“Thuật toán Dave Fraud-Proof của Cartesi tối ưu hóa hơn nữa cơ chế chống gian lận để đạt được sự cân bằng tốt nhất giữa bảo mật, phi tập trung và tính sống động.”

Cách đây không lâu, @donnoh_eth, một nhà nghiên cứu tại L2 Beats, một tổ chức nghiên cứu có uy tín trong lĩnh vực Rollup, đã đăng dòng tweet rằng Dave của Cartesi hiện là hệ thống chống gian lận tiên tiến nhất, vượt qua BoLD của Arbitrum và OPFP của Optimism , đồng thời bày tỏ hy vọng rằng Optimism và hệ sinh thái Orbit Stack có thể tích hợp giải pháp đột phá này. Sự công nhận của @donnoh_eth cho thấy những lợi thế về mặt kỹ thuật của giải pháp của Dave trong lĩnh vực chống gian lận đã nhận được sự quan tâm rộng rãi trong ngành.

Trên thực tế, trong quá trình khám phá mở rộng blockchain, giải pháp Optimistic Rollup đã trở thành một trong những công nghệ được sử dụng rộng rãi nhất trong hệ sinh thái Layer2 do hiệu quả cao và chi phí thấp. Không giống như ZK-Rollup, dựa trên Bằng chứng không tri thức phức tạp, Optimistic Rollup áp dụng phương pháp "giả định tính trung thực": tất cả các giao dịch đều hợp lệ theo mặc định và chỉ khi giao dịch gây tranh cãi thì cơ chế chống gian lận mới được kích hoạt để xác minh. Cơ chế này giúp giảm đáng kể chi phí tính toán trên Chuỗi và tăng cường mở rộng của Rollup, cho phép nó hỗ trợ thông lượng giao dịch lớn hơn.

Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức trong việc thiết kế và triển khai cơ chế chống gian lận. Chúng tôi thấy rằng để đảm bảo tính bảo mật của hệ thống Rollup, bằng chứng gian lận cần có khả năng ngăn chặn hiệu quả các trình xác thực độc hại gửi trạng thái sai trong khi vẫn đảm bảo an toàn cho tiền của người dùng thông thường. Tuy nhiên, trong thực tế hoạt động, cơ chế chống gian lận thường gặp phải nhiều hạn chế.

Đầu tiên là cuộc tấn công tiêu thụ tài nguyên, trong đó kẻ tấn công độc hại có thể sử dụng lượng lớn tài nguyên máy tính để tạo ra các tranh chấp vô nghĩa, buộc những người xác thực trung thực phải liên tục tiêu thụ sức mạnh tính toán và phí gas , cuối cùng khiến họ không thể tiếp tục bảo vệ quyền của mình. Trong những trường hợp nghiêm trọng, nếu tài nguyên tính toán của trình xác thực trung thực bị cạn kiệt, hệ thống có thể mặc định chấp nhận các trạng thái sai do kẻ tấn công gửi đến, gây ra lỗ hổng bảo mật nghiêm trọng.

Thứ hai là tấn công trì hoãn. Quá trình khiếu nại của một số cơ chế chống gian lận tương đối dài, có thể bị kẻ tấn công lợi dụng để trì hoãn thời gian giải quyết tranh chấp một cách giả tạo. Một ví dụ là trong một số hệ thống, việc giải quyết tranh chấp có thể mất tới nhiều tháng. Sự chậm trễ này có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến thanh khoản và trải nghiệm của người dùng trên Rollup, thậm chí còn tạo cơ hội cho kẻ tấn công kiếm lời thông qua thao túng thị trường.

Ngoài ra, mức độ phi tập trung của nó cũng sẽ bị hạn chế. Nhiều chương trình chống gian lận hiện có yêu cầu người tham gia phải trả tiền ký quỹ cao để đảm bảo rằng họ không tùy ý cung cấp thông tin sai lệch trong quá trình tranh chấp. Tuy nhiên, thiết kế này trực tiếp nâng ngưỡng để người dùng thông thường có thể tham gia thử thách, khiến nhóm có thể thực sự chống lại các trình xác thực độc hại trở nên tập trung cao độ. Ví dụ, giải pháp BoLD của Arbitrum yêu cầu 3.600 ETH làm tiền ký quỹ thử thách. Mặc dù nó có thể cải thiện hiệu quả tính bảo mật của hệ thống nhưng cũng làm nản lòng hầu hết các trình xác thực nhà đầu tư bán lẻ.

Trong bối cảnh này, Cartesi đã ra mắt thuật toán Dave Fraud-Proof (sau đây gọi là Dave Fraud Proof), thuật toán này tối ưu hóa hơn nữa cơ chế chống gian lận và đạt được sự cân bằng tốt nhất giữa bảo mật, phi tập trung và hoạt động. Chương trình áp dụng cơ chế thách đấu theo kiểu giải đấu, giúp giảm đáng kể chi phí tính toán và tài chính của những người xác thực trung thực và loại bỏ hiệu quả các cuộc tấn công Sybil của những người xác thực độc hại, đảm bảo giải quyết tranh chấp trong thời gian ngắn nhất có thể. Sự công nhận của L2 Beats chỉ chứng minh được sự tiến bộ và tính khả thi của giải pháp này.

Phân tích so sánh các cơ chế chống gian lận hiện có

Trong hệ sinh thái Optimistic Rollup hiện tại, thiết kế của cơ chế chống gian lận quyết định trực tiếp đến tính bảo mật, mức độ phi tập trung và trải nghiệm của người dùng của hệ thống. Các dự án khác nhau có hướng tối ưu hóa khác nhau cho bằng chứng gian lận, dẫn đến sự khác biệt đáng kể trong các giải pháp hiện có về khả năng chống tấn công, hiệu quả thực hiện và khả năng truy cập.

1. OPFP của Optimism (Optimism Fault Proof)

Optimism sử dụng cơ chế OPFP và thiết kế cốt lõi của nó là hệ thống thử thách song song được xây dựng trên Cây trò chơi mô-đun. Theo cơ chế này, nhiều bên thách thức có thể thách thức cùng một giao dịch cùng một lúc và tham gia vào quy trình thách thức theo thứ bậc. Trong điều kiện lý tưởng, mô hình này sẽ tối đa hóa hiệu quả xác minh và khiến kẻ tấn công khó có thể che giấu các giao dịch không hợp lệ.

Tuy nhiên, trong ứng dụng thực tế, OPFP vẫn còn hai vấn đề lớn. Đầu tiên, vì quy trình khiếu nại không có giới hạn thời gian chặt chẽ nên kẻ tấn công có thể trì hoãn toàn bộ quá trình xác minh bằng cách liên tục gửi khiếu nại sai, khiến tiền bị đóng băng trong nhiều tuần hoặc thậm chí lâu hơn. Thứ hai, vì OPFP cho phép bất kỳ ai khởi tạo thử thách nên kẻ tấn công có thể tạo lượng lớn tài khoản Sybil để can thiệp vào quá trình xác minh, do đó tạo ra sự hỗn loạn một cách giả tạo và làm tăng chi phí tính toán của bằng chứng gian lận. Do đó, điều này cũng làm cho khả năng phòng thủ của OPFP trước các cuộc tấn công Sybil tương đối yếu và không thể ngăn chặn hiệu quả các cuộc can thiệp độc hại trên diện rộng.

2. BoLD (Bisection Optimistic Layered Dispute) của Arbitrum

Ngược lại, cơ chế BoLD của Arbitrum áp dụng khuôn khổ thử thách toàn diện chặt chẽ hơn được thiết kế để loại bỏ các vấn đề về độ trễ trong chương trình Optimism . BoLD đảm bảo rằng mọi tranh chấp có thể được giải quyết trong thời gian ngắn bằng cách áp dụng thời gian tranh chấp tối đa là 1 tuần, ngăn chặn kẻ tấn công phá vỡ hoạt động bình thường của hệ thống bằng cách trì hoãn vô thời hạn. Ngoài ra, BoLD còn giới thiệu Cam kết lịch sử để đảm bảo rằng tất cả các đường dẫn tính toán được gửi trong quá trình tranh chấp đều có thể theo dõi được, do đó giảm khả năng kẻ tấn công giả mạo dữ liệu trong quá trình khiếu nại. Mặc dù giải pháp này rất bảo mật, BoLD cũng có một vấn đề nghiêm trọng, đó là ngưỡng vốn cực kỳ cao.

Chương trình này yêu cầu bất kỳ người thách đấu nào muốn tham gia tranh chấp phải trả tiền ký quỹ là 3.600 ETH, nhưng số tiền lớn như vậy vượt xa khả năng chi trả của hầu hết người dùng thông thường, khiến việc thực hiện bằng chứng gian lận cuối cùng phụ thuộc vào một số ít người tham gia có nguồn tài chính tốt. Mặc dù thiết kế này cải thiện tính bảo mật của hệ thống nhưng nó cũng gây tổn hại nghiêm trọng đến phi tập trung, dẫn đến khả năng sử dụng giải pháp BoLD trên thực tế bị hạn chế.

3. Cartesi giới thiệu sớm cơ chế PRT (Giải đấu không cần trọng tài)

Cơ chế PRT do Cartesi đưa ra vào những ngày đầu nhằm mục đích giải quyết vấn đề ngưỡng vốn cao. Đổi mới cốt lõi của PRT là sử dụng hàm băm tính toán để xác minh. Người xác minh không chỉ gửi trạng thái cuối cùng của giao dịch mà còn gửi giá trị băm của toàn bộ quá trình tính toán, do đó đảm bảo tính minh bạch của bằng chứng gian lận.

Ngoài ra, PRT còn áp dụng cơ chế tranh chấp đệ quy để giảm chi phí tính toán bằng cách thu hẹp dần phạm vi tranh chấp. Mặc dù phương pháp này hạ ngưỡng tiền ký quỹ xuống một mức độ nhất định, cho phép 1 ETH tham gia thử thách và tăng cường phi tập trung, nhưng PRT cũng phải đối mặt với một thách thức, đó là thời gian tranh chấp quá dài.

Vì tranh chấp đệ quy đòi hỏi nhiều vòng tính toán và xác nhận nên quyết định cuối cùng có thể mất tới 20 tuần hoặc thậm chí lâu hơn. Khoảng thời gian thử thách cực kỳ dài này hạn chế tính khả thi của PRT trong các ứng dụng thực tế, khiến nó không thể đáp ứng nhu cầu về thanh khoản và hoạt động của hệ sinh thái Rollup.

4. Kroma ZK Chống lỗi

Kroma sử dụng Kroma ZK Fault Proof như một cơ chế chống gian lận và cố gắng cải thiện hiệu quả và tính bảo mật của bằng chứng gian lận thông qua Bằng chứng không tri thức. Trong sơ đồ này, cơ chế thách thức một-đối-một được áp dụng, nghĩa là lần khi xảy ra tranh chấp về bằng chứng gian lận, một cuộc đối đầu trực tiếp sẽ diễn ra giữa kẻ tấn công và người xác minh, thay vì một thách thức song song hoặc một thách thức đầy đủ. Ưu điểm của mô hình này là nó có thể rút ngắn đáng kể thời gian cần thiết cho mỗi vòng thử thách, vì bằng chứng ZK có thể được tính toán hiệu quả ngoài Chuỗi và chỉ thực hiện một lượng nhỏ xác minh trên Chuỗi.

Tuy nhiên, cách tiếp cận này vẫn đang ở giai đoạn đầu và phải đối mặt với một số thách thức quan trọng. Chúng ta có thể thấy rằng vấn đề chính của Kroma ZK Fault Proof hiện nay là khả năng phòng thủ tấn công Sybil yếu. Do độ phức tạp tính toán cao của bằng chứng ZK, kẻ tấn công có thể sử dụng lượng lớn tài khoản Sybil để tạo ra các cuộc tấn công tiêu thụ tài nguyên tính toán, buộc những người xác thực trung thực phải chịu chi phí tính toán cao hơn. Ngoài ra, mặc dù bản thân bằng chứng ZK có thể cải thiện độ tin cậy của bằng chứng gian lận, chúng vẫn cần được tối ưu hóa thêm để đảm bảo chúng có thể duy trì hiệu quả trong hoàn cảnh có nhiều thách thức đồng thời. Quan trọng hơn, việc tạo ra bằng chứng ZK phụ thuộc vào các tài nguyên điện toán cụ thể và Kroma vẫn chưa giải quyết hoàn toàn vấn đề xác minh phi tập trung, do đó vẫn còn một mức độ không chắc chắn nhất định khi hoạt động trong hoàn cảnh thực sự không cần cấp phép.

5. Dave từ Cartesi (Thực hiện phi tập trung và được xác minh)

Dựa trên giải pháp trên, Cartesi đã ra mắt cơ chế chống gian lận Dave vào năm 2024, được tối ưu hóa độ sâu cho các cuộc tấn công Sybil, tấn công tiêu thụ tài nguyên và tấn công trì hoãn.

Bản thân Dave thừa hưởng cơ chế tính toán băm của PRT và thông qua Hệ thống tranh chấp dựa trên giải đấu, nó buộc những người thách đấu có ác ý phải cạnh tranh với nhau trong quá trình tranh chấp thay vì trực tiếp đối đầu với những người xác thực trung thực. Cơ chế này làm giảm đáng kể chi phí tính toán của các trình xác thực trung thực, cho phép họ duy trì khả năng cạnh tranh với chi phí tài nguyên thấp hơn.

Dave còn giới thiệu thêm cơ chế Điểm sinh lực (HP), trong đó mỗi người tham gia tranh chấp bắt đầu với 21 HP và 1 HP sẽ bị trừ lần thử thách thất bại hoặc hết giờ. Khi HP xuống 0, bên tranh chấp sẽ tự động bị loại bỏ để đảm bảo rằng ngay cả khi kẻ tấn công tạo ra lượng lớn tài khoản Sybil, quá trình tranh chấp cũng không thể bị trì hoãn vô thời hạn.

So với BoLD yêu cầu số tiền ký quỹ cao là 3.600 ETH, Dave chỉ cần 3 ETH, giúp giảm đáng kể ngưỡng tham gia và cho phép người dùng thông thường tham gia vào quá trình chống gian lận. Ngoài ra, Dave đã rút ngắn thời gian tranh chấp xuống còn 2-5 tuần thông qua cơ chế khớp lệnh được tối ưu hóa hơn, giải quyết hiệu quả vấn đề thời gian tranh chấp PRT kéo dài.

Nhìn chung, các cơ chế chống gian lận chính thống hiện nay đều có ưu điểm và nhược điểm riêng.

• Mặc dù cơ chế OPFP của Optimism có khả năng thử thách song song nhưng lại dễ bị tấn công trì hoãn và tấn công Sybil;

• Giải pháp BoLD của Arbitrum tăng cường bảo mật bằng cách áp dụng giới hạn thời gian và cơ chế cam kết lịch sử, nhưng yêu cầu tiền ký quỹ cao làm giảm phi tập trung;

• Giải pháp PRT của Cartesi hoạt động tốt trong việc giảm ngưỡng tiền ký quỹ, nhưng thời gian thử thách quá dài, khiến thanh khoản kém;

• Kroma ZK Fault Proof sử dụng Bằng chứng không tri thức để cải thiện hiệu quả xác minh, nhưng vẫn cần cải thiện phi tập trung và khả năng chống lại các cuộc tấn công Sybil.

Là chương trình chống gian lận được tối ưu hóa mới nhất, Dave giảm thiểu ngưỡng vốn và thời gian tranh chấp trong khi vẫn đảm bảo tính bảo mật. Nó cải thiện khả năng chống lại các đòn tấn công của Sybil thông qua cơ chế ghép giải đấu và Hitpoint.

Giải thích chi tiết về thiết kế cốt lõi của thuật toán chống gian lận của Dave

Tập trung vào giải pháp Dave của Cartesi , giải pháp này hướng đến giải quyết ba điểm yếu chính của các giải pháp chống gian lận hiện có, đó là bảo mật, phi tập trung và hoạt động, đảm bảo hệ thống vẫn có thể hoạt động ổn định đối diện những kẻ tấn công độc hại hoặc thậm chí là đối thủ cấp nhà nước, đồng thời cho phép bất kỳ ai cũng có thể tham gia vào quá trình xác minh với chi phí thấp hơn.

Bảo vệ

An toàn là mục tiêu thiết kế chính của Dave. Trong các hệ thống chống gian lận truyền thống, nếu kẻ tấn công kiểm soát đủ tài nguyên máy tính hoặc tiền, chúng có thể sử dụng các cuộc tấn công tiêu thụ tài nguyên để áp đảo những người xác thực trung thực hoặc thậm chí thao túng toàn bộ quy trình chống gian lận. Trong kế hoạch của Dave, các tài khoản Sybil của kẻ tấn công buộc phải cạnh tranh với nhau, điều này có nghĩa là ngay cả khi kẻ tấn công đầu tư một số tiền lớn, hắn cũng không thể chắc chắn mình sẽ chiến thắng cuối cùng. Đồng thời, cơ chế băm tính toán được Dave áp dụng yêu cầu tất cả các thử thách phải dựa trên lịch sử thực thi đầy đủ, ngăn chặn kẻ tấn công bỏ qua quy trình xác minh thông qua dữ liệu sai. Cuối cùng, ngay cả đối diện kẻ tấn công là một quốc gia, một trình xác thực trung thực vẫn có thể thách thức thành công các giao dịch không hợp lệ và đảm bảo tính bảo mật của hệ thống.

Phi tập trung

Phi tập trung là yếu tố quan trọng quyết định liệu cơ chế chống gian lận có thực sự được áp dụng rộng rãi hay không. Không giống như BoLD của Arbitrum yêu cầu tiền ký quỹ 3.600 ETH, khiến người dùng thông thường khó có thể trở thành người thách đấu, Dave đảm bảo rằng bất kỳ ai cũng có thể tham gia vào quy trình chống gian lận bằng cách giảm yêu cầu tiền ký quỹ chỉ còn 3 ETH. Trong khi đó, tổng phí cho toàn bộ quá trình tranh chấp là khoảng 7 ETH, nhưng vì tất cả phí của những người xác thực trung thực đều được bồi thường sau khi tranh chấp kết thúc nên điều này có nghĩa là chi phí thực tế của họ gần như bằng không.

Ngoài ra, cơ chế ghép trận theo kiểu giải đấu được Dave áp dụng cho phép nhiều người thách đấu hoạt động độc lập mà không cần dựa vào tổ chức và phối hợp tập trung, do đó duy trì được bản chất phi tập trung của hệ thống.

Trong bài đăng mới được @GCdePaula chia sẻ trên Ethresearch về thuật toán chống gian lận của Dave, bài đăng chỉ ra số lượng tác nhân trung thực cần thiết để đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường trong các kiến ​​trúc hệ thống khác nhau. Trong hình trên, từ "1 trong 1" (tập trung) ở góc dưới bên trái đến "N trong N" (hoàn toàn phi tập trung) ở góc trên bên phải, yêu cầu về độ tin cậy của các cơ chế chống gian lận khác nhau cũng khác nhau.

• BoLD (Arbitrum) có giới hạn tiền ký quỹ cao, do đó chỉ một số ít người xác thực có thể tham gia. Nó nằm ở khu vực N/2 của N (khu vực N nhỏ) và có mức độ phi tập trung thấp.

• PRT (Cartesi) cho phép nhiều người tham gia hơn, nhưng vì thời gian thử thách quá dài nên tính khả thi thực tế bị hạn chế và nó nằm ở Khu vực giữa.

• Dave (Cartesi) tối ưu hóa cơ chế ghép trận theo kiểu giải đấu và Hitpoint để ngay cả khi chỉ có "1 trong N" người xác thực trung thực tham gia thì tính bảo mật của hệ thống vẫn được đảm bảo và tác động của các cuộc tấn công Sybil có thể giảm đáng kể.

Do đó, sơ đồ này minh họa rõ ràng và trực quan những lợi thế của giải pháp của Dave về mặt phi tập trung.

Hoạt động

Cuối cùng, sự sống động giải quyết được vấn đề tranh chấp bằng chứng gian lận mất quá nhiều thời gian. Trong một số chương trình chống gian lận ban đầu, thời gian tranh chấp có thể kéo dài tới 20 tuần, ảnh hưởng nghiêm trọng đến thanh khoản của tiền người dùng. Trong giải pháp của Dave, thời gian tối đa cho lần lần khiếu nại chỉ là 8 giờ và toàn bộ quá trình giải quyết tranh chấp thường có thể hoàn tất trong vòng 2-5 tuần. Điều này có nghĩa là ngay cả khi kẻ tấn công cố gắng can thiệp vào hệ thống thông qua các chiến lược trì hoãn, chúng cũng không thể ngăn chặn hiệu quả quá trình chống gian lận diễn ra suôn sẻ.

Làm thế nào để đạt được những lợi ích trên?

Trên thực tế, những cải tiến cốt lõi của Dave chủ yếu được phản ánh ở ba khía cạnh: cơ chế tính toán băm, cơ chế thử thách giải đấu và cơ chế đếm điểm trúng đích, mỗi phần đều được tối ưu hóa để giải quyết những điểm yếu của hệ thống chống gian lận hiện tại.

• Tính toán Hash

Các hệ thống chống gian lận truyền thống thường chỉ xác minh trạng thái cuối cùng của giao dịch mà không quan tâm đến đường dẫn cụ thể của quá trình thực hiện giao dịch, điều này tạo cơ hội cho kẻ tấn công giả mạo dữ liệu. Dave sử dụng cơ chế băm được tính toán để đảm bảo rằng mọi thử thách phải dựa trên lịch sử thực thi đầy đủ, khiến kẻ tấn công không thể tạo ra các tranh chấp giả mạo.

Cơ chế này cho phép mỗi hàm băm được tính toán lưu trữ cây Merkle của toàn bộ đường dẫn thực thi và đảm bảo rằng mọi tranh chấp đều có thể được truy ngược về kết quả tính toán ban đầu thông qua các cam kết lịch sử. Do đó, tất cả những người thách thức phải gửi toàn bộ đường dẫn tính toán, chứ không chỉ trạng thái cuối cùng, khi bắt đầu tranh chấp, điều này có hiệu quả ngăn chặn kẻ tấn công ngụy tạo dữ liệu hoặc can thiệp vào trạng thái lịch sử trong quá trình thách thức.

• Hệ thống thử thách theo kiểu giải đấu

Trong hầu hết các hệ thống chống gian lận, những người xác thực trung thực cần phải trực tiếp đấu tranh chống lại mọi tranh chấp sai lệch do kẻ tấn công đưa ra, điều này có thể khiến tài nguyên tính toán của họ nhanh chóng cạn kiệt. Dave đã áp dụng cơ chế thử thách theo kiểu giải đấu, buộc các tài khoản Sybil của kẻ tấn công phải cạnh tranh với nhau, giúp giảm đáng kể áp lực tính toán cho những người xác thực trung thực.

Cơ chế tương tự như một giải đấu loại trực tiếp:

Khi nhiều người thách đấu gửi các trạng thái giao dịch khác nhau, Dave sẽ nhóm chúng lại và so khớp, sau đó để mỗi người thách đấu cạnh tranh thông qua tìm kiếm nhị phân và tính toán băm.

Sơ đồ trên cho thấy cơ chế chống gian lận của Dave dần loại bỏ các tài khoản Sybil độc hại qua nhiều vòng, chỉ để lại những người xác thực trung thực (Hero). Ở mỗi vòng, các tài khoản Sybil buộc phải cạnh tranh với nhau, và các tài khoản thua cuộc sẽ dần bị loại.

• Vòng 0-2: Các tài khoản Sybil (các khối có màu sắc khác nhau) bắt đầu cạnh tranh với nhau và những người thua cuộc sẽ bị giáng cấp.

• Vòng 3-5: Khi các vòng tiếp theo diễn ra, ngày càng có nhiều tài khoản Sybil bị loại và cuối cùng chỉ những người xác thực trung thực mới giành chiến thắng.

• Cơ chế điểm máu đảm bảo rằng những kẻ thách thức độc hại không thể tiếp tục tấn công bằng cách trì hoãn chúng, với lượng HP của mỗi kẻ thách thức giảm dần cho đến khi chúng bị loại bỏ hoàn toàn.

Điều này cũng yêu cầu kẻ tấn công phải tiêu tốn tài nguyên theo cấp số nhân để duy trì tài khoản Sybil, trong khi mức tiêu thụ điện toán và phí Gas của những người xác thực trung thực tương đối thấp, giúp cải thiện đáng kể tính bảo mật và hoạt động của bằng chứng gian lận.

Tài khoản Sybil của kẻ tấn công sẽ dần bị loại bỏ trong quá trình thử thách và người xác thực trung thực chỉ cần cạnh tranh với đối thủ mạnh nhất thay vì đối diện tất cả các thử thách giả mạo cùng một lúc. Điều này làm giảm chi phí tính toán và cho phép hệ thống xác định trạng thái giao dịch chính xác cuối cùng nhanh hơn.

Cũng đáng nói đến là Dave đã tối ưu hóa thời gian thử thách. So với chương trình PRT, trong đó mỗi vòng thử thách có thể mất 1 tuần, Dave đã đặt thời gian thử thách tối đa là 8 giờ để đảm bảo toàn bộ quá trình có thể được thực hiện hiệu quả hơn. Chiến lược tối ưu hóa độ trễ có nghĩa là ngay cả khi kẻ tấn công cố gắng trì hoãn thời gian thách thức, họ cũng không thể cản trở việc giải quyết tranh chấp vô thời hạn.

• Cơ chế đếm điểm trúng đích

Dave đã giới thiệu cơ chế tính Điểm máu (HP), cho phép mỗi người tranh chấp ban đầu được phân bổ 21 điểm HP và mất 1 điểm HP mỗi khi thử thách thất bại hoặc hết thời gian. Khi HP của người tranh chấp xuống mức 0, người đó sẽ tự động bị loại và không thể tiếp tục thách thức nữa.

Vì mỗi người thách đấu chỉ có thể thất bại tối đa 21 lần, ngay cả khi kẻ tấn công tạo ra lượng lớn tài khoản Sybil, hắn cũng không thể trì hoãn quá trình chống gian lận vô thời hạn. Ngoài ra, những người xác thực trung thực thường không gặp phải Lần thất bại, do đó họ sẽ không bị loại do HP xuống mức 0, đảm bảo rằng họ luôn có thể giành chiến thắng trong thử thách cuối cùng.

Cơ chế này có hiệu quả ngăn chặn kẻ tấn công liên tục trì hoãn thời gian thử thách thông qua tài khoản Sybil và cải thiện hiệu quả cũng như khả năng chống tấn công của bằng chứng gian lận.

Mô hình tính toán và xác minh thực nghiệm: Thời gian thử thách của Dave tăng trưởng theo logarit

Để xác minh hiệu suất thực tế của thuật toán chống gian lận Dave, đội ngũ nghiên cứu đã xây dựng một mô hình toán học chặt chẽ và đánh giá hiệu suất của nó về thời gian thử thách, chi phí tính toán và khả năng chống tấn công Sybil thông qua các thí nghiệm mô phỏng. Kết quả thử nghiệm cho thấy Dave vượt trội hơn các chương trình chống gian lận hiện có ở nhiều chỉ báo quan trọng và có thể duy trì khả năng giải quyết tranh chấp hiệu quả ngay cả khi đối diện các cuộc tấn công Sybil trên quy mô lớn.

Tăng trưởng logarit của thời gian thử thách

Trong cơ chế chống gian lận, thời gian thử thách là yếu tố chính ảnh hưởng đến trải nghiệm của người dùng và thanh khoản của quỹ. Dave sử dụng cơ chế thử thách theo kiểu giải đấu và cơ chế đếm Điểm sinh lực (HP) để đảm bảo giải quyết tranh chấp trong thời gian ngắn nhất có thể. Nghiên cứu cho thấy thời gian thử thách của Dave tăng trưởng theo hàm logarit, nghĩa là khi số lượng tài khoản Sybil tăng lên, tốc độ tăng trưởng của thời gian thử thách thấp hơn nhiều so với mô hình tăng trưởng tuyến tính.

Trong một thí nghiệm mô phỏng các kịch bản tấn công Sybil ở nhiều quy mô khác nhau, thời gian tranh chấp của Dave đã được so sánh với thời gian của các chương trình chống gian lận khác. Khi đối diện 10.000 tài khoản Sybil, Dave chỉ cần 35,25 ngày để hoàn tất toàn bộ quá trình khiếu nại, trong khi ở các chương trình khác (như PRT), việc giải quyết các tranh chấp có quy mô tương tự có thể mất nhiều tháng. Ưu thế đáng kể về thời gian này chủ yếu là do cơ chế ghép cặp giải đấu được Dave áp dụng, buộc các tài khoản Sybil phải cạnh tranh với nhau, do đó giảm bớt gánh nặng tính toán cho những người xác thực trung thực.

Ngoài ra, Dave đã áp dụng chiến lược tối ưu hóa G=4 (4 trận đấu mỗi vòng) để loại bỏ Sybils nhanh hơn trong mỗi vòng, qua đó cải thiện tốc độ giải quyết tranh chấp và đảm bảo chi phí tính toán nằm trong phạm vi hợp lý. Chiến lược ghép nhóm này không chỉ có thể tăng tốc hiệu quả việc giải quyết tranh chấp mà còn giảm gánh nặng tính toán của mỗi bên tham gia, giúp cơ chế chống gian lận mở rộng hơn.

Kết quả thử nghiệm cho thấy khi so sánh với cơ chế chống gian lận chính thống, Dave hoạt động tốt hơn ở nhiều chỉ báo chính:

• So với BoLD, Dave cung cấp khả năng bảo mật tương tự với số tiền ký quỹ thấp hơn (chỉ 3 ETH, so với 3.600 ETH mà BoLD yêu cầu), giúp cơ chế chống gian lận trở nên phi tập trung hơn trong khi vẫn duy trì khả năng xử lý thách thức hiệu quả.

• So với PRT, Dave giảm thời gian tranh chấp hơn 50% và cải thiện hiệu quả khả năng chống lại các cuộc tấn công Sybil thông qua cơ chế ghép giải đấu và đếm HP, đảm bảo rằng ngay cả đối diện các cuộc tấn công tài khoản Sybil trên diện rộng, các tranh chấp vẫn có thể được giải quyết trong thời gian ngắn.

Tóm lại, mô hình tính toán và xác minh thực nghiệm của Dave càng chứng minh địa vị hàng đầu của ông trong lĩnh vực bằng chứng gian lận. So với các chương trình chống gian lận truyền thống, Dave có thể đảm bảo an ninh trong khi vẫn đạt được sự cân bằng tốt nhất giữa phi tập trung và hoạt động, khiến nó trở thành một trong những cơ chế chống gian lận cạnh tranh nhất.

Hỗ trợ AI đáng tin cậy

Dựa trên những lợi thế về mặt kinh tế, hiệu quả tính toán và phi tập trung, cơ chế chống gian lận Dave của Cartesi không chỉ tối ưu hóa hệ sinh thái Rollup mà còn cung cấp những khả năng mới cho điện toán AI phi tập trung. Mục tiêu cốt lõi của việc chống gian lận là xác minh tính chính xác của phép tính. Khả năng này cũng có thể áp dụng trong lĩnh vực điện toán AI, đặc biệt là khi cần một hoàn cảnh điện toán AI minh bạch và có thể xác minh được.

Điện toán AI truyền thống chủ yếu dựa vào các máy chủ tập trung và người dùng thường chỉ có thể tin tưởng vào đầu ra của AI nhưng không thể xác minh liệu quá trình suy luận của nó có đúng và đáng tin cậy hay không. Mô hình này tạo ra các vấn đề về tính minh bạch và khiến điện toán AI gặp phải các điểm lỗi đơn lẻ và rủi ro kiểm duyệt của cơ sở hạ tầng tập trung. Cartesi cung cấp một khuôn khổ điện toán AI không cần tin cậy bằng cách tính toán hàm băm và các giải pháp điện toán có thể xác minh, cho phép thực hiện quy trình điện toán AI trên Chuỗi hoặc trong hoàn cảnh có thể xác minh, đảm bảo tính minh bạch và độ tin cậy của kết quả tính toán.

Trên thực tế, cơ chế này về cơ bản rất phù hợp với nguyên tắc chống gian lận: nếu kết quả tính toán bị nghi ngờ, tính chính xác của chúng có thể được xác minh thông qua cơ chế chống gian lận để ngăn chặn việc làm sai lệch kết quả tính toán của AI. Đồng thời, Cartesi cho phép các hợp đồng thông minh thực hiện trực tiếp các phép tính AI và đảm bảo tính minh bạch và khả năng xác minh hoàn toàn. Máy ảo RISC-V của Cartesi còn nâng cao khả năng này hơn nữa, cho phép các nhà phát triển chạy liền mạch các thư viện AI như TensorFlow, PyTorch và Llama.cpp trong hoàn cảnh phi tập trung , phá vỡ những hạn chế truyền thống của blockchain trong điện toán AI.

Một trường hợp điển hình là ThinkChain, sử dụng công nghệ của Cartesi để thực thi LLM (như DeepSeek-R1, DeepScaleR, Qwen2.5 và SmolLM2) trên Chuỗi, cho phép các hợp đồng thông minh trực tiếp xây dựng lời nhắc và phân tích cú pháp phản hồi mà không cần dựa vào máy chủ tập trung. Điều này có nghĩa là trong tương lai, bằng chứng gian lận không chỉ có thể được sử dụng để xác minh tính đúng đắn của trạng thái Rollup mà còn để xác minh độ tin cậy của kết quả suy luận AI, hiện thực hóa điện toán AI phi tập trung thực sự.

Cũng đáng đề cập là trong Tuần thử nghiệm Cartesi x EigenLayer gần đây, đội ngũ kỹ sư cốt lõi Cartesi đã xây dựng thành công một hệ thống nguyên mẫu cho phép các hợp đồng thông minh thực hiện suy luận mô hình ngôn ngữ quy mô lớn có thể xác minh được. Kết quả là, Cartesi đã trở thành dự án đầu tiên trong lĩnh vực crypto triển khai thành công DeepSeek hoàn toàn Chuỗi. Hệ thống nguyên mẫu cũng hỗ trợ hoạt động của các LLM mã nguồn mở khác như Qwen và Smol, chứng minh thêm tiềm năng của Cartesi trong điện toán AI phi tập trung .

Lý luận trong hoàn cảnh có thể xác minh của Cartesi loại bỏ các trung gian tập trung và cải thiện tính bảo mật, đảm bảo tính toàn vẹn của đầu ra AI và thực hiện hoàn toàn không cần tin cậy. Cho đến nay, Cartesi vẫn là nền tảng công nghệ duy nhất hỗ trợ hoàn toàn lý luận LLM không cần tin cậy, trên Chuỗi và DeepSeek, với tư cách là một trường hợp thí điểm, tiếp tục xác minh tiềm năng to lớn của các giải pháp kỹ thuật của Cartesi trong lĩnh vực điện toán AI phi tập trung.

Giới thiệu về Cartesi

Cartei là một giao thức blockchain mô-đun mạnh mẽ cung cấp cho các nhà phát triển một hoàn cảnh Linux hoàn chỉnh và công nghệ Rollup hiệu suất cao, được thiết kế để hỗ trợ thế hệ ứng dụng phi tập trung tiếp theo. Bằng cách tích hợp Linux, Cartesi Cartesi Machine cho phép các nhà phát triển xây dựng dApp bằng các ngôn ngữ lập trình, công cụ và thư viện mã đã được thử nghiệm trong nhiều thập kỷ. Cartesi cung cấp cho mỗi dApp một lớp Rollup độc lập và các tài nguyên điện toán chuyên dụng, cải thiện đáng kể mở rộng điện toán đồng thời đảm bảo phi tập trung, bảo mật và khả năng chống kiểm duyệt.

Để biết thêm thông tin, vui lòng truy cập:

Trang web chính thức: https:// Cartesi.io/

X: https://x.com/cartesiproject

Bất hòa: https://discord.gg/3gWG7guqMz

Điện tín: https://t.me/CartesiCN

Bản dựng Tuần thử nghiệm trước: https:// Cartesi.io/blog/experiment-week-2-recap/