一种区块链网络防御安全性能预测分析方法

本发明涉及网络安全，尤其涉及一种区块链网络防御安全性能预测分析方法。

背景技术：

1、区块链系统正面临多种拒绝服务(dos)攻击威胁，其中一些攻击紧密关联着攻击者的算力和节点的激励因素。首要威胁之一是51％攻击，攻击者通过掌握超过半数的算力能够对区块链网络进行操控，包括但不限于阻止新交易的确认和实施双重花费。此外，自私工作和区块隐藏是两种涉及节点行为的攻击方式，前者试图最大化个体收益，而后者则通过隐瞒已工作块来降低整体网络效率。

2、拒绝服务攻击的一个重要方面是攻击者对区块链网络进行有组织和大规模的计算力攻击。攻击者可能试图通过控制大量的计算资源来破坏网络的正常运行，干扰交易的确认和区块的生成。此外，攻击者可能通过掌握足够的算力，影响共识机制，损害网络的安全性和可靠性。

3、近期提出的bdos攻击引入了一种新的威胁，攻击者通过证明取得工作优势但不发布完整区块，从而影响其他节点的激励，使得工作对其他节点不再具有吸引力。此攻击方式不仅牵涉到对区块链网络的直接影响，还对节点的工作参与意愿构成了挑战。

4、在区块链系统中，节点的工作获益因素对其参与至关重要。攻击者算力和bdos攻击等威胁不仅可能导致区块链网络的不稳定，还直接影响节点的工作参与意愿。节点通常通过参与工作来获取激励，而攻击可能导致这些激励的不稳定性或减少。因此，我们需要深入了解攻击对节点工作获益因素的潜在影响，以采取相应的防御措施，确保节点在区块链网络中仍能够获得合理的激励。

5、在这一背景下，为了维护区块链网络的稳定性、透明性和安全性，迫切需要一种新的先进的安全性能预测分析方法，以有效地识别包括新提出攻击威胁(如bdos攻击)在内的区块链网络可能受到的攻击威胁，进而能够有效地识别、防御和纠正这些攻击威胁，从而确保用户在区块链环境中的安全互动。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种区块链网络防御安全性能预测分析方法，用以改善区块链网络可能受到的新型攻击威胁难以有效识别防御的问题。

2、第一方面，本发明提供的区块链网络防御安全性能预测分析方法包括：当区块链受到攻击后选择停止工作的节点比例达到设定情况时，设置节点的决策空间；根据节点在决策空间下的决策情况进行博弈分析；根据博弈分析情况选取与模拟区块链网络中攻击行为相关的模拟参数进行数值仿真建模；根据数值仿真建模结果进行区块链网络防御安全性能预测分析。

3、本发明提供的区块链网络防御安全性能预测分析方法的有益效果在于：运用数值仿真方法，模拟不同参数下的区块链演化结果，通过迭代调整参数，观察区块链系统的稳定性和演化趋势，为预测区块链网络的安全性能提供精准的数值依据。通过综合考虑攻击者算力、节点工作获益因素等关键因素，实现对区块链网络安全性的有效预测。能够有效地识别、防御和纠正包括新型攻击威胁在内的区块链网络可能受到的攻击威胁，从而确保用户在区块链环境中的安全互动。

4、一种可能的实施例中，当区块链受到攻击后选择停止工作的节点比例达到设定情况，包括：当区块链受到攻击后，所有节点选择停止工作；和，当区块链受到攻击后，选择停止工作和选择一直工作的节点比例维持稳定。

5、另一种可能的实施例中，与模拟区块链网络中攻击行为相关的模拟参数包括：在两条等长的区块链竞争时网络中选择攻击者区块的算力占比，攻击者算力占比，和，工作获益因素。

6、其它可能的实施例中，根据数值仿真建模结果进行区块链网络防御安全性能预测分析，包括：根据数值仿真建模结果观察分析进入死局的情况，得出区块链进入死局和跳出死局的安全分界线；根据安全分界线进行区块链网络防御安全性能预测分析。

7、第二方面，本发明还提供了一种区块链网络防御安全性能预测分析装置，所述装置包括：设置单元，用于当区块链受到攻击后选择停止工作的节点比例达到设定情况时，设置节点的决策空间；

8、博弈单元，用于根据节点在决策空间下的决策情况进行博弈分析；

9、仿真单元，用于根据博弈分析情况选取与模拟区块链网络中攻击行为相关的模拟参数进行数值仿真建模；

10、分析单元，用于根据数值仿真建模结果进行区块链网络防御安全性能预测分析。

11、其中，当区块链受到攻击后选择停止工作的节点比例达到设定情况，包括：当区块链受到攻击后，所有节点选择停止工作；和，当区块链受到攻击后，选择停止工作和选择一直工作的节点比例维持稳定。

12、与模拟区块链网络中攻击行为相关的模拟参数包括：在两条等长的区块链竞争时网络中选择攻击者区块的算力占比，攻击者算力占比，和，工作获益因素。

13、分析单元根据数值仿真建模结果进行区块链网络防御安全性能预测分析，包括：根据数值仿真建模结果观察分析进入死局的情况，得出区块链进入死局和跳出死局的安全分界线；根据安全分界线进行区块链网络防御安全性能预测分析。

14、第三方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述区块链网络防御安全性能预测分析方法。

15、第四方面，本发明还提供了一种电子设备，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述电子设备执行上述区块链网络防御安全性能预测分析方法。

16、关于上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面的描述。

技术特征：

1.一种区块链网络防御安全性能预测分析方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当区块链受到攻击后选择停止工作的节点比例达到设定情况，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，与模拟区块链网络中攻击行为相关的模拟参数包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据数值仿真建模结果进行区块链网络防御安全性能预测分析，包括：

5.一种区块链网络防御安全性能预测分析装置，其特征在于，所述装置包括：

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，当区块链受到攻击后选择停止工作的节点比例达到设定情况，包括：

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，与模拟区块链网络中攻击行为相关的模拟参数包括：

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述分析单元根据数值仿真建模结果进行区块链网络防御安全性能预测分析，包括：

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的区块链网络防御安全性能预测分析方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器及存储器；

技术总结本发明提供了一种区块链网络防御安全性能预测分析方法，包括：当区块链受到攻击后选择停止工作的节点比例达到设定情况时，设置节点的决策空间；根据节点在决策空间下的决策情况进行博弈分析；根据博弈分析情况选取与模拟区块链网络中攻击行为相关的模拟参数进行数值仿真建模；根据数值仿真建模结果进行区块链网络防御安全性能预测分析。应用本发明的方法能够模拟不同参数下的区块链演化结果，观察区块链系统的稳定性和演化趋势，为预测区块链网络的安全性能提供精准的数值依据，对区块链网络安全性进行有效预测。能够有效地识别、防御和纠正包括新型攻击威胁在内的区块链网络可能受到的攻击威胁，从而确保用户在区块链环境中的安全互动。技术研发人员：刘园,黄瑞信,雷志鹏,田志宏,鲁辉,孙彦斌,李默涵,苏申,张乐君,仇晶,谭庆丰,姜誉,徐光侠,潘海彬,章淑洁受保护的技术使用者：广州大学技术研发日：技术公布日：2024/8/1