zk-SNARKs в приложениях на блокчейне игр - на примере PopCraft

PopCraft — это игра в жанре «убиралка» на блокчейне, где игрокам нужно за 4 минуты удалить все элементы на игровом поле, чтобы получить вознаграждение в токенах. Однако, из-за особенностей игр на блокчейне, каждое действие требует взаимодействия с блокчейном, что ухудшает пользовательский опыт. Чтобы решить эту проблему, мы исследовали возможность применения технологии zk-SNARKs в PopCraft.

Существующие вызовы

1. Задержка операций: из-за того, что время блока в сети второго уровня Эфириума составляет около 2 секунд, игрокам необходимо ждать как минимум 2 секунды после каждого действия, что значительно превышает время отклика традиционных Web2 игр.

2. Честность игры: необходимо обеспечить, чтобы процесс и результаты игры не были искажены, при этом не влияя на игровой опыт.

3. Обработка данных: Игра PopCraft имеет открытые игровые данные, их не нужно скрывать, но необходимо безопасно хранить и проверять эти данные на стороне контракта.

4. Расходы на предметы: использование предметов в игре для удаления изолированных элементов связано с передачей токенов, необходимо разумно обрабатывать процесс генерации и проверки ZKP.

Потенциальные решения

1. Процесс игры не записывается в блокчейн: только в конце игры финальный результат загружается в блокчейн, но необходимо разработать механизм, чтобы гарантировать отсутствие возможности мошенничества в процессе всей игры.

2. Постепенная генерация zk-SNARKs: для каждой игровой операции генерируется zk-SNARK, формируя самодостаточную цепочку доказательств, подобную блокчейну. В конце игры только последнее zk-SNARK отправляется на цепочку для проверки.

3. Проверка смарт-контрактов: разработка смарт-контрактов для проверки окончательно представленных zk-SNARKs, чтобы обеспечить целостность игрового процесса и результатов.

4. Обработка расхода предметов: Рассмотрите возможность прямого взаимодействия с умным контрактом при использовании токена для выполнения специальных операций, одновременно обеспечивая непрерывность и эффективность zk-SNARKs.

Вызовы внедрения

1. Сложность генерации и верификации ZKP: каждая операция ZKP зависит от предыдущей, что делает процесс верификации сложным.

2. Гарантия согласованности ZKP: обеспечение согласованности каждого ZKP с предыдущим ZKP, что в технической реализации вызывает неопределенность.

3. Обработка игровых данных: свойства ZKP делают невозможным прямое извлечение конкретных игровых данных из доказательства, необходимо разработать дополнительные механизмы для безопасного хранения и проверки этих данных.

4. Проверка расхода токенов: в процессе игры, когда происходит расход токенов, необходимо сбалансировать своевременность, безопасность и непрерывность ZKP.

Заключение и перспективы

Для таких полных цепочных игр, как PopCraft, которые не требуют скрытия игровых данных, основная цель использования ZKP заключается в улучшении игрового опыта и обеспечении справедливости, а не в скрытии информации. Ключевым моментом является разработка механизма, который может гарантировать, что каждое действие от начала до конца игры не подвержено мошенничеству, без частого взаимодействия с блокчейном.

В настоящее время ZKP в игровой сфере в основном применяется в двух категориях сценариев:

1. Скрытие информации в играх с неполной информацией, таких как Темный лес, Техасский холдем и др.

2. Доказательство результатов игр с одним шагом, таких как лотерея, игры на угадывание чисел и т.д.

Хотя ситуация с PopCraft довольно сложная, исследование применения zk-SNARKs в играх на всей цепи по-прежнему имеет важное значение. С развитием технологий в будущем могут появиться решения zk-SNARKs, более подходящие для таких игр, как PopCraft, что позволит действительно достичь высокой эффективности и справедливости в играх на всей цепи.