加密货币是使用密码学原理来验证和保护交易的交易媒介,其典型代表有比特币、以太币等。加密货币交易网络是基于点对点网络构建的加密货币交易平台,具有去中心化、自由流通和交易不可篡改等优点,近年来得到了广泛关注。然而,随着加密货币交易网络交易流量的不断增加,针对交易网络的攻击层出不穷,网络安全问题日益尖锐。就攻击目标而言,交易网络安全问题可以分为对用户信息的攻击和对网络自身的攻击两类。这两类攻击的典型代表是钓鱼诈骗和拒绝服务攻击。因此,本文分别就以太币交易网络中的钓鱼诈骗、比特币闪电网络在攻击下的安全性展开了研究。钓鱼诈骗是攻击者冒充权威机构骗取受害者敏感信息的诈骗行为。在以太币交易网络中,钓鱼诈骗主要通过私人通讯(如电子邮件、微信等)进行,无法使用HTML分析、DNS分析等基于钓鱼特征的方法进行检测。因此,本文从交易网络蕴含的信息入手,使用钓鱼节点的交易特征,通过以太币交易网络钓鱼检测模型,对针对用户信息的攻击检测做了研究。闪电网络是构建于比特币交易网络上的二层交易网络(2-layer Transaction Network)。它通过合并交易,提高了比特币交易的效率。但是,闪电网络结构中心性较高,交易能力易受网络攻击影响。针对此问题,本文提出了闪电网络性能的量化评估指标,对闪电网络遭受攻击时的交易转发能力做了仿真研究,评估了闪电网络在攻击下的安全性。本文的主要工作和创新点如下:(1)针对以太币交易网络钓鱼节点检测问题,本文提出了BM-GCN模型,利用网络中已知钓鱼节点特征,识别隐藏钓鱼节点。该模型从交易网络中提取交易特征来构建网络子图,并使用图卷积网络在网络子图上进一步提取拓扑结构特征,综合多种结构特征来检测钓鱼节点。同时,为缓解已知钓鱼节点过少引起的过拟合、避免未标注钓鱼节点对特征学习的干扰,本文在模型训练过程中引入了引导聚集(Bagging)策略。本文在不同正负例比例的数据上进行了钓鱼节点检测实验,其中BM-GCN模型的平均AUC值达到了0.877,显著高于基线方法;且模型表现不受正负例比例影响,具有很强的鲁棒性。(2)针对闪电网络结构安全问题,本文定义了网络联通性和交易可达性等指标,设计了节点移除实验来评估闪电网络的安全性。本文根据度中心度、接近中心度和介数中心度选出网络的中心节点,并通过移除节点,模拟节点遭受网络攻击而离线,对闪电网络在攻击下的联通性和可达性进行了仿真研究。其结果为:在移除前3%中心节点的情况下,闪电网络联通性降低了55.5%,交易可达性下降了23.1%。实验说明闪电网络结构较为脆弱,针对中心节点的攻击会严重降低闪电网络的交易能力。