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Chaos Theory and Applications, 8(1), 56–65p. (2026) DOI:10.51537/CHAOS.1880488
Money laundering in cryptocurrency networks poses persistent challenges for financial intelligence units due to the pseudo-anonymous architecture of blockchain systems and the limited effectiveness of conventional rule-based detection methods. This study introduces chaos theory and recurrence quantification analysis (RQA) as a novel framework for characterizing temporal behavioral dynamics in Bitcoin money laundering transactions. Analyzing 46,564 labeled transactions from the Elliptic Bitcoin Dataset spanning 2009–2018, we construct aggregate time series for illicit and licit transaction volumes across 49 discrete temporal steps, corresponding to the dataset’s inherent graph-based snapshot structure, and apply phase space reconstruction techniques to compute three RQA metrics: determinism (DET), laminarity (LAM), and entropy (ENTR). Results reveal paradoxically higher determinism in illicit transactions (38.24% vs. 16.67% for licit), substantially elevated laminarity (35.80% vs. 0.00%), and greater entropy (0.45 vs. 0.00%), indicating that sophisticated obfuscation strategies inadvertently introduce detectable deterministic signatures. Augmenting conventional graph-based features with RQA metrics significantly enhances Random Forest classification performance, reaching near-optimal levels (F1
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