Registration Number
0826U000693, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
20-05-2026
popup.evolution
o
Title
Methods and Software for Bitcoin Transaction Graph Analysis
Author
Yurii Zhykin,
popup.head Mykola Onai
popup.opponent Igor Y. Shubin
popup.opponent Serhii O. Subbotin
popup.review Inna V. Stetsenko
popup.review Olena V. Gavrilenko
popup.rada
National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»
Description
За майже два десятиліття Біткоїн перетворився на важливий елемент глобальної фінансової системи – систему мікроплатежів, інвестиційний актив, інструмент міжнародних розрахунків і складову державних фінансових стратегій. Його незалежність від державних та банківських інституцій особливо приваблює користувачів із нестабільних регіонів. За таких умов анонімність і захист персональних даних набувають критичного значення. Попри це, Біткоїн не є абсолютно анонімним: відкритий реєстр транзакцій фіксує всю історію операцій, а кожен користувач представлений псевдонімними адресами. Аналіз графа транзакцій дає змогу встановлювати соціально-економічні зв'язки між учасниками, кластеризувати адреси одного користувача та здійснювати деанонімізацію, що може бути корисним у сфері правоохоронної діяльності, але становить загрозу для приватності персональних даних користувачів. Дослідження методів аналізу графа Біткоїн-транзакцій виявляє слабкі місця в моделі приватності Біткоїна і стимулює розробку інструментів захисту.
Мета роботи: спрощення процесів розроблення та експлуатації програмного забезпечення для аналізу графа Біткоїн-транзакцій шляхом розроблення узагальненої архітектури програмної системи на основі спеціалізованої моделі транзакційних даних, яка надає уніфікований семантичний контракт для інтеграції програмних компонентів і забезпечує масштабоване оброблення історії транзакцій.
Розділ 1 розглядає історичні та економічні передумови появи Біткоїна, аналізує протокол і транзакційну модель, досліджує проблему приватності, технології деанонімізації та наявні інструменти захисту. Формулюється концепція і вимоги до програмної системи побудови й аналізу графа знань про транзакції.
Розділ 2 присвячено розробленню спеціалізованої RDF-моделі Біткоїн-транзакцій для пошуку патернів типових операцій. Обґрунтовано вибір технологій представлення великих графів знань, розглянуто SPARQL як мову патернового аналізу з підтримкою спеціалізованих фільтр-функцій.
Розділ 3 пропонує метод кластеризації виходів транзакцій на основі евристичних патернів і пропагації зв'язків власності в RDF-графі знань. Показано можливість інкрементальної кластеризації зі збереженням проміжних результатів. Сформульовано підходи до захисту від патернового аналізу: рандомізація стратегій менеджменту виходів і багатокрокова симуляція платежів одному отримувачу для маскування операцій консолідації.
Розділ 4 описує архітектуру програмної системи, що складається з модулів збору даних, ETL-інструментів, RDF-сховища, компонента пропагації зв'язків та інтерфейсу дослідження графа. Розроблено процес завантаження блоків із підтримкою реорганізацій ланцюга; створено і відкрито бібліотеку для взаємодії з Біткоїн-мережею з середовища Common Lisp.
Нові наукові результати:
1. Спеціалізована RDF-модель транзакційних даних, що об'єднує транзакції, їхні виходи, власників та зовнішні анотації в єдиному графі з попередньо обчисленими атрибутами, забезпечує уніфікований семантичний контракт і підтримує пошук складних багатокрокових операцій.
2. Метод інкрементальної евристичної кластеризації виходів транзакцій із покроковою пропагацією зв'язків власності та збереженням проміжних результатів у графі знань.
3. Метод захисту від патернового аналізу консолідаційних операцій шляхом багатокрокової симуляції платежів, що формує стійкий до розпізнавання підграф.
4. Узагальнена архітектура програмної системи аналізу графа транзакцій з RDF-моделлю як онтологічним ядром і стандартизованим інтерфейсом взаємодії.
Registration Date
2026-03-30
popup.nrat_date
2026-03-30 / 2026-07-02
