基于區(qū)塊鏈技術的社交網(wǎng)絡上虛假商業(yè)廣告檢測模型

王超

摘 要：Twitter，F(xiàn)acebook，以及新浪微博等社交媒體上存在大量商業(yè)廣告，其中虛假商業(yè)廣告的推送會嚴重損害消費權益，并且對行業(yè)內(nèi)的其他經(jīng)營者構(gòu)成不正當競爭。鑒于此，可利用區(qū)塊鏈技術的去中心化、不可篡改、可追溯等特性，檢查虛假廣告的傳播途徑;使用自然語言處理的方法比較各虛假廣告文本間的完整度和相似度，以達到識別虛假廣告的目的。基于此模型，可以有效控制虛假廣告的傳播，維護消費者和行業(yè)內(nèi)其他經(jīng)營者的權益，營造公平正義的社交網(wǎng)絡環(huán)境。

關鍵詞：區(qū)塊鏈技術;社交網(wǎng)絡;自然語言處理;虛假商業(yè)廣告

中圖分類號：TP311.1? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1673-291X（2021）09-0044-04

引言

社交平臺上存在著兩類媒體：公媒體和自媒體，公媒體發(fā)布的信息具有權威性、科學性、公正客觀的特點，而自媒體發(fā)布的信息可能帶有個人主觀情緒甚至摻雜著利益驅(qū)動，所以由自媒體發(fā)布的信息真假難辨，信息質(zhì)量良莠不齊，而社交平臺上大多數(shù)商業(yè)廣告均是由自媒體發(fā)布，其中不乏虛假商業(yè)廣告的存在。

虛假商業(yè)廣告對個人甚至是社會都會產(chǎn)生極其惡劣的影響。就個人而言，社交平臺每天推送大量的信息，這些信息是通過大數(shù)據(jù)以及人工智能技術，根據(jù)我們以前的愛好、偏愛、信仰、世界觀等篩選推送給用戶的，所以這些信息中夾雜的虛假商業(yè)廣告?zhèn)€人大概率會選擇相信，很少會去求證它的真實性，從而影響用戶的經(jīng)濟決策，選擇購買商品，損害了自己的經(jīng)濟利益。就社會而言，當一個虛假廣告點擊量、瀏覽量激增，談論度升高得到廣泛傳播時，就危害到了社會的安全性和穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)媒體相比，社交網(wǎng)絡上的信息傳播速度更快，影響的受眾更多，甚至會引起負面的網(wǎng)絡輿論。此時政府則需要花費時間和公共資源去辟謠，維護社會的和諧穩(wěn)定與公正秩序，平息負面網(wǎng)絡輿論[1]。

商業(yè)廣告的基礎屬性便是商業(yè)性，其目的是向公眾宣傳商品和服務，吸引消費者注意最終實現(xiàn)購買行為[2]。但目前對于虛假商業(yè)廣告的管控力度不足，主要體現(xiàn)在三個方面：第一，缺少明確詳細的法律法規(guī)依據(jù)，對欺騙性虛假廣告和誤導性虛假廣告引起的負面后果難以追責問責;第二，政府監(jiān)管力度不足，給虛假商業(yè)廣告的傳播間接提供了渠道;第三，缺少切實可行的信息技術對虛假商業(yè)廣告進行識別和追蹤，導致人員利用率低，管控力度不足。

由于虛假商業(yè)廣告具有主體復雜、覆蓋面廣泛、發(fā)布不受時間空間限制、傳播速度快等特點[3]，加上對于虛假廣告的監(jiān)管工作涉及政府多部門，使對虛假廣告的監(jiān)管出現(xiàn)了諸多問題。為了解決這些問題，新型信息技術的使用對虛假廣告的鑒別和篩選尤為重要。目前我國信息監(jiān)控技術相對比較落后，缺乏有效的信息收集和自動過濾系統(tǒng)實現(xiàn)對信息的動態(tài)監(jiān)測。當前，網(wǎng)絡監(jiān)控主要采取網(wǎng)頁直接打印、使用Windows自帶的網(wǎng)頁保存功能和離線瀏覽軟件三種手段，很難全面保存虛假廣告信息，也難以對信息進行有效追蹤。因此，結(jié)合區(qū)塊鏈技術對社交網(wǎng)絡上的虛假商業(yè)廣告進行監(jiān)測識別追蹤則顯得極為重要。

目前已有大量關于區(qū)塊鏈的書籍以及文獻，可是，將區(qū)塊鏈和社交平臺結(jié)合研究的文獻比較少。賓晟等基于區(qū)塊鏈技術，在社交網(wǎng)絡中考慮激勵機制對用戶傳播信息的影響，構(gòu)建了在不同傳播行為下的收益—風險矩陣，從而確定傳播模型中各狀態(tài)間的轉(zhuǎn)移概率和轉(zhuǎn)換過程[4]。趙丹等主要研究了區(qū)塊鏈環(huán)境下網(wǎng)絡輿情信息傳播的特征及規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在區(qū)塊鏈環(huán)境下輿情傳播效率有所降低，虛假輿情傳播得以遏制，使得優(yōu)質(zhì)內(nèi)容得以凸顯，從而重新構(gòu)建生態(tài)良好的輿論環(huán)境[5]。馬強等人以Steemit區(qū)塊鏈新聞平臺作為研究對象，指出謠言的發(fā)展和應對困境，提出解決網(wǎng)絡謠言的新辦法并結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)狀提出國內(nèi)治理謠言的新模式[6]。鐘歡除了對區(qū)塊鏈重塑網(wǎng)絡輿論環(huán)境提出解決建議之外，對于計算機網(wǎng)絡技術中人工智能的運用也提出了有效解決途徑[7]。潘虹通過比較Synereo社交平臺和傳統(tǒng)社交媒體平臺，說明了傳統(tǒng)社交媒體的發(fā)展瓶頸和痛點，指出以區(qū)塊鏈技術為基礎搭建的Synereo社交平臺具有極大的發(fā)展優(yōu)勢[8]。黃心豪、趙博首先從區(qū)塊鏈技術的四個層次探討區(qū)塊鏈技術對優(yōu)化網(wǎng)絡輿論的理論可能性，接著從網(wǎng)絡輿論的信息安全問題、網(wǎng)絡暴力問題以及言論質(zhì)量問題這三個方面提出優(yōu)化建議[9]。李泰安則從各方面對區(qū)塊鏈的用途做了詳解，最后得出結(jié)論：區(qū)塊鏈不僅助力于版權保護，在打擊虛假新聞、保護個人隱私信息、輿情分析、信息脫媒等領域都將產(chǎn)生重大影響，有望在區(qū)塊鏈技術的幫助下將重塑網(wǎng)絡輿論環(huán)境[10]。張妍認為要客觀冷靜地看待區(qū)塊鏈，還不能將區(qū)塊鏈全面直接的應用到金融等高精尖行業(yè)，但可運用在打車軟件或社交應用等日常生活中[11]。

以上文獻都肯定了區(qū)塊鏈技術在社交平臺中應用的可行性，但是都沒有提出一個具體的系統(tǒng)架構(gòu)。本文在前人的基礎上，利用區(qū)塊鏈技術構(gòu)建自媒體組織從登錄到發(fā)布廣告的完整過程，結(jié)合自然語言處理進行虛假商業(yè)廣告間的語義相似度比較，對于語義相似度高的兩條或兩條以上的虛假廣告丟棄出區(qū)塊鏈。

一、相關研究

（一）區(qū)塊鏈技術

2019年10月24日，中央政治局集體學習時強調(diào)，要把區(qū)塊鏈技術作為核心技術自主創(chuàng)新的重要突破口，明確主攻方向，加大投入力度。

區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個去中心化的分布式賬本數(shù)據(jù)庫。其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一個有序的、反向鏈接的交易塊列表。區(qū)塊鏈中的每個區(qū)塊都有一個哈希值來標識，這個哈希值是對區(qū)塊頭使用SHA256加密算法得到的。每個區(qū)塊都可以通過其區(qū)塊頭中包含的其父區(qū)塊的哈希值來找到其前一個區(qū)塊（父區(qū)塊）。換句話說，每個區(qū)塊的區(qū)塊頭中多包含它的父區(qū)塊的哈希值，這樣環(huán)環(huán)相扣把每個區(qū)塊鏈接到各自父區(qū)塊的哈希值序列就是一條可以一直追溯到第一個區(qū)塊的鏈條。

1.區(qū)塊鏈的特點

一是去中心化。區(qū)塊鏈是不依賴于單一信任中心的系統(tǒng)，其本質(zhì)上是一個去中心化的分布式賬本數(shù)據(jù)庫，在處理僅涉及鏈內(nèi)封閉系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)時，區(qū)塊鏈本身能夠創(chuàng)造參與者之間的信任，無須第三方介入。區(qū)塊鏈本身不創(chuàng)造信任，只是作為信任的載體。

二是不可篡改。不可篡改性是區(qū)塊鏈最為顯著的特征，是區(qū)塊鏈系統(tǒng)的必要條件。區(qū)塊鏈的不可篡改是基于密碼學的哈希算法，以及多方的共同維護，但同時由于這個特性，區(qū)塊鏈的不可篡改并不是嚴格意義上的，因為當一個人掌握51%以上的算力時，那么他計算出正確哈希值的速度就會比全網(wǎng)其他礦工更快，從而可以修改自己的交易記錄。

三是數(shù)據(jù)可溯源。區(qū)塊鏈是一個分散的數(shù)據(jù)庫，而存儲數(shù)據(jù)的就是一個個節(jié)點，存儲在區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)，所有的流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)記錄都是可溯源、可查詢的，能清楚地看到它來自哪里，又去了哪里。錢衛(wèi)寧認為，數(shù)據(jù)溯源方法可分成兩大類，即基于批注的方法和非批注的方法[12]。對于非批注的方法，在處理數(shù)據(jù)的過程中，不需要對源數(shù)據(jù)和目標數(shù)據(jù)（處理的結(jié)果）附加額外的信息，但是，此時需要了解存儲、維護數(shù)據(jù)進行了何種處理?；谂⒌姆椒▽⒚總€數(shù)據(jù)項變換為三元組標簽，其中s表示數(shù)據(jù)項源，d表示目標數(shù)據(jù)（當前數(shù)據(jù)），i表示中間數(shù)據(jù)結(jié)果。通過在數(shù)據(jù)處理過程中進行標簽傳播，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的勾連，以支持數(shù)據(jù)溯源。

四是共識機制。區(qū)塊鏈是一個可追溯、不可篡改，能有效解決多方互信問題的分布式系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)難以避免的問題和挑戰(zhàn)就是一致性問題，而解決一致性問題的過程則為共識。假設系統(tǒng)中有n個節(jié)點，其中最多有f個節(jié)點可能崩潰，也就是說，最少有n-f個節(jié)點是好的。節(jié)點i從一個輸入值vi開始。所有節(jié)點必須要從全部輸入值中最終選擇一個值（決策值），并滿足以下條件：其一，一致性，即所有好節(jié)點的決策值必定相同;其二，可終止性，即所有好節(jié)點必須在有限的時間內(nèi)結(jié)束決策過程;其三，有效性，即做出的決策值是某個節(jié)點的輸入。安全可靠的共識算法是分布式系統(tǒng)共識達成的關鍵，共識算法解決的就是分布式系統(tǒng)中哪個節(jié)點發(fā)起提案，其他節(jié)點就這個提案如何達成一致的問題。

五是智能合約。智能合約是采用信息化方式傳播，用以驗證或執(zhí)行合同的一種計算機協(xié)議。它允許在第三方不存在的情況下進行可信交易，從而有效解決互信問題。

當一個事件信息傳入智能合約后，觸發(fā)智能合約，進行自動狀態(tài)機判斷。如果某個或某幾個動作能滿足自動狀態(tài)機中的觸發(fā)條件，那么狀態(tài)機會根據(jù)預設的信息選擇合約自動執(zhí)行。因此，智能合約不僅能夠有效地對事件信息進行判斷處理，而且能夠保證合約在沒有引入第三方權威機構(gòu)的條件下順利履行合約，從而避免了違約行為的出現(xiàn)。

（二）自然語言處理

1.向量空間模型介紹。在2013年，Word2vec由Mikolov等人提出，其本質(zhì)是通過神經(jīng)網(wǎng)絡學習一個輸入X對應輸出Y的某個語言模型，然后將訓練后得到的權重矩陣用來對輸入X的詞進行分布式優(yōu)化。總的來說，Word2vec模型任務分為兩個部分，一是建立模型，二是通過訓練模型來獲得權重矩陣，也就是嵌入詞向量。

2.語義相似性。向量空間模型是一種常用的文本表示模型。它的核心思想是，每個文檔可以表示為一個特征向量，文檔中的特征項在向量中有對應位置，特征項的權重作為向量對應位置的元素。其中，文檔是有一定規(guī)模的文字片段，可以是篇章、段落、句子等。特征項是指不可分的語言單元，可以是短語、詞組、詞或字等。文檔中的特征項是互異的，同一個詞在文檔中重復出現(xiàn)當作是同一種特征項。特征項的權重表示特征項在文檔中的重要程度。向量空間模型早期用于信息檢索，為了簡化問題，其設計了假設：文檔所屬的類別與文檔中包含的特征項、特征項的權重有關，和特征項的順序無關。

特征項的權重有多種計算方法，常用的有以下幾種。用wij表示特征項ti在文檔Dj中的權重，tfij表示特征項ti在文檔Dj中出現(xiàn)的頻次，N是訓練集中總文檔數(shù)，ni是訓練集中出現(xiàn)特征項ti的文檔數(shù)。

TF-IDF的思想是每個特征項本身也有重要程度區(qū)別，每種特征項的重要程度由特征項的信息熵表示。根據(jù)香農(nóng)信息論，在所有文檔中出現(xiàn)頻次越高的特征項，其擁有的信息熵越小。信息熵通過逆文檔頻次（inverse document frequency）計算出，其計算公式為：

idfi=log（1）

TF-IDF權重是將頻次和逆文檔頻次相乘：

wij=tfij*idfi=tfij*log（2）

TF-IDF計算過程中由于信息熵本身考慮了特征項的信息量大小，所以通常無須配備停用詞表。

向量空間模型通常配合余弦相似度衡量兩個文檔的相似性。

sim（D2，D2）=cos（3）

其中，n是向量的維度。

二、模型框架

（一）發(fā)布管理協(xié)議

發(fā)布管理協(xié)議的主要功能是智能的區(qū)分可信和不可信的商業(yè)廣告或者廣告來源。系統(tǒng)運用三種類型的智能合約去辨識自媒體組織，分別是登錄、更新、撤回。并且，我們用狀態(tài)和聲譽集對我們系統(tǒng)中的自媒體組織做一個信譽定義。

1.登錄智能合約。該系統(tǒng)有一個現(xiàn)有的可以被各種自媒體組織使用的公共密鑰映射，用來在現(xiàn)實生活中驗證他們的身份。如果沒有某個特定自媒體組織的密鑰，系統(tǒng)可以通過第三方APIs搜索網(wǎng)頁。每當一個自媒體組織想要注冊時，系統(tǒng)就會要求它使用現(xiàn)有的公鑰簽署一條消息來驗證它的身份。如果驗證過程成功，自媒體組織將獲得驗證狀態(tài)，否則，自媒體組織只能作為未經(jīng)驗證的發(fā)布者發(fā)布信息。在每一種情況下，系統(tǒng)都會向登記的自媒體組織分配一對密鑰和公鑰，用于數(shù)字簽名方案。

2.更新身份智能合約。任何已注冊的自媒體組織都可以更新自己的身份，并被允許獲取多種身份信息，例如。關鍵意見領袖（KOL）的垂直領域從美妝轉(zhuǎn)向美食。為了以公鑰和私鑰對的形式獲得另一個身份，注冊的自媒體組織需要驗證其以前的身份（即其公鑰先前已在系統(tǒng)上注冊）。更新身份證智能合約是用來協(xié)助這些要求的。

3.撤銷身份智能合約。智能合約的撤銷處理的是現(xiàn)有自媒體發(fā)布者的終止，終止的理由要么是根據(jù)他們自己的要求，要么是系統(tǒng)已經(jīng)確定某個自媒體發(fā)布者在指定時間內(nèi)行為異常，行為異常時通過計算信譽評分來量化自媒體的信譽實現(xiàn)的。

4.可演化聲譽集。系統(tǒng)內(nèi)有一個可演化聲譽集，用來衡量自媒體組織的可信度。為了使該集合可演化，我們?yōu)槊總€未經(jīng)驗證的自媒體發(fā)布者分配了一個初始的聲譽分值0，并允許該分值隨著時間的推移而變化。如果該自媒體共享真實的信息，發(fā)布符合事實的商業(yè)廣告，則自媒體聲譽值會增加。否則，如果未經(jīng)驗證的自媒體發(fā)布虛假商業(yè)廣告或虛假信息，則其身份將在該時間段后從系統(tǒng)中被撤銷。如果一個未經(jīng)驗證的自媒體在給定的時間段內(nèi)獲得了指定的聲譽分數(shù)，那么它將獲得經(jīng)過驗證的自媒體的狀態(tài);另一種維護可演化集的方法是獲取消費者的反饋，但這會帶來主觀性和偏見問題，并使系統(tǒng)面臨惡意行為的風險。

（二）關于商業(yè)廣告智能合約

創(chuàng)建商業(yè)廣告智能合約用于自媒體在網(wǎng)上發(fā)布商業(yè)廣告。愿意發(fā)布商業(yè)廣告的任何自媒體賬戶都可以調(diào)用它，方法是提供它們的公鑰和數(shù)字簽名。智能合約將發(fā)布者名稱、狀態(tài)、公鑰、時間戳、廣告字符串等相關信息存儲在一個結(jié)構(gòu)中，并將商業(yè)廣告實體廣播到P2P網(wǎng)絡。

同一商業(yè)廣告不可能只由一個自媒體組織發(fā)布，若同一虛假商業(yè)廣告被多家自媒體組織發(fā)布，為了提高監(jiān)測速度和識別效率，確保精準識別不同自媒體發(fā)布的關于特定產(chǎn)品的虛假商業(yè)廣告內(nèi)容，可使用自然語言處理的辦法解決。通過在區(qū)塊鏈上檢查虛假商業(yè)廣告，系統(tǒng)可以使用語義相似度來衡量虛假商業(yè)廣告內(nèi)容之間的相似度。這種語義相似度指數(shù)可以通過上面介紹的Word2vec方法來測量，計算單詞之間和文檔之間的上下文相似度。

（三）建立商業(yè)廣告區(qū)塊鏈

1.誠實挖礦節(jié)點。因為在P2P網(wǎng)絡中可能存在惡意節(jié)點，如果希望修改已傳播的虛假商業(yè)廣告的內(nèi)容，則可以使用PoA協(xié)商一致協(xié)議來維護區(qū)塊鏈，并提出一個新的“商業(yè)廣告區(qū)塊”。假設大多數(shù)誠實的礦工節(jié)點都提供了維護系統(tǒng)完整性的服務，每當一個可靠節(jié)點獲得一個新的消息塊時，就會建議將該塊添加到區(qū)塊鏈中。誠實的礦工節(jié)點可以由可信的主流媒體或任何其他可信的自媒體組織部署，目的是確保信息共享的完整性。

2.Proof-of -Truthfulness協(xié)議。網(wǎng)絡中的任何參與節(jié)點都可以使用PoT方法來驗證它遇到的消息是否是區(qū)塊鏈的一部分。這是通過將消息存儲在Merkle樹中實現(xiàn)的。其中，Merkle樹是一種哈希二叉樹，由一組葉節(jié)點、一組中間節(jié)點和一個根節(jié)點組成。葉節(jié)點包含存儲的數(shù)據(jù)和其哈希值，中間節(jié)點是它兩個孩子節(jié)點內(nèi)容的哈希值，根節(jié)點也是由它的兩個子節(jié)點內(nèi)容的哈希值組成。Merkle樹的主要特點就是，底層（葉子節(jié)點）數(shù)據(jù)的任何變動，都會逐級向上傳遞到其父節(jié)點，一直傳遞到Merkle樹的根節(jié)點，因此葉子節(jié)點數(shù)據(jù)的任何微小變化都會使得根節(jié)點的哈希值發(fā)生變化。

（四）框架說明

根據(jù)圖1模型，我們將對所提供的模型框架進行說明。當一個新的自媒體組織申請加入系統(tǒng)，登錄智能合約將被調(diào)用，并將檢查是否此發(fā)布服務器的公鑰在現(xiàn)有映射中。根據(jù)結(jié)果，發(fā)布者將被分配一個公鑰和密鑰對，以及已驗證或未驗證發(fā)布者的狀態(tài)和初始聲譽評分;然后，它將成為可演化聲譽集的一部分。在此期間，現(xiàn)有的發(fā)布者可以更新或撤銷其身份，而行為不端的發(fā)布者的身份將被自動撤銷，如上所述。每當發(fā)布者希望發(fā)布消息時，都會調(diào)用創(chuàng)建商業(yè)廣告智能合約來方便發(fā)布商業(yè)廣告，它會將商業(yè)廣告文本和其他需要的參數(shù)放在一個商業(yè)廣告實體中，并將其廣播到P2P網(wǎng)絡。在P2P網(wǎng)絡中，如果此塊被標識為有效塊，則礦機節(jié)點將其放在商業(yè)廣告區(qū)塊鏈上。一旦商業(yè)廣告成為區(qū)塊鏈的一部分，就可以分別使用語義相似度和Merkle樹來驗證廣告的完整性及真實性。

結(jié)語

區(qū)塊鏈技術是一種去中心化的賬本技術，通過支持智能合約、去中心化共識和防篡改認證等功能，可以為未來自媒體宣傳商業(yè)產(chǎn)品帶來透明度和信任。本文首先介紹了區(qū)塊鏈技術的特點，證明了將區(qū)塊鏈技術應用于社交網(wǎng)絡上商業(yè)虛假廣告的檢測是可行的;接著從發(fā)布者管理協(xié)議、商業(yè)廣告智能合約、商業(yè)廣告區(qū)塊鏈三個模塊詳細介紹了利用區(qū)塊鏈檢測虛假商業(yè)廣告的模型框架;最后在框架中，我們加入了語義相似性的識別，檢測虛假商業(yè)廣告之間的完整性和相似度，以提高系統(tǒng)監(jiān)測效率。

基于我們的模型框架，網(wǎng)絡執(zhí)法人員在面對浩如煙海的網(wǎng)絡信息時，可以及時有效地識別虛假商業(yè)信息的存在，并且利用區(qū)塊鏈技術可追溯和不可篡改的特點，精準定位虛假商業(yè)廣告發(fā)布者的網(wǎng)絡位置，有效保存虛假商業(yè)廣告的具體內(nèi)容，作為該自媒體的定罪依據(jù)。

本文從理論角度出發(fā)建立社交網(wǎng)絡（下轉(zhuǎn)95頁）（上接47頁）上的虛假商業(yè)廣告的檢測模型，但實際上目前國內(nèi)關于區(qū)塊鏈技術的實際應用比較少，還有很大的研究和實踐空間。對于發(fā)布虛假商業(yè)廣告的自媒體，要通過完善相關法律法規(guī)，將其繩之以法，以儆效尤，同時，公眾也要善于使用公民的舉報權，通過舉報維護自己的合法權益，徹底杜絕虛假商業(yè)廣告的傳播。

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Detection Model of Fake Commercial Advertisements on Social Network Based on Block Chain Technology

WANG Chao

（Business School，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China）

Abstract：There are a large number of commercial advertisements on social media such as Twitter，F(xiàn)acebook and sina weibo，among which the promotion of fake commercial advertisements will seriously damage consumer rights and interests，and constitute unfair competition to other operators in the industry.Using the decentralized，non-tamper-resistant，traceable features of blockchain technology，check the propagation path of false advertising;The method of natural language processing is used to compare the completeness and similarity between the texts of false advertisements so as to identify false advertisements.Based on this model，it can effectively control the spread of false advertising，safeguard the rights and interests of consumers and other operators in the industry，and create a fair and just social network environment.

Key words：blockchain technology;social network;natural language processing;fake commercial advertisement