HYBRID ANOMALY AND CHANGE POINT DETECTION FOR PUMP-AND-DUMP SCHEMES IN CENTRALIZED CRYPTOCURRENCY EXCHANGES

Abstract

The rapid growth of cryptocurrency markets has intensified concerns regarding market manipulation practices, particularly pump-and-dump schemes. Detecting such schemes remains challenging due to the high volatility of cryptocurrencies and the limited availability of reliable ground-truth data. Prior work has predominantly relied on anomaly detection techniques, which often exhibit limited precision and adaptability. In this work, we propose two offline statistical methods that explore a hybrid framework combining anomaly detection and change point detection for pump-and-dump detection. The first method, HD Pump, integrates volatility anomaly detection in price time series with change point detection applied to trading volume. The second method, HD Pump Plus, extends this approach by replacing the price time series with a rush-order-based time series. Experimental evaluation on a dataset of 178 confirmed pump-and-dump events from the Binance exchange shows that HD Pump Plus outperforms prior statistical approaches, achieving a precision of 96.4%, recall of 89.3%, and F1-score of 92.7%. These results demonstrate the effectiveness of hybrid detection strategies in advancing the state of the art while maintaining methodological simplicity.

O rápido crescimento dos mercados de criptomoedas intensificou as preocupações relacionadas a práticas de manipulação de mercado, e particularmente aos esquemas de pump-and-dump. A detecção desses esquemas permanece desafiadora devido à alta volatilidade das criptomoedas e a disponibilidade limitada de dados confiáveis. Trabalhos relacionado baseiam-se predominantemente em técnicas de detecção de anomalias, as quais frequentemente apresentam dificuldades com precisão e adaptabilidade. Neste trabalho, propomos dois métodos de detecção offline que exploram um arcabouço híbrido combinando detecção de anomalias e de pontos de mudança para a identificação de esquemas de pump-and-dump. O primeiro método, HD Pump, integra a detecção de anomalias de volatilidade em séries temporais de preços com a detecção de pontos de mudança aplicada ao volume negociado. O segundo método, HD Pump Plus, estende essa abordagem ao substituir a série temporal de preços por uma série temporal baseada em rush orders. A avaliação experimental em um conjunto de dados contendo 178 eventos confirmados de pump-and-dump da exchange Binance mostra que o HD Pump Plus supera abordagens estatísticas anteriores, alcançando precisão de 96,4%, recall de 89,3% e F1-score de 92,7%. Esses resultados demonstram a efetividade da estratégia híbrida de detecção em avançar o estado da arte, mantendo simplicidade metodológica.