一种区块链网络分区攻击检测及防御方法

专利2025-07-02  22


本发明涉及区块链网络安全,尤其涉及一种区块链网络分区攻击检测及防御方法。


背景技术:

1、随着信息时代的飞速发展,人们提出了一种新型的分布式数据存储范式:区块链。区块链是一种共享数据库,具有去中心化、可追溯性、透明性以及存储信息无法更改等特点。区块链中存在一种交易网络,该网络经常会遭受各种网络攻击,其中网络分区攻击尤为突出,其攻击频率较高,危害很大,因此如何检测和防御该攻击变得十分重要。

2、从操作的简易程度上看,以往防御方法操作都十分复杂,大多需要在模拟区块链网络中进行实验,实验进行缓慢且十分困难。

3、从实验成本来看,以往防御方法成本都比较高,需要租借阿里云或腾讯等的服务器进行试验,花费费用较高。

4、从方法的性能表现来看,以往防御方法布置起来较为复杂,见效缓慢,同时对于攻击的防御效果也不够好。


技术实现思路

1、本发明的目的在于补充现有检测及防御方法的不足,提出了一种区块链网络分区攻击检测及防御方法。

2、为实现本发明的目的,本发明提供的技术方案具体如下:

3、一种区块链网络分区攻击检测及防御方法,包括以下步骤:

4、步骤s1:与区块链网络节点设立网络连接,获取区块链网络拓扑结构;

5、步骤s2:根据区块链网络拓扑结构构建有向图;

6、步骤s3:求有向图的宽度并随机选取一条长度等于该图的宽度的路径;

7、步骤s4:根据所选路径的源点和汇点计算图的最大流、最小切集和源点到汇点之间的路径数;

8、步骤s5:在步骤s4求的最小切集中寻找合适子图;

9、步骤s6:根据并查集算法判断子图的连通性;

10、步骤s7:在子图中随机添加边,添加完之后利用步骤s4所述的计算方法再求一次最大流、最小切集和源点到汇点之间的路径数;

11、步骤s8:观察切边数量和源点到汇点间路径数的变化。

12、与现有技术相比,本发明的有益效果为:

13、1、本发明通过将区块链网络具体化有向图的方式,使得分析区块链网络更加方便,更加直观,同时操作也简单了很多。

14、2、本发明中通过对区块链网络具象化图的分析,在区块链网络中某些节点间建立连接,增加了最大流的值和最小切集中切边的数量,源点到汇点间的路径数也增多了不少,这表明该方法是有效的,它使得网络分区攻击的攻击成本大幅增加,提高了网络健壮性,有效防御了网络分区攻击,该方法实现难度低,见效快的同时效果也很好,并且不需要租借服务器进行试验,极大地降低了成本。



技术特征:

1.一种区块链网络分区攻击检测及防御方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种区块链网络分区攻击检测及防御方法,其特征在于,在步骤s1中,所述与区块链网络节点设立网络连接,具体包括:

3.根据权利要求2所述的一种区块链网络分区攻击检测及防御方法,其特征在于,在步骤s1中,所述获取区块链网络拓扑结构,具体包括:

4.根据权利要求1所述的一种区块链网络分区攻击检测及防御方法,其特征在于,步骤s2,具体包括如下:

5.根据权利要求1所述的一种区块链网络分区攻击检测及防御方法,其特征在于,步骤s3,具体包括如下:

6.根据权利要求5所述的一种区块链网络分区攻击检测及防御方法,其特征在于,步骤s4中,求最大流和最小切集的步骤,具体包括如下:

7.根据权利要求6所述的一种区块链网络分区攻击检测及防御方法,其特征在于,步骤s4中,计算源点到汇点间的路径数的步骤,具体包括如下:

8.根据权利要求7所述的一种区块链网络分区攻击检测及防御方法,其特征在于,在步骤s5中,所述的寻找合适子图的步骤,具体包括如下:

9.根据权利要求1所述的一种区块链网络分区攻击检测及防御方法,其特征在于,在步骤s7中,所述添加边的步骤,具体包括如下:

10.根据权利要求1所述的一种区块链网络分区攻击检测及防御方法,其特征在于,在步骤s8中,观察切边数量和源点到汇点间路径数的变化的步骤,具体包括如下:


技术总结
本发明公开了一种区块链网络分区攻击检测及防御方法,包括以下步骤:与区块链网络节点设立网络连接,获取区块链网络拓扑结构;根据区块链网络拓扑结构构建有向图;求有向图的宽度并随机选取一条长度等于该图的宽度的路径;根据所选路径的源点和汇点计算图的最大流、最小切集和源点到汇点之间的路径数;在最小切集中寻找合适子图;根据并查集算法判断子图的连通性;在子图中随机添加边,添加完之后再求一次最大流、最小切集和源点到汇点之间的路径数;观察切边数量和源点到汇点间路径数的变化。本发明通过将区块链网络具体化有向图的方式,使得分析区块链网络更加方便,更加直观,同时操作也简单了很多。

技术研发人员:张洪豪,王玉松,赵泽宁
受保护的技术使用者:天津理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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