CN114390035A - 一种以太坊智能合约应用态势感知系统 - Google Patents

一种以太坊智能合约应用态势感知系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于以太坊智能态势感知技术领域，具体的说是一种以太坊智能合约应用态势感知系统，数据处理：对数据库中的基础数据进行数量分析、分类画像、趋势分析、关联分析；注册、管理可扩展的智能合约威胁检测算法库，并依据部署的威胁检测算法进行威胁发现；数据可视化：基于数据分析结果，将智能合约应用态势、智能合约安全态势等信息进行可视化呈现；可视化平台通过标准双绞线连接至互联网，访问Web服务器；Web服务器通过互联网对数据中心进行查询等操作；数据采集服务器采集到智能合约原始数据后，通过互联网传输，存储到数据中心；数据处理服务器和数据中心实体之间采用互联网双向通信，进行数据的清洗、加工和存储。

Description

一种以太坊智能合约应用态势感知系统
技术领域
本发明涉及以太坊智能态势感知技术领域，具体是一种以太坊智能合约应用态势感知系统。
背景技术
目前，以太坊智能合约已经在众多行业落地生根，推动产业结构的进一步升级，特别是在物联网、能源、医疗健康、供应链、股权众筹、游戏、保险等领域得到广泛应用。
但目前现有技术中，国内尚无专门对以太坊智能合约应用态势分析的平台，缺乏对以太坊智能合约部署数量、语言分布、应用领域、安全漏洞等可视化统计平台；因此，针对上述问题提出一种以太坊智能合约应用态势感知系统。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决国内尚无专门对以太坊智能合约应用态势分析的平台，缺乏对以太坊智能合约部署数量、语言分布、应用领域、安全漏洞等可视化统计平台的问题，本发明提出一种以太坊智能合约应用态势感知系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种以太坊智能合约应用态势感知系统，包括以太坊区块链模块、可视化平台模块、Web服务器模块、数据处理服务器模块、数据采集服务器模块和数据中心模块；所述以太坊区块链模块通过网络信号与数据采集服务器模块连接；所述数据采集服务器与数据中心模块通过网络相互连接；所述数据中心模块通过网络信号与数据处理服务器模块连接；所述数据中心模块通过网络信号与Web服务器模块相互连接；所述Web服务器模块通过网络信号与可视化平台模块相互连接；
S1、数据采集服务器模块：使用网络爬虫爬取以太坊区块链上智能合约的信息；
S2、数据存储：采集后的数据进行归一化，集中存储到数据库中；
S3、数据处理：对数据库中的基础数据进行数量分析、分类画像、趋势分析、关联分析；注册、管理可扩展的智能合约威胁检测算法库，并依据部署的威胁检测算法进行威胁发现；
S4、数据可视化：基于数据分析结果，将智能合约应用态势、智能合约安全态势等信息进行可视化呈现；可视化平台通过标准双绞线连接至互联网，访问Web服务器；Web服务器通过互联网对数据中心进行查询等操作；数据采集服务器采集到智能合约原始数据后，通过互联网传输，存储到数据中心；数据处理服务器和数据中心实体之间采用互联网双向通信，进行数据的清洗、加工和存储。
优选的，所述S1中，具体的爬取步骤如下所示：
S11、网络爬虫爬取etherscan.io/contractsVerified合约列表页面第一页；
S12、通过Xpath语言提取当前页面中每个合约详细页面的链接；
S13、爬取当前页面中每个合约详细页面，通过Xpath语言获取合约信息；
S14、对合约信息进行数据归一化处理，以合约名称、合约地址为联合主键，其他合约信息为属性，存储到Mysql数据库中；
S15、重复步骤三、步骤四，直至步骤二中获取的全部链接遍历完毕；
S16、继续爬取合约列表页面的下一页，重复步骤二至步骤五；若合约列表页面无下一页，结束；数据采集、存储过程Etherscan网站域名为：etherscan.io，访问etherscan.io/contractsVerified获得合约列表页面，点击列表中的合约地址，到达对应合约的详细信息页面；使用Python语言编写网络爬虫脚本。
优选的，所述S3中，具体的数据分析步骤如下所示：
S31、数据处理层将所需要统计的智能合约信息通知给数据存储层；
S32、数据存储层根据需求将归一化的智能合约数据上传到数据处理层；
S33、数据处理层完成数量统计功能，并将上传的智能合约信息删除；分析采集到的以太坊上部署的智能合约按照不同时间维度的数量情况；具体的时间维度包括按天、按周、按月和按年。
优选的，所述S3中，具体的分类画像包括如下所示：
SA1、数据处理层将所需要画像的智能合约信息通知给数据存储层
SA2、数据存储层根据需求将归一化的智能合约数据上传到数据处理层
SA3、数据处理层完成分类画像功能，并将上传的智能合约信息删除；根据采集到的以太坊上部署的合约的基础信息，完成合约功能画像，呈现当前合约在金融、医疗信息管理、身份管理、不动产管理、电子政务、物联网、电信服务、物流管理和智慧城市等不同领域的分布情况。
优选的，所述S3中，具体的趋势分析包括如下所示：
SB1、数据处理层将所需要趋势分析的智能合约信息通知给数据存储层；
SB2、数据存储层根据需求将归一化的智能合约数据上传到数据处理层
SB3、利用数据挖掘技术和机器学习算法完成趋势分析，并将上传的智能合约信息删除；利用数据挖掘技术和机器学习算法，从新增智能合约样本在不同领域的应用现状，确定未来智能合约的应用趋势。
优选的，所述S3中，具体的关联分析包括如下所示：
SC1、数据处理层将所需要关联分析的智能合约信息通知给所关联模块，如数量分析模块、分类画像等；
SC2、所关联模块数据处理层将本模块所需要的智能合约信息通知给数据存储层；
SC3、数据存储层根据关联需求将归一化的智能合约数据上传到数据处理层；
SC4、利用关联算法完成关联分析，并将上传的智能合约信息删除；依据本地化配置的规则，关联数量、分类、趋势、威胁等属性，并根据关联算法得到规则框架下的分析结果。
优选的，所述S3中，具体的检验算法包括如下所示：
SD1、注册算法时，数据处理模块将新注册的检测算法所需的区块链信息通知数据存储层；
SD2、数据存储层根据需求将归一化的智能合约数据上传到数据处理层，添加到激活状态队列；
SD3、检测算法根据数据处理模块提供的激活状态队列中的对应数据实现威胁检测，并将结果传回；对可扩展威胁检测算法库中的检测算法进行注册、调度和卸载，实现智能合约信息从数据处理模块到威胁检测算法之间的双向数据通信；可扩展检测算法库为可缩减可扩展的弹性架构，由多个智能合约网络信息安全检测算法构成。
优选的，所述数据可视化包括智能合约应用态势和智能合约安全态势；
S21、智能合约应用态势包括数量变化、领域分布、发展趋势等，协助管理人员快速掌握智能合约应用的分布及变化；
S22、智能合约安全态势包括安全威胁熟练数量、威胁种类、主要来源和分布领域，轻松帮助管理人员快速感知智能合约安全风险的攻击分布和攻击重点；具体可视化的呈现方式包括表格、树型表格、指示灯、2D图标、3D图标、雷达图、拓扑图、热度图等等，直观高效展示数据价值。
本发明的有益之处在于：
1.本发明可视化平台通过标准双绞线连接至互联网，访问Web服务器；Web服务器通过互联网对数据中心进行查询等操作；数据采集服务器采集到智能合约原始数据后，通过互联网传输，存储到数据中心；数据处理服务器和数据中心实体之间采用互联网双向通信，进行数据的清洗、加工和存储。
2.本发明数据化展示层充分利用底层采集到的智能合约基础数据、分析数据、威胁情报，结合不同的分类算法、画像算法、趋势预测算法、关联算法，顶层设计以文字、图像及视频等多媒体方式展示智能合约应用态势和智能合约安全态势；具体可视化的呈现方式包括表格、树型表格、指示灯、2D图标、3D图标、雷达图、拓扑图、热度图等等，直观高效展示数据价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明的系统流程图图；
图2为本发明的应用态势感知平台体系架构图；
图3为本发明的应用态势感知平台功能模块图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3所示，一种以太坊智能合约应用态势感知系统，包括以太坊区块链模块、可视化平台模块、Web服务器模块、数据处理服务器模块、数据采集服务器模块和数据中心模块；所述以太坊区块链模块通过网络信号与数据采集服务器模块连接；所述数据采集服务器与数据中心模块通过网络相互连接；所述数据中心模块通过网络信号与数据处理服务器模块连接；所述数据中心模块通过网络信号与Web服务器模块相互连接；所述Web服务器模块通过网络信号与可视化平台模块相互连接；
S1、数据采集服务器模块：使用网络爬虫爬取以太坊区块链上智能合约的信息；
S2、数据存储：采集后的数据进行归一化，集中存储到数据库中；
S3、数据处理：对数据库中的基础数据进行数量分析、分类画像、趋势分析、关联分析；注册、管理可扩展的智能合约威胁检测算法库，并依据部署的威胁检测算法进行威胁发现；
S4、数据可视化：基于数据分析结果，将智能合约应用态势、智能合约安全态势等信息进行可视化呈现；工作时，系统开发采用B/S架构，服务端提供服务，系统核心代码部署在云服务器上，用户使用浏览器访问，无需安装专门的客户端程序；系统前台页面使用开源DWZ框架编写，后台程序基于S2SH框架，使用Java代码编写，数据存储使用MySql数据库；可视化平台选用75英寸小米电视EA75；Web服务器、数据处理服务器和数据采集服务器全部采用华为增强型C3云服务器，规格为：CPU4核，内存8G，带宽8M，数据盘500G；数据中心采用华为云数据库MySQL，规格为：CPU2核，RDS云硬盘主备100G；可视化平台通过标准双绞线连接至互联网，访问Web服务器；Web服务器通过互联网对数据中心进行查询等操作；数据采集服务器采集到智能合约原始数据后，通过互联网传输，存储到数据中心；数据处理服务器和数据中心实体之间采用互联网双向通信，进行数据的清洗、加工和存储。
所述S1中，具体的爬取步骤如下所示：
S11、网络爬虫爬取etherscan.io/contractsVerified合约列表页面第一页；
S12、通过Xpath语言提取当前页面中每个合约详细页面的链接；
S13、爬取当前页面中每个合约详细页面，通过Xpath语言获取合约信息；
S14、对合约信息进行数据归一化处理，以合约名称、合约地址为联合主键，其他合约信息为属性，存储到Mysql数据库中；
S15、重复步骤三、步骤四，直至步骤二中获取的全部链接遍历完毕；
S16、继续爬取合约列表页面的下一页，重复步骤二至步骤五；若合约列表页面无下一页，结束数据采集、存储过程；工作时，区块链浏览器Etherscan向网站访问者展示区块链数据，因此可以通过网路爬虫爬取区块链浏览器的网址获取智能合约信息，包括智能合约的Solidity源码、Solidity版本、代币名称和合约地址等；Etherscan网站域名为：etherscan.io，访问etherscan.io/contractsVerified获得合约列表页面，点击列表中的合约地址，到达对应合约的详细信息页面；使用Python语言编写网络爬虫脚本。
所述S3中，具体的数据分析步骤如下所示：
S31、数据处理层将所需要统计的智能合约信息通知给数据存储层；
S32、数据存储层根据需求将归一化的智能合约数据上传到数据处理层；
S33、数据处理层完成数量统计功能，并将上传的智能合约信息删除；工作时，分析采集到的以太坊上部署的智能合约按照不同时间维度的数量情况。具体的时间维度包括按天、按周、按月和按年。
所述S3中，具体的分类画像包括如下所示：
SA1、数据处理层将所需要画像的智能合约信息通知给数据存储层
SA2、数据存储层根据需求将归一化的智能合约数据上传到数据处理层
SA3、数据处理层完成分类画像功能，并将上传的智能合约信息删除；工作时，根据采集到的以太坊上部署的合约的基础信息，完成合约功能画像，呈现当前合约在金融、医疗信息管理、身份管理、不动产管理、电子政务、物联网、电信服务、物流管理和智慧城市等不同领域的分布情况。
所述S3中，具体的趋势分析包括如下所示：
SB1、数据处理层将所需要趋势分析的智能合约信息通知给数据存储层；
SB2、数据存储层根据需求将归一化的智能合约数据上传到数据处理层
SB3、利用数据挖掘技术和机器学习算法完成趋势分析，并将上传的智能合约信息删除；工作时，利用数据挖掘技术和机器学习算法，从新增智能合约样本在不同领域的应用现状，确定未来智能合约的应用趋势。
所述S3中，具体的关联分析包括如下所示：
SC1、数据处理层将所需要关联分析的智能合约信息通知给所关联模块，如数量分析模块、分类画像等；
SC2、所关联模块数据处理层将本模块所需要的智能合约信息通知给数据存储层；
SC3、数据存储层根据关联需求将归一化的智能合约数据上传到数据处理层；
SC4、利用关联算法完成关联分析，并将上传的智能合约信息删除；工作时，依据本地化配置的规则，关联数量、分类、趋势、威胁等属性，并根据关联算法得到规则框架下的分析结果。
所述S3中，具体的检验算法包括如下所示：
SD1、注册算法时，数据处理模块将新注册的检测算法所需的区块链信息通知数据存储层；
SD2、数据存储层根据需求将归一化的智能合约数据上传到数据处理层，添加到激活状态队列；
SD3、检测算法根据数据处理模块提供的激活状态队列中的对应数据实现威胁检测，并将结果传回；工作时，对可扩展威胁检测算法库中的检测算法进行注册、调度和卸载，实现智能合约信息从数据处理模块到威胁检测算法之间的双向数据通信；可扩展检测算法库为可缩减可扩展的弹性架构，由多个智能合约网络信息安全检测算法构成。
所述数据可视化包括智能合约应用态势和智能合约安全态势；
S21、智能合约应用态势包括数量变化、领域分布、发展趋势等，协助管理人员快速掌握智能合约应用的分布及变化；
S22、智能合约安全态势包括安全威胁熟练数量、威胁种类、主要来源和分布领域，轻松帮助管理人员快速感知智能合约安全风险的攻击分布和攻击重点；工作时，数据化展示层充分利用底层采集到的智能合约基础数据、分析数据、威胁情报，结合不同的分类算法、画像算法、趋势预测算法、关联算法，顶层设计以文字、图像及视频等多媒体方式展示智能合约应用态势和智能合约安全态势；具体可视化的呈现方式包括表格、树型表格、指示灯、2D图标、3D图标、雷达图、拓扑图、热度图等等，直观高效展示数据价值。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (8)

1.一种以太坊智能合约应用态势感知系统，其特征在于：包括以太坊区块链模块、可视化平台模块、Web服务器模块、数据处理服务器模块、数据采集服务器模块和数据中心模块；所述以太坊区块链模块通过网络信号与数据采集服务器模块连接；所述数据采集服务器与数据中心模块通过网络相互连接；所述数据中心模块通过网络信号与数据处理服务器模块连接；所述数据中心模块通过网络信号与Web服务器模块相互连接；所述Web服务器模块通过网络信号与可视化平台模块相互连接；
S1、数据采集服务器模块：使用网络爬虫爬取以太坊区块链上智能合约的信息；
S2、数据存储：采集后的数据进行归一化，集中存储到数据库中；
S3、数据处理：对数据库中的基础数据进行数量分析、分类画像、趋势分析、关联分析；注册、管理可扩展的智能合约威胁检测算法库，并依据部署的威胁检测算法进行威胁发现；
S4、数据可视化：基于数据分析结果，将智能合约应用态势、智能合约安全态势等信息进行可视化呈现。
2.根据权利要求1所述的一种以太坊智能合约应用态势感知系统，其特征在于：所述S1中，具体的爬取步骤如下所示：
S11、网络爬虫爬取etherscan.io/contractsVerified合约列表页面第一页；
S12、通过Xpath语言提取当前页面中每个合约详细页面的链接；
S13、爬取当前页面中每个合约详细页面，通过Xpath语言获取合约信息；
S14、对合约信息进行数据归一化处理，以合约名称、合约地址为联合主键，其他合约信息为属性，存储到Mysql数据库中；
S15、重复步骤三、步骤四，直至步骤二中获取的全部链接遍历完毕；
S16、继续爬取合约列表页面的下一页，重复步骤二至步骤五；若合约列表页面无下一页，结束数据采集、存储过程。
3.根据权利要求2所述的一种以太坊智能合约应用态势感知系统，其特征在于：所述S3中，具体的数据分析步骤如下所示：
S31、数据处理层将所需要统计的智能合约信息通知给数据存储层；
S32、数据存储层根据需求将归一化的智能合约数据上传到数据处理层；
S33、数据处理层完成数量统计功能，并将上传的智能合约信息删除。
4.根据权利要求3所述的一种以太坊智能合约应用态势感知系统，其特征在于：所述S3中，具体的分类画像包括如下所示：
SA1、数据处理层将所需要画像的智能合约信息通知给数据存储层
SA2、数据存储层根据需求将归一化的智能合约数据上传到数据处理层
SA3、数据处理层完成分类画像功能，并将上传的智能合约信息删除。
5.根据权利要求4所述的一种以太坊智能合约应用态势感知系统，其特征在于：所述S3中，具体的趋势分析包括如下所示：
SB1、数据处理层将所需要趋势分析的智能合约信息通知给数据存储层；
SB2、数据存储层根据需求将归一化的智能合约数据上传到数据处理层
SB3、利用数据挖掘技术和机器学习算法完成趋势分析，并将上传的智能合约信息删除。
6.根据权利要求5所述的一种以太坊智能合约应用态势感知系统，其特征在于：所述S3中，具体的关联分析包括如下所示：
SC1、数据处理层将所需要关联分析的智能合约信息通知给所关联模块，如数量分析模块、分类画像等；
SC2、所关联模块数据处理层将本模块所需要的智能合约信息通知给数据存储层；
SC3、数据存储层根据关联需求将归一化的智能合约数据上传到数据处理层；
SC4、利用关联算法完成关联分析，并将上传的智能合约信息删除。
7.根据权利要求6所述的一种以太坊智能合约应用态势感知系统，其特征在于：所述S3中，具体的检验算法包括如下所示：
SD1、注册算法时，数据处理模块将新注册的检测算法所需的区块链信息通知数据存储层；
SD2、数据存储层根据需求将归一化的智能合约数据上传到数据处理层，添加到激活状态队列；
SD3、检测算法根据数据处理模块提供的激活状态队列中的对应数据实现威胁检测，并将结果传回。
8.根据权利要求7所述的一种以太坊智能合约应用态势感知系统，其特征在于：所述数据可视化包括智能合约应用态势和智能合约安全态势；
S21、智能合约应用态势包括数量变化、领域分布、发展趋势等，协助管理人员快速掌握智能合约应用的分布及变化；
S22、智能合约安全态势包括安全威胁熟练数量、威胁种类、主要来源和分布领域，轻松帮助管理人员快速感知智能合约安全风险的攻击分布和攻击重点。
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