基于智能合约的无人机集群安全性研究.pdf

第22卷第8期软件导刊Vol.22No.82023年8月SoftwareGuideAug.2023基于智能合约的无人机集群安全性研究杨忠举，朱卫星，何红悦，王梅娟（中国人民解放军陆军工程大学指挥控制工程学院，江苏南京210007）摘要：智能合约是区块链的重要组成部分，具有去中心化、可追溯、自动化执行以及不可篡改等特点，在理论和技术层面能够有效适应无人机集群安全性方面的需求。以智能合约在无人机集群中飞行数据管理、自主协同、安全维护以及安全认证4个方面的应用为例，重点分析智能合约在应用过程中潜在的整数溢出、时间戳、重入、交易顺序依赖及交易授权5种安全漏洞。在此研究基础上，针对潜在的智能合约安全漏洞提出一种基于注意力机制的混合神经网络漏洞检测模型。实验表明，与当前流行的智能合约漏洞检测技术相比，该漏洞检测模型检测效果更好，具有较高的准确率和精确率。该研究结果对于提高无人机集群建设安全系数具有一定的实际意义，也为无人化建设与发展提供了参考。关键词：智能合约；无人机集群；注意力机制；混合神经网络；漏洞检测DOI：10.11907/rjdk.222405开放科学（资源服务）标识码（OSID）：中图分类号：TP183文献标识码：A文章编号：1672-7800（2023）008-0164-08ResearchontheSecurityofDroneSwarmsBasedonSmartContractYANGZhongju，ZHUWeixing，HEHongyue，WANGMeijuan（SchoolofCommandandControlEngineering，PLAArmyEngineeringUniversity，Nanjing210007，China）Abstract：Smartcontractsareanimportantcomponentofblockchain，characterizedbydecentralization，traceability，automatedexecution，andnontampering.Theycaneffectivelymeetthesecurityrequirementsofdroneclustersatboththetheoreticalandtechnicallevels.Takingtheapplicationofsmartcontractsinflightdatamanagement，autonomouscollaboration，securitymaintenance，andsecurityauthenticationinun⁃mannedaerialvehicleclustersasanexample，thispaperfocusesonanalyzingthepotentialsecurityvulnerabilitiesofsmartcontractsintheap⁃plicationprocess，includingintegeroverflow，timestamp，reentry，transactionsequencedependency，andtransactionauthorization.Basedonthisresearch，ahybridneuralnetworkvulnerabilitydetectionmodelbasedonattentionmechanismisproposedforpotentialsecurityvulnerabil⁃itiesinsmartcontracts.Experimentshaveshownthatcomparedtothecurrentpopularsmartcontractvulnerabilitydetectiontechnology，theproposedvulnerabilitydetectionmodelACBSChasbetterdetectionperformance，andhasbetteraccuracyandprecisionindetectingvulnera⁃bilities.Theresearchresultshavecertainpracticalsignificanceforimprovingthesafetyfactorofdroneclusterconstruction，andalsoprovidereferenceforunmannedconstructionanddevelopment.KeyWords：smartcontract；droneswarm；attentionmechanism；hybridneuralnetwork；vulnerabilitydetection技术也存在潜在安全