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一种基于区块链技术实现电信诈骗号码标记库共享的方法
摘 要：近年来,电信诈骗事件频发,引起社会各界重视.为了防范电信诈骗,众多厂家、互联网公司、运营商等均建立了电信诈骗标记库,并通过手机侧APP等方式向用户提供提醒、标记等功能.然而,各家标记库数据并不全面,并且可能存在错标、可篡改等弊端.本文利用区块链技术实现了电信诈骗号码标记库的共享,打通各个独立的电信诈骗号码标记库、实现数据共享,并且具备容错、不可篡改等功能,从而更好地防范电信诈骗.
关键词：电信诈骗；区块链；数据库共享
1 引言
电信诈骗指犯罪分子通过电话和短信方式,编造虚假信息,设置骗局,对受害人实施远程、非接触式诈骗,诱使受害人给犯罪分子打款或转账的犯罪行为.
当前,电信诈骗已经成为全社会关注的信息安全焦点问题,部分诈骗事件给用户造成了巨大损失,给社会造成了不良影响.由于其受害人群广、涉案金额大、犯罪门槛低、传播速度快,电信诈骗的预防和打击十分困难,任务艰巨；另外,借助互联网浪潮,电信诈骗衍生出一系列新型诈骗手法,设计各种场景,研析人性弱点,已形成完整的黑色产业链.
针对电信诈骗,国家高度重视,成立了国务院打击治理电信网络新型违法犯罪工作部际联席会议,建立了跨多行业的协调机制,部署多行业共同开展联合打击.、运营商、各手机终端厂家、银行、互联网公司都推出和建立了各自的电信欺诈号码标记APP和标记库,如“天盾”、360 手机卫士、百度手机卫士等手机APP,各手机终端厂家生产的终端上自带的标记功能等.各个机构通过用户在终端标记电信诈骗号码,不断完善其电信诈骗标记库.
1.1 相关技术方案
为了预防和打击电信诈骗电话,可以从电话接入阶段就进行提醒和拦截,需要预先建立相应的号码标记库,在该场景下较为成熟的技术手段主要有以下几种方式：
（1）各终端或安全公司通过用户手机APP 的标记
功能建立号码标记库,并对用户进行事中或事后提醒.基于终端用户标记号码类型不断扩充后台服务端的号码标记库,用户一旦存在可疑号码接入,就可以基于服务端的号码标记库进行号码类型提醒.另外,除了基于用户标记的号码标记库以外,还结合用户、短信、社交好友关系、大数据平台资源等来判定来电号码的类型,进行相应的提醒.
（2）运营商通过建立黑名单库,进行相应的拦截和
提醒工作.运营商通过信息、对疑似号码和短信的审核信息、提供的相关信息等来建立号码黑名单库,并基于建立的黑名单库进行停机、拦截、提醒等相应的处理.上述方式存在以下不足：
●通过手机APP 标记功能建立号码标记库,并基于服务端存储的号码标记库对用户的来电进行提醒的技术方案存在以下缺陷：
——数据不够全面：各方单独建立标记库,由于用户群有限,存在号码标记不完整的情形,很难全面地防范电信诈骗骚扰.
——数据真实性不能保证：由于对APP 使用用户没有限制、用户失误等原因,各方的标记库中存在恶意标记和标记错误的现象；也可能存在各标记库的拥有者或者运维者为了自身的利益,与不法分子进行利益交易篡改标记数据的行为,数据的真实性存在问题.
——只能事后提醒,不能提前防御：只能在用户接入电话后进行号码类型提醒和事后提醒,不能提前对确定的恶意号码进行拦截.
●基于运营商建立的黑名单库进行提醒、拦截的技术方案存在以下缺陷：
——数据不够全面：运营商数据来源较为单一,用户参与度低,标记库数据量较小,很难全面对诈骗电话进行拦截和提醒工作.
——数据可能被篡改：虽然数据来源较为可信,大部分时候可以很好地保证数据的真实性,但是仍然不能防止后台人员篡改数据.
为克服以上不足,高效打击黑色产业链,必须改变以前“单兵作战”的模式,全行业联合起来共同打击,形成打击电信诈骗生态圈,更加高效地预防电信诈骗犯罪行为.
1.2 区块链技术
区块链是随着比特币等数字加密货币的日益普及而逐渐兴起的一种全新的去中心化基础架构与分布式计算方式,目前已经引起政府部门、金融机构、科技企业和资本市场的高度重视与广泛关注.区块链技术具有去中心化、时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点,特别适合构建可编程的货币系统、金融系统乃至宏观社会系统.现阶段区块链应用于金融服务、供应链溯源、版权和许可认证、公证记录、共享经济等多个领域.
区块链技术本身自带的去中介化、去信任、不可篡改的特性可以很好地解决数据共享中存在的失信、数据真实性的问题.基于区块链的这一特性,相关人员已经基于区块链进行了仪器数据管理、采样机器人数据保护等领域的研究.目前,区块链作为一项解决信任缺失的机制尚未看到在通信信息安全领域相关具体的应用.
1.3 目前所做的工作
本文提出的方法解决了相关技术方案的问题,具体表现在：
（1）利用区块链技术,打通多方号码标记库,整合多方标记数据,提高标记数据的完整性,增强电信诈骗的防护能力.
（2）利用区块链不可篡改的特性,保证节点上传后的标记数据不可更改；通过增加标记次数和标记来源,可进一步进行数据准确度确认.
（3）形成良好的防电信诈骗生态,随着区块链上的参与方越来越多,数据的可信度提升,标记库的生态会越来越完善,会有更多的人和组织参与进来共同抵制电信诈骗.
2 技术方案
2.1 电信诈骗号码标记库共享系统整体框架
电信诈骗标记库共享系统主要涉及到底层区块链系统、共识机制、联盟节点、其他节点几个模块.
●底层区块链系统：搭建整体的区块链框架,实现一个链式存储的加密数据库,可以保证数据的安全、同步、认证和用户管理机制.
●共识机制：将标记数据客观记录并且不可篡改的过程,是各联盟节点达成一致的策略和方法,它解决了选择哪个节点记录数据,如何验证数据真实有效的问题.
●联盟节点：是区块链上的完整节点,拥有号码标记库的相关公司和组织,联盟节点拥有向区块链的底层数据库写入标记数据的权限、参与数据验证的权限以及分配普通用户数据读取的权限.
●其他节点：除联盟节点以外参与到标记库共享机制的节点,只有在得到联盟节点授权以后才可以读取标记库中的数据,不同的用户可以分配不同的读取权限.
电信诈骗号码标记库共享系统框架参见图1.
2.2 电信诈骗号码标记库共享实现机制
为了解决号码标记库的完整性和真实性,可以基于区块链技术建立多方共享的电信诈骗号码标记库.基于区块链的电信诈骗号码标记库共享的实现机制如下：
（1）底层区块链类型、结构
电信诈骗标记库共享机制采用多方合作进行共享,从区块链应用类型上是一种联盟链,联盟节点拥有权限写入数据,其他节点只有通过授权才可以读取数据；所有标记数据以块链式数据结构经过共识存储在唯一的区块链数据库中,通过哈希算法连接数据、提供时间戳特性,保证数据不可篡改特性；区块链系统采用P2P 组网技术,每个记账节点地位平等且以扁平式拓扑结构相互连通和交互,共享标记数据；采用非对称加密算法实现公私钥保护机制,可以用于验证节点信息,保护用户隐私、数字签名和登陆认证；此外,底层区块链系统还提供了用户管理、权限管理、安全管理的功能.
（2）联盟节点
包括、运营商、互联网公司、手机终端厂家等标记库提供方.联盟节点作为区块链上的记账节点,可以向区块链系统中写入号码及号码类型的记录,一旦写入,就记录在系统中不可更改,随着时间推进,写入节点可以更新号码的类型.
（3）其他节点
包括、运营商、其他监管机构以及普通手机用户等.、运营商和监管机构通过授权可以批量读取标记库中的号码,用于监控、反查、治理等工作；普通的手机用户在安装相应的应用后,当陌生号码接入阶段,由系统自动反馈号码的标记信息.另外,普通用户可以对陌生号码进行标记,然后反馈给联盟节点,在联盟节点共识后由联盟节点写入标记库中.
（4）共识机制
电信诈骗号码标记库共享机制采用类Paxos、PBFT 的共识机制来确认写入数据权限以及写入数据的真实性,除此之外添加相关数据验证功能,基于历史记录的数据进行相关的验证.
（5）事前防范机制
运营商可以对相关标记库中多次标记的号码在通信网络中进行设置,直接拦截.
（6）信誉机制
如果一方存在共享标记数据的情况,全网都会告知,影响该节点的信誉,增加其成本；另外,随着数据共享参与节点的增多,数据权威性会越来越强,会促使其他标记库拥有者积极参与到数据共享机制中来,进而进一步提高数据权威性,形成良好的生态圈.
2.3 具体业务流程
本系统中涉及到的业务流程包括诈骗号码标记库数据写入（或更新）、普通用户数据查询等.
（1）数据写入（或更新）流程
某个联盟节点可以在得到所有联盟节点共识和数据验证的基础上向底层区块链数据库写入标记数据,每条标记数据包括号码、标记类型、标记次数、提供的联盟节点、写入的时间等信息,号码的标记数据一旦写入就不可篡改,但号码标记的数据在得到所有节点共识后可以进行更新,用于解决标记错误和号码更换等问题.数据写入（或更新）流程如图2 所示.
（2）数据查询流程
普通用户在得到联盟节点授权以后可以读取标记库中的数据.数据查询具体形式可以是普通用户在接听电话过程中系统自动与标记库进行比对,在通话界面上及时显示相应提醒标识；也可以给用户设定查询界面,用户输入电话号码对其进行查询.具体流程都是用户侧录入电话号码,获得节点侧授权后进行数据库查询操作并返回.
运营商在获取相应查询权限后,可实时获取标记库中标记次数较多、匹配度较高的诈骗号码,在网络侧进行实时封堵,实施源头管控.另外,为了防止用户随意标记非恶意号码,手机侧还可以增加通话关键字匹配等功能,用户标记关键字后进行匹配,进一步确认用户侧标记正确.
3 结束语
本文基于联盟许可区块链的底层技术,联合运营商、、厂商等拥有标记库的各方,建立号码标记库共享机制,实现多方号码标记库的共享.基于该号码标记库,运营商和可对确定的诈骗号码进行反查、拦截、叫停等工作；手机用户作为一个可读节点接入,当陌生号码接入时,可对用户进行实时的提醒.
同时,区块链技术的去信任、不可篡改等性质,解决了号码标记库共享时存在的失信和数据真实性无法保证的问题.因此,通过使用本方案提出的方法可以建立良好的防电信诈骗生态,使更多的人和组织参与到防电信诈骗的工作中来.
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