Тёмная сторона Ethereum: выявление скрытого контента

Автор: Денис Аветисян


Исследование показывает, что в блокчейне Ethereum можно обнаружить данные, используемые для распространения нелегального и вредоносного контента.

🐢

Ищешь ракеты? Это не к нам. У нас тут скучный, медленный, но надёжный, как швейцарские часы, фундаментальный анализ.

Бесплатный Телеграм канал
Предлагается структура для встраивания восстановления и анализа данных в сети Ethereum, позволяющая раскрыть потенциал блокчейна не только как средства записи транзакций, но и как платформы для обеспечения целостности и доступности информации, подобно цифровому архиву с механизмом самовосстановления.
Предлагается структура для встраивания восстановления и анализа данных в сети Ethereum, позволяющая раскрыть потенциал блокчейна не только как средства записи транзакций, но и как платформы для обеспечения целостности и доступности информации, подобно цифровому архиву с механизмом самовосстановления.

Анализ методов встраивания и восстановления данных в транзакциях Ethereum с использованием машинного обучения для оценки и снижения рисков.

Несмотря на репутацию блокчейна Ethereum как прозрачной и неизменяемой системы, её децентрализованная природа создает возможности для сокрытия нежелательного контента. В работе ‘Detection and Analysis of Sensitive and Illegal Content on the Ethereum Blockchain Using Machine Learning Techniques’ предложен алгоритм для идентификации и восстановления данных, скрытых в транзакциях Ethereum, что позволило обнаружить значительный объем текстовой информации, изображений и файлов. Анализ выявил наличие как нейтрального, так и потенциально вредоносного контента, включая личные данные, откровенные изображения и тексты, содержащие дискриминационные высказывания. Возможно ли разработать эффективные механизмы для защиты конфиденциальности и обеспечения безопасности данных в блокчейне, не нарушая принципы децентрализации?


Архитектура Блокчейна: Скрытый Потенциал Встроенных Данных

Архитектура Ethereum, совершившая революцию в области распределенных реестров, неожиданным образом допускает встраивание произвольных данных непосредственно в детали транзакций, в частности, в поле Input. Изначально предназначенное для указания предыдущих транзакций и управления скриптами, это поле оказалось достаточно гибким, чтобы вмещать и другую информацию. Данное открытие позволяет рассматривать блокчейн не только как платформу для финансовых операций, но и как потенциальное хранилище данных, хотя и с определенными ограничениями по объему. Несмотря на то, что подобное использование не было предусмотрено разработчиками, оно открывает новые возможности для применения технологии, включая создание децентрализованных систем хранения информации и разработку инновационных приложений на базе блокчейна.

Несмотря на то, что архитектура Ethereum была разработана прежде всего для обеспечения децентрализованных вычислений и транзакций, она неожиданным образом предоставляет возможность хранения и извлечения произвольных данных непосредственно на блокчейне. Эта возможность, изначально не предусмотренная разработчиками, возникает благодаря специфике структуры транзакций, позволяющей включать в них дополнительную информацию. В результате, блокчейн Ethereum становится не только реестром финансовых операций, но и потенциально распределённым хранилищем данных, открывающим новые перспективы для приложений, требующих высокой степени прозрачности и неизменности информации. Внедрение подобных решений требует внимательного анализа ограничений по объему данных, которые можно включить в каждую транзакцию, однако сама концепция представляет собой значительный шаг в развитии возможностей блокчейн-технологий.

Исследование, охватившее анализ примерно 3.4 миллиардов транзакций Ethereum, выявило огромный, ранее недооцененный потенциал для майнинга данных непосредственно на блокчейне. Такой колоссальный объем информации, однако, требует разработки принципиально новых методов извлечения. Традиционные подходы оказываются неэффективными из-за сложности структуры транзакций и необходимости автоматической фильтрации релевантных данных. Поэтому, для эффективного использования этого массива информации, исследователи разрабатывают алгоритмы, сочетающие в себе методы машинного обучения и криптографического анализа, позволяющие выявлять и извлекать скрытые данные из потока транзакций Ethereum, открывая новые возможности для анализа рынка, отслеживания цифровых активов и даже выявления аномалий в работе сети.

Ограничения, накладываемые объемом поля данных транзакции в Ethereum, существенно влияют на практическую возможность внедрения больших объемов информации. Каждая транзакция имеет фиксированный лимит для данных, что означает, что даже при желании сохранить значительный объем данных на блокчейне, необходимо разбивать его на множество мелких частей и распределять по различным транзакциям. Это не только усложняет процесс хранения и извлечения информации, но и повышает стоимость, так как каждая часть данных требует отдельной транзакции и, соответственно, оплаты комиссии. Таким образом, несмотря на техническую возможность внедрения данных, реальный объем информации, который может быть эффективно сохранен в рамках одной транзакции, остается ограниченным, что требует разработки специальных стратегий компрессии и фрагментации данных для оптимизации использования доступного пространства.

Анализ распределения входящих, исходящих и полных степеней связей в блокчейне Ethereum позволяет выявить структуру и взаимосвязанность различных типов информации.
Анализ распределения входящих, исходящих и полных степеней связей в блокчейне Ethereum позволяет выявить структуру и взаимосвязанность различных типов информации.

Восстановление Сигнала: Извлечение Данных из Шума

Алгоритм восстановления данных предназначен для идентификации и извлечения данных, внедренных в транзакции Ethereum. Этот процесс включает в себя анализ структуры транзакций и выявление участков, содержащих закодированную информацию. Алгоритм способен распознавать и восстанавливать данные различного типа, включая текст, изображения и другие файлы, которые были намеренно или случайно включены в блокчейн Ethereum. Извлечение данных осуществляется путем декодирования закодированной информации и реконструкции исходного содержимого, что позволяет получить доступ к данным, скрытым внутри блокчейн-транзакций.

Процесс восстановления данных из транзакций Ethereum базируется на глубоком анализе кодировок текста и идентификации типов файлов. Алгоритм учитывает различные схемы кодирования, такие как UTF-8, ASCII и другие, для корректной интерпретации текстовой информации, извлеченной из транзакций. Идентификация типа файла осуществляется путем анализа сигнатур и метаданных, что позволяет классифицировать извлеченные данные и применять соответствующие методы восстановления. Точное определение типа файла необходимо для правильной реконструкции структуры данных и обеспечения целостности восстановленного контента.

Алгоритм восстановления данных использует анализ кодов признаков файлов (File Feature Code analysis) для точной реконструкции внедренных файлов и текста. Данный метод позволяет идентифицировать структуру и особенности различных типов файлов, что обеспечивает успешное восстановление данных из транзакций Ethereum. На текущий момент алгоритм поддерживает восстановление 175 различных типов файлов, что подтверждается результатами тестирования и практического применения. Анализ кодов признаков файлов является ключевым элементом алгоритма, позволяющим эффективно извлекать информацию из зашумленных данных и восстанавливать целостность файлов.

Клиент Parity является ключевым инструментом для доступа к блокчейну Ethereum и его синхронизации, что необходимо для процесса извлечения данных. Он предоставляет интерфейс для взаимодействия с сетью Ethereum, позволяя алгоритму восстановления данных получать доступ к транзакциям и блокам. Без надежного и синхронизированного соединения с блокчейном, извлечение и анализ данных, содержащихся в транзакциях, становится невозможным. Клиент Parity обеспечивает необходимую инфраструктуру для эффективного и точного извлечения информации, поддерживая полную историю блокчейна и обеспечивая актуальность данных для последующей обработки.

Алгоритм восстановления изображений (Algorithm3) с использованием сегментации файлов позволяет восстанавливать неполные изображения, разделяя их на пять сегментов и используя пять старших битов хеша каждой транзакции для восстановления.
Алгоритм восстановления изображений (Algorithm3) с использованием сегментации файлов позволяет восстанавливать неполные изображения, разделяя их на пять сегментов и используя пять старших битов хеша каждой транзакции для восстановления.

Обнаружение Вредного Контента: Многоуровневый Подход

Тщательный анализ извлеченных данных является необходимым этапом выявления вредоносного контента. Этот процесс включает в себя обнаружение неприемлемых изображений, таких как порнография или материалы, пропагандирующие насилие, а также выявление утечек конфиденциальной информации, включая персональные данные и финансовую информацию. Анализ должен охватывать различные типы данных, включая изображения, текст и метаданные, чтобы обеспечить всестороннее выявление потенциально опасного контента и предотвратить его распространение или неправомерное использование. Выявление нарушений в этой области критически важно для соблюдения нормативных требований и поддержания безопасности пользователей.

Библиотека NSFWJS представляет собой мощный инструмент для обнаружения откровенных или непристойных изображений в извлеченных данных. Она использует алгоритмы компьютерного зрения и машинного обучения для анализа визуального контента и определения наличия материалов, не соответствующих общепринятым нормам приличия. NSFWJS способна классифицировать изображения по различным категориям, таким как порнография, насилие и другие неприемлемые визуальные материалы, что позволяет автоматически фильтровать и удалять нежелательный контент из обрабатываемых данных. Точность и эффективность библиотеки постоянно улучшаются за счет обучения на больших наборах данных и использования передовых методов анализа изображений.

Анализ тональности, основанный на алгоритме FastText, позволяет выявлять потенциально злонамеренный или угрожающий текст, скрытый в транзакциях. FastText — это библиотека для обучения представлений слов и предложений, эффективно работающая с большими объемами текста и способная определять эмоциональную окраску и намерения, выраженные в тексте. Алгоритм анализирует текстовые данные, извлеченные из транзакций, идентифицируя негативные или агрессивные высказывания, угрозы, а также другие признаки, указывающие на потенциально вредоносную активность. Это позволяет своевременно выявлять и блокировать транзакции, содержащие подобные сообщения, обеспечивая безопасность пользователей и предотвращая распространение нежелательного контента.

Анализ 3,4 миллиарда транзакций позволил восстановить и проанализировать 296 изображений и 91 206 текстовых данных, что демонстрирует значительный объем информации, скрытой в блокчейне. В рамках этого анализа особое внимание уделяется защите персональных данных; выявление и маркировка конфиденциальной информации является критически важным аспектом ответственного обращения с данными. Данный процесс направлен на обеспечение соответствия нормативным требованиям и предотвращение утечек личной информации пользователей, содержащейся в анализируемых транзакциях.

Визуализация облака слов английского текста позволяет определить наиболее часто встречающиеся ключевые термины.
Визуализация облака слов английского текста позволяет определить наиболее часто встречающиеся ключевые термины.

Обеспечение Безопасности Блокчейна: К Зашифрованной Встроенности Данных

Алгоритм MHAC представляет собой инновационный подход к шифрованию конфиденциальной информации непосредственно перед её включением в транзакции Ethereum. Данный метод позволяет преобразовать чувствительные данные в нечитаемый формат, эффективно скрывая их от несанкционированного доступа в публично доступном блокчейне. В отличие от традиционных методов, где данные хранятся открыто, MHAC обеспечивает конфиденциальность на уровне самой транзакции, что существенно снижает риски, связанные с компрометацией информации. Шифрование, осуществляемое алгоритмом, базируется на принципах криптографической стойкости и обеспечивает надёжную защиту данных, гарантируя, что только авторизованные лица смогут восстановить и просмотреть зашифрованную информацию.

Внедрение шифрования данных перед их записью в блокчейн, как это реализовано в предложенном подходе, значительно снижает риски, связанные с публичным характером информации, хранящейся в блокчейне Ethereum. Открытый доступ к транзакциям создает уязвимость для злоумышленников, стремящихся получить конфиденциальные данные. Шифрование преобразует информацию в нечитаемый формат, делая ее бесполезной для неавторизованных лиц. Такой подход обеспечивает конфиденциальность и целостность данных, особенно важных для приложений, требующих защиты личной информации или коммерческой тайны. По сути, шифрование создает дополнительный барьер, препятствующий несанкционированному доступу и обеспечивающий безопасность данных даже в случае компрометации самой блокчейн-сети.

В сочетании с Алгоритмом Восстановления Данных, разработанный метод позволяет осуществлять безопасное хранение и извлечение информации непосредственно в блокчейне Ethereum. Данный подход обеспечивает конфиденциальность данных, поскольку они шифруются перед записью в транзакции и расшифровываются только авторизованными сторонами. Исследования показали возможность успешного восстановления данных из огромного количества транзакций — 3.4 миллиардов — с одновременным достижением 100% точности распознавания изображений, что подтверждает эффективность и надежность предложенной системы для защиты конфиденциальной информации в децентрализованной среде. Это открывает перспективы для применения технологии в различных областях, требующих безопасного и прозрачного хранения данных, таких как здравоохранение, финансы и управление цепочками поставок.

Исследование показало, что возможность внедрения зашифрованных данных в блокчейн напрямую зависит от стоимости газа и лимита газа, однако оптимизация алгоритмов позволяет существенно повысить эффективность этого процесса. Успешное восстановление данных из 3.4 миллиардов транзакций, проведенное в рамках работы, демонстрирует масштабируемость предложенного подхода. Особенно примечательно, что после восстановления зашифрованных данных была достигнута 100% точность распознавания изображений, что подтверждает надежность и практическую ценность метода для безопасного хранения и извлечения конфиденциальной информации в публичных блокчейнах.

Анализ блокчейна Ethereum показывает, что на каждый миллион блоков в среднем содержится определенное количество внедренных текстовых данных.
Анализ блокчейна Ethereum показывает, что на каждый миллион блоков в среднем содержится определенное количество внедренных текстовых данных.

Исследование демонстрирует, что даже в кажущейся децентрализованности блокчейна Ethereum возможно обнаружение и восстановление скрытых данных, что подчеркивает необходимость глубокого анализа транзакций. Подобный подход к реверс-инжинирингу систем, выявление уязвимостей и скрытых возможностей, перекликается с философией поиска истины через взлом. Как однажды сказал Линус Торвальдс: «Если ты не взламываешь систему, ты не понимаешь, как она работает». Именно такое понимание позволяет не только выявлять потенциально вредоносный контент, внедрённый в смарт-контракты или транзакции, но и разрабатывать эффективные методы для его нейтрализации и обеспечения безопасности блокчейн-экосистемы. Анализ данных, скрытых в Ethereum, предложенный в данной работе, является ярким примером применения этого принципа.

Что дальше?

Представленная работа лишь приоткрывает завесу над тем, насколько хрупка иллюзия анонимности в децентрализованных системах. Обнаружение зашифрованных данных внутри транзакций Ethereum — это не просто техническая задача, но и демонстрация принципиальной возможности реверс-инжиниринга реальности, даже когда она намеренно скрыта. Вопрос не в том, есть ли данные, а в том, как их извлечь и интерпретировать. Простое обнаружение — лишь первый шаг; понимание контекста и намерений тех, кто эти данные внедряет, — задача гораздо более сложная и требующая глубокого анализа не только криптографических методов, но и психологии, и социологии.

Очевидное ограничение текущих подходов — зависимость от сигнатур и шаблонов. Любая система обнаружения неизбежно отстает от тех, кто разрабатывает новые методы сокрытия информации. Следующий этап исследований должен быть направлен на разработку адаптивных алгоритмов, способных к самообучению и выявлению аномалий, не опираясь на заранее заданные правила. Иными словами, система должна не просто искать известные «черные списки», а учиться определять, что является подозрительным, основываясь на статистических отклонениях и неявных связях.

В конечном итоге, безопасность блокчейна — это не вопрос непробиваемых шифров, а вопрос прозрачности и возможности аудита. Как и в любой сложной системе, истинная защита заключается не в сокрытии информации, а в ее открытом анализе. Очевидно, что это противоречит представлениям о приватности, но именно это противоречие и является ключом к построению действительно безопасной и надежной децентрализованной инфраструктуры.


Оригинал статьи: https://arxiv.org/pdf/2512.17411.pdf

Связаться с автором: https://www.linkedin.com/in/avetisyan/

Смотрите также:

2025-12-22 16:17