zk-SNARKs na aplicação de jogos em cadeia - o caso do PopCraft

PopCraft é um jogo de eliminação em toda a cadeia, onde os jogadores precisam eliminar todos os elementos no tabuleiro em 4 minutos para ganhar recompensas em tokens. No entanto, devido às características dos jogos em toda a cadeia, cada operação requer interação com a blockchain, resultando em uma experiência de jogador insatisfatória. Para resolver esse problema, exploramos a possibilidade de aplicar a tecnologia de zk-SNARKs no PopCraft.

Desafios Atuais

1. Atraso na operação: Devido ao tempo de bloco da rede de segunda camada do Ethereum ser de cerca de 2 segundos, os jogadores precisam esperar pelo menos 2 segundos a cada operação, muito além do tempo de resposta dos jogos tradicionais da Web2.

2. Justiça do jogo: É necessário assegurar que o processo e o resultado do jogo não sejam alterados, ao mesmo tempo que não afetam a experiência do jogo.

3. Processamento de dados: Os dados do jogo PopCraft são públicos, não é necessário ocultar informações, mas é necessário armazenar e validar esses dados de forma segura no lado do contrato.

4. Consumo de itens: O uso de itens no jogo para eliminar elementos isolados envolve a transferência de Tokens, sendo necessário tratar adequadamente o processo de geração e verificação de ZKP.

Soluções Potenciais

1. O processo do jogo não está em cadeia: apenas os resultados finais são carregados na blockchain no final do jogo, mas é necessário criar um mecanismo para garantir que não haja possibilidade de trapaça durante todo o processo do jogo.

2. Gerar ZKP progressivamente: gerar ZKP para cada operação de jogo, formando uma cadeia de provas auto-contidas semelhante à estrutura de blockchain. No final do jogo, apenas o último ZKP é enviado para validação na cadeia.

3. Validação de contratos inteligentes: projetar contratos inteligentes para validar o ZKP submetido final, garantindo a integridade do processo e do resultado do jogo.

4. Tratamento do consumo de itens: considerar interagir diretamente com o contrato inteligente ao usar Tokens para realizar operações especiais, garantindo ao mesmo tempo a continuidade e a eficácia dos zk-SNARKs.

Desafios de Implementação

1. A complexidade da geração e verificação de ZKP: cada operação de ZKP depende da anterior, tornando o processo de verificação complexo.

2. Garantia de Coerência do ZKP: garantir que cada ZKP mantenha a coerência com o ZKP anterior, o que apresenta incerteza na implementação técnica.

3. Processamento de dados do jogo: A natureza do ZKP torna impossível extrair diretamente dados específicos do jogo a partir da prova, sendo necessário projetar mecanismos adicionais para armazenar e verificar esses dados de forma segura.

4. Verificação de consumo de Token: Durante o processo de jogo que envolve o consumo de Token, é necessário equilibrar a temporalidade, a segurança e a continuidade do zk-SNARKs.

Conclusão e Perspectivas

Para jogos de cadeia completa como PopCraft, que não precisam esconder dados do jogo, o principal objetivo do uso de zk-SNARKs é melhorar a experiência do jogo e garantir a equidade, em vez de ocultar informações. A chave está em projetar um mecanismo que possa garantir que cada ação, desde o início até o final do jogo, não tenha possibilidade de trapaça, sem interagir frequentemente com a blockchain.

Atualmente, o ZKP é principalmente aplicável a duas categorias de cenários no campo dos jogos:

1. Ocultação de informação em jogos de teoria dos jogos de informação incompleta, como a Floresta Escura, Poker Texas Hold'em, etc.

2. Prova do resultado do jogo passo a passo, como lotarias, jogos de adivinhação de números, etc.

Embora a situação da PopCraft seja relativamente complexa, a exploração da aplicação de zk-SNARKs em jogos de cadeia completa ainda é de grande importância. Com o desenvolvimento da tecnologia, no futuro, podem surgir soluções de aplicação de zk-SNARKs mais adequadas para jogos como a PopCraft, permitindo assim a realização real da alta eficiência e equidade em jogos de cadeia completa.