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Visualization of Ethereum P2P network topology and peer properties
International Journal of Network Management ( IF 1.5 ) Pub Date : 2021-07-05 , DOI: 10.1002/nem.2175 Soohoon Maeng 1 , Meryam Essaid 1 , Changhyun Lee 2 , Sejin Park 1 , Hongteak Ju 1
International Journal of Network Management ( IF 1.5 ) Pub Date : 2021-07-05 , DOI: 10.1002/nem.2175 Soohoon Maeng 1 , Meryam Essaid 1 , Changhyun Lee 2 , Sejin Park 1 , Hongteak Ju 1
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Ethereum is arguably the second most popular cryptocurrency-based network after Bitcoin. Both use the distributed ledger technology known as the blockchain, which is considered secure. However, the provided security level is proportional to the number of connected nodes, the number of influential nodes, and the supported amount of hash power. Thus, the knowledge of the network properties and nodes' behavior is helpful to protect the network from possible attacks such as double-spending attacks, DDoS attacks, 51% attacks, and Sybil attacks. This paper proposes a node discovery mechanism, which performs a P2P link discovery on the Ethereum main network. For that, we develop Search-node, a modified version of Ethereum client that searches for all participating nodes in the blockchain network, stores the node information in the Bucket, and then processes the peer discovery method. Based on the collected data, we first visualize the Ethereum network topology and analyze the attributes of the network such as node degree, path length, diameter, and clustering coefficient. We then analyze the node properties and provide analytical results regarding the relationship between nodes, heavily connected nodes, node geo-distribution, security issues, and possible attacks over the influential nodes. As a result, we have identified 68,406 nodes with a total of 642,034 edges. By analyzing the collected data, we have found that the diameter in the Ethereum network is equal to 8. The node degree is over 19, which is two times higher than the default configuration.
中文翻译：
以太坊 P2P 网络拓扑和对等属性的可视化
以太坊可以说是仅次于比特币的第二大最受欢迎的基于加密货币的网络。两者都使用称为区块链的分布式账本技术，该技术被认为是安全的。但是，所提供的安全级别与连接节点的数量、有影响的节点的数量以及支持的算力数量成正比。因此，了解网络属性和节点行为有助于保护网络免受可能的攻击，例如双花攻击、DDoS 攻击、51% 攻击和女巫攻击。本文提出了一种节点发现机制，在以太坊主网上进行P2P链路发现。为此，我们开发了 Search-node，这是一个修改版的以太坊客户端，用于搜索区块链网络中的所有参与节点，将节点信息存储在 Bucket 中，然后处理对等发现方法。基于收集到的数据，我们首先对以太坊网络拓扑进行可视化，并分析网络的节点度、路径长度、直径和聚类系数等属性。然后我们分析节点属性并提供关于节点之间的关系、高度连接的节点、节点地理分布、安全问题以及对有影响的节点的可能攻击的分析结果。结果，我们确定了 68,406 个节点，总共有 642,034 条边。通过分析收集到的数据，我们发现以太坊网络中的直径等于8，节点度数超过19，比默认配置高出两倍。我们首先将以太坊网络拓扑可视化，并分析网络的节点度、路径长度、直径和聚类系数等属性。然后我们分析节点属性并提供关于节点之间的关系、高度连接的节点、节点地理分布、安全问题以及对有影响的节点的可能攻击的分析结果。结果，我们确定了 68,406 个节点，总共有 642,034 条边。通过分析收集到的数据，我们发现以太坊网络中的直径等于8，节点度数超过19，比默认配置高出两倍。我们首先将以太坊网络拓扑可视化，并分析网络的节点度、路径长度、直径和聚类系数等属性。然后我们分析节点属性并提供关于节点之间的关系、高度连接的节点、节点地理分布、安全问题以及对有影响的节点的可能攻击的分析结果。结果，我们确定了 68,406 个节点，总共有 642,034 条边。通过分析收集到的数据，我们发现以太坊网络中的直径等于8，节点度数超过19，比默认配置高出两倍。高度连接的节点、节点地理分布、安全问题以及对有影响的节点的可能攻击。结果，我们确定了 68,406 个节点，总共有 642,034 条边。通过分析收集到的数据，我们发现以太坊网络中的直径等于8，节点度数超过19，比默认配置高出两倍。高度连接的节点、节点地理分布、安全问题以及对有影响的节点的可能攻击。结果，我们确定了 68,406 个节点，总共有 642,034 条边。通过分析收集到的数据，我们发现以太坊网络中的直径等于8，节点度数超过19，比默认配置高出两倍。
更新日期：2021-07-05
中文翻译：
以太坊 P2P 网络拓扑和对等属性的可视化
以太坊可以说是仅次于比特币的第二大最受欢迎的基于加密货币的网络。两者都使用称为区块链的分布式账本技术，该技术被认为是安全的。但是，所提供的安全级别与连接节点的数量、有影响的节点的数量以及支持的算力数量成正比。因此，了解网络属性和节点行为有助于保护网络免受可能的攻击，例如双花攻击、DDoS 攻击、51% 攻击和女巫攻击。本文提出了一种节点发现机制，在以太坊主网上进行P2P链路发现。为此，我们开发了 Search-node，这是一个修改版的以太坊客户端，用于搜索区块链网络中的所有参与节点，将节点信息存储在 Bucket 中，然后处理对等发现方法。基于收集到的数据，我们首先对以太坊网络拓扑进行可视化，并分析网络的节点度、路径长度、直径和聚类系数等属性。然后我们分析节点属性并提供关于节点之间的关系、高度连接的节点、节点地理分布、安全问题以及对有影响的节点的可能攻击的分析结果。结果，我们确定了 68,406 个节点，总共有 642,034 条边。通过分析收集到的数据，我们发现以太坊网络中的直径等于8，节点度数超过19，比默认配置高出两倍。我们首先将以太坊网络拓扑可视化，并分析网络的节点度、路径长度、直径和聚类系数等属性。然后我们分析节点属性并提供关于节点之间的关系、高度连接的节点、节点地理分布、安全问题以及对有影响的节点的可能攻击的分析结果。结果，我们确定了 68,406 个节点，总共有 642,034 条边。通过分析收集到的数据，我们发现以太坊网络中的直径等于8，节点度数超过19，比默认配置高出两倍。我们首先将以太坊网络拓扑可视化，并分析网络的节点度、路径长度、直径和聚类系数等属性。然后我们分析节点属性并提供关于节点之间的关系、高度连接的节点、节点地理分布、安全问题以及对有影响的节点的可能攻击的分析结果。结果，我们确定了 68,406 个节点，总共有 642,034 条边。通过分析收集到的数据，我们发现以太坊网络中的直径等于8，节点度数超过19，比默认配置高出两倍。高度连接的节点、节点地理分布、安全问题以及对有影响的节点的可能攻击。结果，我们确定了 68,406 个节点，总共有 642,034 条边。通过分析收集到的数据，我们发现以太坊网络中的直径等于8，节点度数超过19，比默认配置高出两倍。高度连接的节点、节点地理分布、安全问题以及对有影响的节点的可能攻击。结果，我们确定了 68,406 个节点，总共有 642,034 条边。通过分析收集到的数据，我们发现以太坊网络中的直径等于8，节点度数超过19，比默认配置高出两倍。
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