,与其他传统检测方法和深度学习方法相比有较明显的性能提升。     

基于区块链智能合约的电力供应链利益分配研究

首先构建电力直接交易供应链参与者的利润函数,然后利用区块链智能合约构建电力直接交易供应链利益分配模型,并根据分配因子自动匹配利益并结算,进而实现电力直接交易供应链上各个企业利益实现最优的同时保证整个供应链利益最优.算例表明:该模型能够使得电力直接交易供应链维持稳定.     

基于智能合约的易扩展高效去中心化跨链交易协议

针对已有的去中心化跨链交易方案存在的交易效率低、手续费开销大和难以扩展的问题,提出了基于智能合约的跨链交易协议(CCE-SC).协议采用智能合约保证了跨链交易的去中心化和安全性,通过策略制定、策略同步和区块链共识验证三大算法实现低成本且高效的跨链交易.协议中的每条链只需部署一个包含资金池模块、记录管理模块、链转发模块和汇率管理模块的智能合约,就可实现多条链间的跨链交易,解决了以往方案难以扩展的问题.通过实验测试对协议的性能进行分析,实验结果表明该协议使跨链交易效率有了较大提升,同时减少了手续费开销.     

一种优化的智能合约模版生成方法

针对业务流程智能合约部署到以太坊时Gas成本消耗问题,设计了一种优化的业务流程智能合约模版生成方法.通过将业务流程BPMN模型扩展为Petri网后,利用Petri网的化简规则进行化简,找出BPMN模型中可以视为融判任务的节点组合后,对原业务流程BPMN模型进行化简.提出一种BPMN模型到Solidity智能合约代码的映射规则,将化简后的业务流程BPMN模型翻译为优化的智能合约模版.经过以太坊部署测试,验证了优化的智能合约模版能够降低智能合约部署时的Gas消耗.     

基于区块链技术与智能合约的商业性校验

面对日益增长的服务业需求和并不很畅通的专业渠道,许多新生儿家庭无法通过更好的途径有效找到值得信赖、专业性强、责任心强的孕(育)婴师。有时当其费劲办法通过线下实体机构去寻找孕(育)婴师时,总是呈现费时费力、不满意、无法核实其技术背景、无法了解其行为品行等状况,究其原因,一方面是由于信息的不对称影响,另一方面或许是由于无更智能的寻找途径。为解决这一问题,针对母婴服务实际应用场景,基于区块链与智能合约技术,创新性提出并实际开发出智能母婴服务平台YBJ系统,其总体架构包括用户合约、商务合约、操作合约3个部分,旨在在线对雇主家庭与孕(育)婴师进行精准快速匹配,使其在短时间内找寻到满意的孕(育)婴师。同时为更好地实现自适应、自维护功能,类似于比特币的挖矿设计,YBJ系统也独特地设计了YBCoin功能,受到各方用户的欢迎。目的在于借助母婴服务场景,通过开发出的实际应用平台YBJ系统,对区块链和智能合约进行具体场景落地的技术性评价和商业性校验。     

面向教育的区块链应用合约架构和数据隐私研究

针对教育应用升级受限问题,本文提出了高效的完全解耦合的智能合约架构.将合约解耦合为代理逻辑合约、代理数据合约、逻辑合约和数据合约,支持任意子合约的灵活升级,升级成本与传统合约升级相比平均下降28.2%;结合链上链下协作优化了解耦合合约架构下的交易执行性能,结合区块链底层存储树减少了合约升级时数据的迁移量,优化后降低约一半的延时.针对教育数据隐私安全问题,本文提出了基于权限管理和LDP (Local Differential Privacy)的隐私数据保护方案,提高了数据隐私的安全性,同时对区块链的性能几乎无影响.最后将上述方案集成落地,实现了一个由可信知识交流社区与学生成长系统构成的教育类平台.