zk-SNARKs в повноцінних іграх на блокчейні - на прикладі PopCraft

PopCraft є грою жанру «знищення» на всіх ланцюгах, де гравці повинні за 4 хвилини знищити всі елементи на ігровому полі, щоб отримати винагороду у вигляді токенів. Однак через особливості ігор на всіх ланцюгах, кожна дія потребує взаємодії з блокчейном, що призводить до поганого досвіду гравців. Щоб вирішити цю проблему, ми досліджували можливість застосування технології zk-SNARKs у PopCraft.

Існуючі виклики

1. Затримка операцій: оскільки час блоку в другому шарі Ethereum становить приблизно 2 секунди, гравцям потрібно чекати щонайменше 2 секунди для кожної операції, що значно перевищує час відгуку традиційних Web2 ігор.

2. Чесність гри: потрібно забезпечити, щоб процес і результати гри не були змінені, при цьому не впливаючи на ігровий досвід.

3. Обробка даних: ігрові дані PopCraft є відкритими, не потребують приховування інформації, але необхідно безпечно зберігати та перевіряти ці дані на стороні контракту.

4. Витрати предметів: використання предметів у грі для усунення ізольованих елементів передбачає перенесення токенів, що вимагає належної обробки генерації та верифікації ZKP.

Потенційні рішення

1. Процес гри не записується в блокчейн: лише наприкінці гри остаточний результат завантажується в блокчейн, але необхідно розробити механізм, що забезпечує неможливість шахрайства протягом усієї гри.

2. Поступове створення ZKP: для кожної ігрової операції створюється ZKP, формуючи самодостатній ланцюг доказів, подібний до структури блокчейну. По завершенню гри до ланцюга подається лише останній ZKP для перевірки.

3. Верифікація смарт-контрактів: розробка смарт-контрактів для верифікації остаточно поданого ZKP, щоб забезпечити цілісність процесу та результатів гри.

4. Обробка витрат на предмети: розгляньте можливість безпосереднього взаємодії з розумним контрактом під час використання токенів для виконання спеціальних операцій, одночасно забезпечуючи безперервність та ефективність zk-SNARKs.

Виклики впровадження

1. Складність генерації та перевірки ZKP: кожна операція ZKP залежить від попередньої, що ускладнює процес перевірки.

2. Гарантія послідовності ZKP: забезпечити, щоб кожен ZKP був послідовним з попереднім ZKP, що є технічною невизначеністю.

3. Обробка ігрових даних: властивості ZKP не дозволяють безпосередньо витягувати конкретні ігрові дані з доказів, потрібно розробити додаткові механізми для безпечного зберігання та перевірки цих даних.

4. Перевірка витрат токенів: під час гри, коли йдеться про споживання токенів, необхідно збалансувати оперативність, безпеку та безперервність zk-SNARKs.

Висновки та перспективи

Для таких повнотекстових ігор, як PopCraft, які не вимагають приховування даних про гру, основною метою використання zk-SNARKs є покращення ігрового досвіду та забезпечення справедливості, а не приховування інформації. Ключовим є розробка механізму, який дозволяє гарантовано уникнути шахрайства на кожному етапі гри, починаючи з її початку і до завершення, без частого взаємодії з блокчейном.

Наразі ZKP у ігровій сфері здебільшого застосовується в двох типах сцен:

1. Приховування інформації в іграх з неповною інформацією, таких як Темний ліс, Техаський холдем тощо.

2. Докази результатів одноразових ігор, такі як лотерея, гра в вгадування чисел тощо.

Хоча ситуація з PopCraft є досить складною, дослідження застосування zk-SNARKs у повноцінних іграх все ще має важливе значення. З розвитком технологій у майбутньому можуть з'явитися більш відповідні рішення для застосування zk-SNARKs у таких іграх, як PopCraft, що дозволить справді досягти високої ефективності та справедливості в повноцінних іграх.