[論文レビュー] Hybrid Cryptocurrency Pump and Dump Detection

Hadi Mansourifar, Lin Chen+1 more|arXiv (Cornell University)|Mar 14, 2020

Advanced Malware Detection Techniques参考文献 16被引用数 8

ひとこと要約

本稿では、距離ベースと密度ベースの異常検出を組み合わせたハイブリッドなポンプアンドダム検出手法を、暗号資産市場において提案する。距離指標のための自動しきい値設定と、新規の密度スコアを導入し、主要な取引所の通貨ペアにおいて、単独手法よりも優れた性能を発揮する、異常な価格操作の検出を実現した。

ABSTRACT

Increasingly growing Cryptocurrency markets have become a hive for scammers to run pump and dump schemes which is considered as an anomalous activity in exchange markets. Anomaly detection in time series is challenging since existing methods are not sufficient to detect the anomalies in all contexts. In this paper, we propose a novel hybrid pump and dump detection method based on distance and density metrics. First, we propose a novel automatic thresh-old setting method for distance-based anomaly detection. Second, we propose a novel metric called density score for density-based anomaly detection. Finally, we exploit the combination of density and distance metrics successfully as a hybrid approach. Our experiments show that, the proposed hybrid approach is reliable to detect the majority of alleged P & D activities in top ranked exchange pairs by outperforming both density-based and distance-based methods.

研究の動機と目的

• 成長著しい暗号資産市場におけるポンプアンドダム工作の検出という課題に取り組むこと。
• 多様な市場状況に一般化できない既存の異常検出手法の限界を克服すること。
• 距離と密度の指標を組み合わせた、より高い検出精度を実現する、強固なハイブリッド検出フレームワークの開発。
• 時系列データの異常検出に特化した、新規の自動しきい値設定および密度スコア評価メカニズムの導入。

提案手法

• 価格時系列の統計的性質を用いて、距離ベースの異常検出のための自動しきい値設定手法を提案する。
• 局所的なデータポイントの密度を定量化する新しい指標「密度スコア」を導入し、異常な価格変動のクラスタリングを強化して検出する。
• 距離スコアと密度スコアを統合してハイブリッド検出モデルを構築し、感度と特異度の両方を向上させる。
• 主要な取引所の上位ランクの暗号資産取引ペアの歴史的価格データに、このハイブリッドモデルを適用する。
• 異常スコア計算の前処理として、zスコア正規化とスライディングウインドウ技術を用いる。
• 重み付き統合戦略を採用し、距離スコアと密度スコアを統合して統一された異常スコアを生成する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 自動しきい値設定手法は、暗号資産価格時系列における距離ベースの異常検出の信頼性を向上させることができるか？
• RQ2 新規の密度スコア指標は、価格変動のクラスタリングパターンにおけるポンプアンドダムパターンの検出を向上させることができるか？
• RQ3 距離と密度の指標を統合することで、単独で用いる場合よりも優れた検出性能が得られるか？
• RQ4 本手法は、実世界のポンプアンドダム事例を特定する点で、最先端の手法と比較して優れているか？

主な発見

• ハイブリッド手法は、複数の主要な暗号資産ペアにおいて、単独の距離ベースおよび密度ベース手法を上回るポンプアンドダム活動の検出性能を示した。
• 提案された自動しきい値設定手法により、手動のチューニングが軽減され、異常検出の一貫性が向上した。
• 密度スコアは、特に高頻度取引環境において、局所的な価格操作パターンを効果的に捉えた。
• 実際の取引所データにおいて、ベースライン手法と比較して、F1スコアが高く、偽陽性率が低い結果が得られた。