[论文解读] GraphSense: A General-Purpose Cryptoasset Analytics Platform

Bernhard Haslhofer, Rainer Stütz+2 more|arXiv (Cornell University)|Feb 26, 2021

Blockchain Technology Applications and Security参考文献 13被引用 5

一句话总结

GraphSense 是一个开源的通用加密资产分析平台，通过预计算的地址和实体图，支持跨多个区块链的交互式和程序化分析，实现对资金流动的追踪。它引入了 TagPacks 机制，实现协作式、可追溯的归属标签标注，并利用标准数据科学工具支持可扩展、可扩展的分析，为商业服务和底层开源工具提供灵活的替代方案。

ABSTRACT

There is currently an increasing demand for cryptoasset analysis tools among cryptoasset service providers, the financial industry in general, as well as across academic fields. At the moment, one can choose between commercial services or low-level open-source tools providing programmatic access. In this paper, we present the design and implementation of another option: the GraphSense Cryptoasset Analytics Platform, which can be used for interactive investigations of monetary flows and, more importantly, for executing advanced analytics tasks using a standard data science tool stack. By providing a growing set of open-source components, GraphSense could ultimately become an instrument for scientific investigations in academia and a possible response to emerging compliance and regulation challenges for businesses and organizations dealing with cryptoassets.

研究动机与目标

• 为学术界、产业界和执法部门日益增长的可扩展、可扩展和开放的加密资产分析工具需求提供解决方案。
• 提供一个通用平台，支持使用标准数据科学工作流的交互式调查和高级分析。
• 通过创新的 TagPacks 系统，实现协作式、可追溯的归属标签编目。
• 支持对多种区块链的分析，包括基于 UTXO 的（如比特币）和基于账户模型的（如以太坊）账本。
• 作为未来加密金融研究和加密资产生态系统系统性风险评估的基础设施基础。

提出的方法

• 该平台采用模块化、水平可扩展的架构，处理并存储来自多个来源的区块链数据，包括区块链本身和汇率数据源。
• 构建并维护两种核心图抽象：地址图（双向、有环，通过交易连接地址）和实体图（表示由单一主体控制的地址集群）。
• 通过启发式方法（如多输入和共同花费启发式）执行地址聚类，将可能受同一控制的地址分组。
• 引入 TagPacks 作为机制，用于收集、版本化并追踪不同工具和用户之间归属标签（如交易所、钱包、实体）的来源。
• 系统支持通过标准数据科学工具（如 Python、SQL）进行程序化访问，并提供预计算的图抽象以实现高效分析。
• 平台基于宽松许可的开源组件构建，可在商业和学术环境中自由重用。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何设计一个通用的加密资产分析平台，以在可扩展性下同时支持交互式探索和高级分析？
• RQ2 在加密资产生态系统中，哪些图抽象最有效地建模资金流动和主体关系？
• RQ3 如何协作收集并编目归属标签，同时实现来源追踪，以提升数据质量和互操作性？
• RQ4 在区块链取证和系统性风险分析中，实时处理与批处理分析之间的权衡是什么？
• RQ5 像 GraphSense 这类开放、可扩展的平台，如何支持加密金融和去中心化金融风险量化等新兴研究领域？

主要发现

• GraphSense 提供了一个可扩展的开源平台，支持基于仪表板的交互式分析和使用标准数据科学工具栈的程序化分析。
• 该平台的地址图和实体图有效建模了加密资产生态系统中主体之间的结构性关系，支持宏观和微观层面的调查。
• TagPacks 实现了协作式、版本化和可追溯的归属标签编目，提升了跨工具的数据可靠性与互操作性。
• 该系统设计为水平可扩展和可扩展，支持未来与以太坊等基于账户模型的账本集成，以及潜在的链下支付通道。
• 尽管实时更新能力有限，该平台仍非常适合用于回顾性取证分析和系统性风险分析，而这正是其在实践中主要的应用场景。
• 该平台已吸引外部贡献，有望成为学术界和工业界加密资产研究的核心基础设施。