(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111598759.0 (22)申请日 2021.12.24 (71)申请人 重庆邮电大 学 地址 400065 重庆市南岸区南 山街道崇文 路2号 (72)发明人 刘媛妮　许家铭　张建辉　王苏南　 刘坤　刘熙　 (74)专利代理 机构 重庆辉腾律师事务所 5 0215 代理人 卢胜斌 (51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01) H04L 9/30(2006.01) H04L 67/133(2022.01) H04L 43/0811(2022.01) H04L 43/16(2022.01) (54)发明名称 面向区块链中以太坊节点女巫攻击的检测 系统及检测方法 (57)摘要 本发明属于区块链领域， 涉及以太坊的网络 安全， 特别涉及面向区块链中以太坊节点女巫攻 击的检测系统及检测方法； 所述系统包括可视化 模块和女巫攻击检测模块； 可视化模块包括输入 单元和显示单元， 所述女巫攻击检测模块包括计 算单元、 接口检测单元、 区块解析单元、 ID检测单 元、 IP检测单元以及判决输出单元； 本发明通过 区块解析单元计算出以太坊节 点的总困难度， 并 利用ID检测单元和IP检测单元结合女巫攻击节 点的ID特性和IP特性， 从而检测出发生女巫攻击 的ID信息和IP地址， 并通过有效的机制阻断对应 女巫攻击节 点的通信。 本发明能够尽可能地及时 发现女巫攻击节点， 避免女巫攻击节 点对诚实节 点的侵害， 提升 了以太坊的网络层安全性。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 114389859 A 2022.04.22 CN 114389859 A 1.一种面向区块链中以太坊 节点女巫攻击的检测方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取以太坊诚实节点的IP地址、 端口信息、 总困难度和ID信息； 根据以太坊诚实节点的IP地址、 端口信息， 通过椭圆曲线算法计算出可能的攻击节点 的ID信息； 根据诚实节点的IP地址和端口信息， 构建出JSON ‑RPC接口请求， 并根据该接口请求检 测出诚实节点是否有新增连接数； 若有新增连接数， 则继续检测诚实节点的各个传入节点的当前区块总 困难度TD， 并判 断出所述传入节点是否为疑似恶意节点； 若疑似恶意节点的ID信息与可能的攻击节点的ID信息一致， 则直接判断该疑似恶意节 点为女巫攻击节点且该疑似恶意节点对应的IP地址为女巫攻击节点的IP地址； 若疑似恶意节点的ID信息与可能的攻击节点的ID信息不一致， 则检测疑似恶意节点的 IP地址与其节 点ID信息的对应 关系， 如果多个 疑似恶意节 点的ID信息对应1个IP地址， 则判 断这些疑似恶意节点的ID信息为女巫攻击伪造的节点身份， 且该IP地址为女巫攻击节 点的 IP地址。 2.根据权利要求1所述的一种面向区块链中以太坊节点女巫攻击的检测方法， 其特征 在于， 所述通过椭圆 曲线算法计算出可能的攻击节点包括采用代理IP通过椭圆 曲线算法随 机生成节点私钥和节 点公钥， 并将所述节点 公钥直接作为传入连接通信过程中的可能的攻 击节点的ID信息， 并为每 个可能的攻击节点构造出 所支持的协议、 节点名称和端口信息 。 3.根据权利要求1所述的一种面向区块链中以太坊节点女巫攻击的检测方法， 其特征 在于， 疑似恶意节点的TD的构造方式包括疑似恶意节点等待诚实节点发来的TD， 将诚实节 点的TD减去预设阈值， 使得疑似恶意节点的TD小于诚实节点的TD。 4.根据权利要求1或3所述的一种面向区块链中以太坊节点女巫攻击的检测方法， 其特 征在于， 所述预设阈值的计算公式表示为K≤K1+K2， 其中， K表示预设阈值； K1表示诚实节点 的当前区块与父区块之间的难度调整， K2表示诚实节点的当前区块与父区块之间的难度炸 弹。 5.根据权利要求1或4所述的一种面向区块链中以太坊节点女巫攻击的检测方法， 其特 征在于， 判断所述传 入节点为疑似恶意节点的过程包括解析出诚实节点在当前区块的TD和 传入节点在当前区块的TD， 若传入节点在当前区块的TD小于诚实节点在当前区块的TD， 且 低于预设阈值， 则判断传入节点所对应的当前区块为疑似恶意区块， 且该传入节点为恶意 疑似节点。 6.一种面向区块链中以太坊节点女巫攻击的检测系统， 所述系统包括可视化模块和女 巫攻击检测模块； 其特征在于， 所述可视化模块包括输入单元以及显示单元， 所述女巫攻击 检测模块包括计算单元、 接口检测单元、 区块解析单元、 ID检测单元、 IP检测单元以及判决 输出单元； 所述输入单 元用于输入以太坊诚实节点的IP地址、 端口信息、 总困难度和ID信息； 所述显示单 元用于显示所述女巫攻击检测模块的实时检测结果； 所述计算单元用于根据以太坊诚实节点的IP地址、 端口信息， 通过椭圆曲线算法计算 出可能的攻击节点的ID信息； 所述接口检测单元用于根据诚实节点的IP地址和端口信息， 构建出JSON ‑RPC接口请权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114389859 A 2求， 并根据该接口请求检测出诚实节点是否有新增连接数； 所述区块解析单元用于解析检测诚实节点的各个传入节点的当前区块总困难度TD， 并 解析出作为疑似恶意节点的传入节点； 所述ID检测单元用于检测疑似恶意节点的ID信息与可能的攻击节点的ID信息是否一 致， 并生成前置 输入条件； 所述IP检测单元用于检测疑似恶意节点的IP地址与 其节点ID信息的对应关系， 并生成 前置输入条件； 所述判决输出单元用于响应于ID检测单元或IP检测单元的前置输入条件， 将ID信息与 可能的攻击节 点的ID信息一致的疑似恶意节点输出， 以及用于将一个IP地址对应多个ID信 息的疑似恶意节点输出， 并判断这些疑似恶意节点的ID信息为女巫攻击伪造的节点身份， 且该IP地址为女巫攻击节点的IP地址 。 7.根据权利要求6所述的一种面向区块链中以太坊节点女巫攻击的检测系统， 其特征 在于， 所述计算单元具体用于通过椭圆 曲线算法计算出可能的攻击节点包括采用代理IP通 过椭圆曲线算法随机生成节点私钥和节点公钥， 并将所述节点公钥直接作为传 入连接通信 过程中的可能的攻击节点的ID信息， 并为每个可能的攻击节点构造出所支持的协议、 节点 名称和端口信息 。 8.根据权利要求6所述的一种面向区块链中以太坊节点女巫攻击的检测系统， 其特征 在于， 所述区块解析单元具体用于解析出诚实节 点在当前区块的TD和传 入节点在当前区块 的TD， 若传 入节点在当前区块的TD小于诚实节 点在当前区块的TD， 且低于预设阈值， 则判断 传入节点所对应的当前区块 为疑似恶意区块， 且该传入节点 为恶意疑似节点。 9.根据权利要求6所述的一种面向区块链中以太坊节点女巫攻击的检测系统， 其特征 在于， 所述判决输出单元具体用于对 所述ID检测单元或所述IP检测单元生成的前置输入条 件进行判断， 若满足其自身的前置输入条件， 则判断出疑似恶意节点的ID信息为女巫攻击 伪造的节点身份， 且该IP地址为女巫攻击节点的IP地址 。 10.根据权利要求6或9所述的一种面向区块链中以太坊节点女巫攻击的检测系统， 其 特征在于， 所述女巫攻击检测模块还包括检测调度单元， 所述检测调度单元用于调度所述 女巫攻击检测模块中的其他单元， 其中， 当ID检测单元生成的前置输入条件不满足判决输 出单元设置的前置 输入条件时， 所述检测调度单 元直接调度所述 IP检测单 元。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114389859 A 3