一、研究背景

隨著區(qū)塊鏈的快速應(yīng)用與發(fā)展，各種虛擬數(shù)字貨幣（比特幣、以太幣等）接連涌現(xiàn)，虛擬數(shù)字貨幣時(shí)代悄然來臨。作為一種金融工具，虛擬數(shù)字貨幣的匿名性、全球性、不可否認(rèn)性、低廉的交易費(fèi)用和難以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的特征，契合犯罪分子對(duì)于一種利用互聯(lián)網(wǎng)在全球范圍內(nèi)轉(zhuǎn)移資金工具的期望。虛擬數(shù)字貨幣儼然成為新時(shí)代犯罪融資的理想金融工具，例如用于進(jìn)行勒索、洗錢、詐騙、恐怖融資等行為。

根據(jù)Chainalysis在2021年初發(fā)布的一份報(bào)告顯示（圖1），2019年度非法虛擬數(shù)字貨幣交易的總價(jià)值約為110億美元，相較于2017年度的56億美元，增長(zhǎng)了約一倍，并且在所有虛擬數(shù)字貨幣交易中所占的份額也從2017年的0.7%增長(zhǎng)至2019年的2.2%。2020年，所有加密貨幣活動(dòng)的非法份額下降到1.0%。盡管與加密貨幣相關(guān)的犯罪正在下降，但相較于傳統(tǒng)金融中涉及的非法資金規(guī)模，它仍然是整個(gè)加密貨幣經(jīng)濟(jì)的一部分。

圖1 2017～2020年虛擬數(shù)字貨幣交易額變化

另外，我國正面臨著數(shù)字貨幣的威脅與挑戰(zhàn)，無法規(guī)避我國激進(jìn)反對(duì)分子和恐怖勢(shì)力與境外組織勾結(jié)并通過數(shù)字貨幣籌資的風(fēng)險(xiǎn)，我國新疆、西藏甚至香港等地區(qū)都直接面臨打擊這種非法集資的挑戰(zhàn)。香港修例風(fēng)波中的極端反對(duì)勢(shì)力已經(jīng)通過比特幣和發(fā)行所謂“抗?fàn)帋拧睘楸┩侥技顒?dòng)資金。在虛擬數(shù)字貨幣時(shí)代，我國正面臨打擊通過虛擬數(shù)字貨幣進(jìn)行非法融資的艱巨任務(wù)。

基于以上現(xiàn)實(shí)背景，在總體國家安全的需求牽引下，我們認(rèn)為對(duì)非法的加密數(shù)字貨幣融資構(gòu)建識(shí)別與追蹤體系是十分迫切和需要的。

二、區(qū)塊鏈技術(shù)基礎(chǔ)理論

應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)可以使交易在互相不信任的情況下正常進(jìn)行。區(qū)塊鏈技術(shù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)不同，它的顯著優(yōu)勢(shì)是不可篡改性，不能偽造且具有智能合約特性，因此區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用可能引發(fā)社會(huì)變革，促進(jìn)社會(huì)科技發(fā)展。在十三五規(guī)劃中，國務(wù)院對(duì)區(qū)塊鏈發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃，將其納入戰(zhàn)略性前沿技術(shù)發(fā)展前列。早在2017年，國外一些公司就對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展做出戰(zhàn)略目標(biāo)，Gartner公司將區(qū)塊鏈技術(shù)列入十大戰(zhàn)略科技。

區(qū)塊鏈技術(shù)最顯著的五大特征：

（1）開放性:交易過程中數(shù)據(jù)時(shí)公開共享的，除了包含交易雙方的個(gè)人隱私外，其余所有數(shù)據(jù)都是高度透明的，且區(qū)塊鏈技術(shù)是開源的。

（2）去中心化：該特性是區(qū)塊鏈技術(shù)最本質(zhì)特征，由于區(qū)塊鏈技術(shù)在應(yīng)用過程中不涉及中心管制和其他依賴，在各時(shí)間段信息傳輸都是自我管理。

（3）安全性：想要修改或操控網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)時(shí)，需要掌握全部數(shù)據(jù)信息，否則無法進(jìn)行修改，保障了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全，避免人為修改修改數(shù)據(jù)。

（4）獨(dú)立性：區(qū)塊鏈系統(tǒng)在運(yùn)營過程中獨(dú)立存在，不依賴其他第三方，遵從協(xié)議規(guī)范在系統(tǒng)內(nèi)不需人為干預(yù)下自主地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

（5）匿名性：除特定要求外，僅從技術(shù)層面來看，信息傳輸過程中不用公開驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)信息，傳輸過程是匿名進(jìn)行的。

區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)分為六層：一是數(shù)據(jù)層、二是合約層、三是共識(shí)層、四是應(yīng)用層、五是激勵(lì)層及六是網(wǎng)絡(luò)層。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，區(qū)塊鏈技術(shù)不斷更新，其外延得到發(fā)展演變。本文站在數(shù)據(jù)分析的角度，從數(shù)據(jù)的類型和環(huán)境出發(fā)，認(rèn)為區(qū)塊鏈可以分為三層。最底層是交易層，對(duì)應(yīng)的是以比特幣為代表的區(qū)塊鏈1.0階段。交易是改變區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的手段，同時(shí)也為區(qū)塊鏈提供數(shù)據(jù)依據(jù)。合約層處于中間位置，通過把合約條款電子化的方式，使條件成立時(shí)，交易能自動(dòng)執(zhí)行，交易過程中不斷有新數(shù)據(jù)產(chǎn)生，且各流程都在進(jìn)行交易。

通過相關(guān)的區(qū)塊鏈技術(shù)，我們可以實(shí)現(xiàn)用戶隱私信息的隱藏，由于網(wǎng)絡(luò)信息共享原理，想要在分布式環(huán)境中對(duì)信息進(jìn)行保密，對(duì)技術(shù)要求十分高。對(duì)不同許可機(jī)制和應(yīng)用場(chǎng)景，區(qū)塊鏈可劃分為三個(gè)層級(jí)：一是聯(lián)盟鏈、二是公有鏈、三是私有鏈。與機(jī)構(gòu)與企業(yè)隸屬的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫不同，區(qū)塊鏈屬于公開共享數(shù)據(jù)庫，所有人都有自由獲取區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的權(quán)利，區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)并非內(nèi)部人員專屬。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的公開性為數(shù)據(jù)分析人員提供數(shù)據(jù)依據(jù)，通過分析公有數(shù)據(jù)，為科技進(jìn)步提供前進(jìn)動(dòng)力，激發(fā)技術(shù)發(fā)展?jié)摿Α?/span>

三、研究?jī)?nèi)容與方法

3.1總體思路

針對(duì)加密數(shù)字貨幣的交易業(yè)務(wù)模式，我們團(tuán)隊(duì)把加密數(shù)字貨幣GEC全周期定義為加密數(shù)字貨幣從產(chǎn)生到流通的整個(gè)階段過程，主要包括產(chǎn)生、兌換、流通等三個(gè)主要過程．通過對(duì)整個(gè)GEC周期中的不同事件建立模型，我們就可以進(jìn)行全方位的監(jiān)督、管理和調(diào)控，提高加密數(shù)字貨幣交易的可追溯性，以便所有的交易有據(jù)可循、有賬可查，為后續(xù)科學(xué)監(jiān)管方法的提出奠定基礎(chǔ)。

3.2研究問題與方法

我們深入研究現(xiàn)有與研究問題相關(guān)性較高的文獻(xiàn)，結(jié)合本文研究方向，文獻(xiàn)綜述部分主要從以下五個(gè)角度入手了解現(xiàn)有加密數(shù)字貨幣的相關(guān)研究情況：一是實(shí)體識(shí)別；二是網(wǎng)絡(luò)畫像；三是非法行為檢測(cè)與分析；四是網(wǎng)絡(luò)可視化；五是交易模式識(shí)別。

（1）實(shí)體識(shí)別

以比特幣為例，比特幣交易的一個(gè)突出特點(diǎn)就是交易雙方均為匿名，但由于比特幣交易較為復(fù)雜往往會(huì)涉及到多個(gè)輸入和輸出，這就導(dǎo)致如何在相關(guān)交易信息中識(shí)別用戶成為了一個(gè)需要解決的問題，即如何識(shí)別一個(gè)用戶擁有多少地址。但由于沒有有效的方法可以驗(yàn)證識(shí)別其是否屬于特定的用戶，按照已有論文的研究思路，一個(gè)實(shí)體可能是一個(gè)組織或者一個(gè)用戶等；反之，同一組織或者同一用戶實(shí)際上可能同時(shí)操控?cái)?shù)個(gè)不同的實(shí)體。在相關(guān)文獻(xiàn)中可以看出，為更好地識(shí)別出潛在實(shí)體，其大多采用啟發(fā)式的方法，主要包括以下兩種識(shí)別方式（找零地址法和共同輸入法）。

盡管如此，啟發(fā)式規(guī)則也會(huì)容易產(chǎn)生一些錯(cuò)誤，因此目前也一些學(xué)者也提出了不同的優(yōu)化方法。隨著地址標(biāo)簽的廣泛使用，有監(jiān)督的機(jī)器學(xué)習(xí)算法也被應(yīng)用于捕捉帶有交易特征的標(biāo)記樣本之間的差異。比特幣地址分類任務(wù)可以分為二進(jìn)制分類和多分類的類型。二元分類任務(wù)通常能達(dá)到很高的準(zhǔn)確性，表明非法活動(dòng)在其交易模式中是高度可分的。相比之下，多個(gè)分類任務(wù)的準(zhǔn)確率明顯較低。就特征而言，交易量特征在區(qū)分實(shí)體方面起著至關(guān)重要的作用。在學(xué)習(xí)算法方面，基于決策樹的方法，尤其是隨機(jī)森林，在大多數(shù)任務(wù)中取得了最高的性能?；贕NN的方法，盡管它們?cè)谧罱奈墨I(xiàn)中很新穎和流行，但并沒有顯示出優(yōu)于成熟方法的預(yù)測(cè)能力。

（2）用戶畫像

比特幣主鏈在不斷的發(fā)展過程中以為挖掘出50萬塊以上的區(qū)塊，其中包含了大量的交易數(shù)據(jù)，相關(guān)信息超過了150GB，此時(shí)我們就需要分析相關(guān)數(shù)據(jù)中具體包含了多少用戶，以及進(jìn)行交易的用戶具有何種特征。從某種程度來說比特幣屬于一種虛擬資產(chǎn)，其交易過程是否符合經(jīng)濟(jì)學(xué)規(guī)律，比特幣是如何在其使用對(duì)象中分配的，都是值得思考的問題，這類研究被稱為用戶畫像。

3. 3網(wǎng)絡(luò)可視化

隨著區(qū)塊鏈的深入發(fā)展，相關(guān)技術(shù)不斷創(chuàng)新，區(qū)塊鏈交易不斷增多，交易網(wǎng)絡(luò)日趨龐大，可視化研究工具的運(yùn)用對(duì)于研究的開展來說較為重要的推進(jìn)意義。在現(xiàn)有研究中，很多學(xué)者從這一角度入手展開研究。目前很多相關(guān)研究中將區(qū)塊鏈交易的特殊結(jié)構(gòu)圖作為研究重點(diǎn)，重點(diǎn)關(guān)注于相關(guān)交易中交易雙方的行為，其可以較為快捷的識(shí)別出潛在的異常交易行為和交易模式等。

3 .4交易模式識(shí)別

比特幣與傳統(tǒng)****支付有很大的差異，其實(shí)也個(gè)匿名系統(tǒng)，且其沒有運(yùn)營中心。較強(qiáng)的匿名性使比特幣交易中滋生了一些非法行為，諸如****錢、詐騙、洗錢等，如何從比特幣交易數(shù)據(jù)中識(shí)別異常交易，發(fā)掘潛在非法交易、非法行為是一個(gè)十分具有研究?jī)r(jià)值的課題。而在這一過程中，識(shí)別并分析比特幣相關(guān)交易行為、交易模式是較為重要的研究基礎(chǔ)。

3. 5非法行為檢測(cè)與分析

區(qū)塊鏈的一個(gè)突出特征就是匿名性，這就使得我們很難獲取交易雙方的相關(guān)信息。目前已有學(xué)者將比特幣的使用者具體劃分為以下四個(gè)類型：一是計(jì)算機(jī)技術(shù)狂熱愛好者；二是犯罪分子；三是投機(jī)客；四是自由主義者。事實(shí)上，目前的區(qū)塊鏈交易中，的確存在許多潛在的違法交易行為：如詐騙、恐怖主義融資等。因此，提高區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)識(shí)別技術(shù)可以促進(jìn)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的可以持續(xù)發(fā)展，打擊犯罪，又有利于相關(guān)監(jiān)管部門提高監(jiān)管能力。

最后，在線情報(bào)平臺(tái)是提供深度區(qū)塊鏈信息的網(wǎng)站。一些平臺(tái)還允許用戶將眾包知識(shí)邊緣發(fā)布到他們的數(shù)據(jù)庫中。這些智能平臺(tái)包括Blockchain.info（現(xiàn)在稱為Blockchain.com）、Etherscan、WalletExplorer和BlockCypher。Chainalysis和Elliptic等技術(shù)公司也在加密貨幣數(shù)據(jù)分析和惡意活動(dòng)監(jiān)控方面提供全面服務(wù)。