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Enregistrement W4386124573 · doi:10.1109/access.2023.3308298

A New Framework for Fraud Detection in Bitcoin Transactions Through Ensemble Stacking Model in Smart Cities

2023· article· en· W4386124573 sur OpenAlexaff
Noor Nayyer, Nadeem Javaid, Mariam Akbar, Abdulaziz Aldegheishem, Nabil Alrajeh, Mohsin Jamil

Notice bibliographique

RevueIEEE Access · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueBlockchain Technology Applications and Security
Établissements canadiensMemorial University of Newfoundland
Organismes subventionnairesKing Saud University
Mots-clésComputer scienceAnomaly detectionNaive Bayes classifierRandom forestEnsemble learningMachine learningArtificial intelligenceData miningHyperparameterContext (archaeology)Decision treeHeuristicAdaBoostSupport vector machine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Bitcoin has a reputation of being used for unlawful activities, such as money laundering, dark web transactions, and payments for ransomware in the context of smart cities. Blockchain technology prevents illegal transactions, but cannot detect these transactions. Anomaly detection is a fundamental technique for recognizing potential fraud. The heuristic and signature-based approaches were the foundation of earlier detection techniques, but tragically, these methods were insufficient to explore the entire complexity of anomaly detection. Machine Learning (ML) is a promising approach to anomaly detection, as it can be trained on large datasets of known malware samples to identify patterns and features of the transactions. Researchers are focusing on determining an efficient fraud and security threat detection model that overcomes the drawbacks of the existing methods. Therefore, ensemble learning can be applied to anomaly detection in Bitcoin by combining multiple ML classifiers. In the proposed model, the ADASYN-TL (Adaptive Synthetic + Tomek Link) balancing technique is used for data balancing. Random search, grid search and Bayesian optimization are used for hyperparameter tuning. The hyperparameters have a great impact on the performance of the model. For classification, we used the stacking model by combining Decision Tree, Naive Bayes, K-Nearest Neighbors, and Random Forest. We used SHapley Additive exPlanation (SHAP) to interpret the predictions of the stacking model. The model also explores the performance of different classifiers using accuracy, F1-score, Area Under Curve-Receiver Operating Characteristic (AUC-ROC), precision, recall, False Positive Rate (FPR) and execution time, and ultimately selects the ideal model. The proposed model contributes to the development of effective fraud detection models that address the limitations of the existing algorithms. Our stacking model, which combines the prediction of multiple classifiers, achieved the highest F1-score of 97%, precision of 96%, recall of 98%, accuracy of 97%, AUC-ROC of 99% and FPR of 3%.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,022
Score d'incertitude au seuil0,045

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0020,002
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0020,003
Science ouverte0,0030,001
Intégrité de la recherche0,0020,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,055
Tête enseignante GPT0,329
Écart entre enseignants0,275 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations50
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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