Sự phổ biến của L2, công cụ trò chơi toàn chuỗi và công nghệ ZK sẽ mang lại cho người dùng quyền riêng tư trên chuỗi và các cơ chế trò chơi trên chuỗi phức tạp hơn. Bằng cách sử dụng công nghệ ZK lớp ứng dụng, các nhà phát triển trò chơi có thể dễ dàng xây dựng các trò chơi chiến lược trên chuỗi với nhu cầu rõ ràng về các kịch bản tương tác về quyền riêng tư, đồng thời mang lại hy vọng mới cho các kịch bản trò chơi (trên chuỗi) phức tạp hơn, đáng tin cậy hơn, không chỉ trò chơi Ponzi.
Với khái niệm “chơi và kiếm tiền”, người chơi hy vọng thu được lợi nhuận khi thưởng thức trò chơi. Tuy nhiên, GameFi bị hạn chế bởi chi phí GAS cao và hệ sinh thái phát triển trò chơi blockchain không hoàn hảo, đồng thời người chơi khó nhận ra tính bảo mật và minh bạch của nó. Điều này đưa GameFi đến một thái cực khác – không ngừng tối ưu hóa mô hình kinh tế và doanh thu, đồng thời chu kỳ doanh thu tiếp tục rút ngắn, cuối cùng gây ra sự hỗn loạn. Trong chu kỳ mới, sự phổ biến của L2, công cụ trò chơi toàn chuỗi và công nghệ ZK sẽ mang lại cho người dùng quyền riêng tư trên chuỗi và các cơ chế trò chơi trên chuỗi phức tạp hơn. Điều này đồng thời giải quyết các vấn đề về hiệu suất, quyền riêng tư và độ tin cậy, chuyển trọng tâm từ trò chơi Ponzi sang các trò chơi trực tuyến phức tạp và đáng tin cậy hơn. Bằng cách sử dụng công nghệ ZK lớp ứng dụng, các nhà phát triển trò chơi có thể dễ dàng xây dựng các trò chơi chiến lược trên chuỗi với các yêu cầu rõ ràng về các kịch bản tương tác về quyền riêng tư và nó cũng mang lại hy vọng mới cho các kịch bản trò chơi đáng tin cậy (trên chuỗi) phức tạp hơn. Thông qua bài viết này, Salus sẽ khám phá cách công nghệ ZK của lớp ứng dụng mới có thể giúp trò chơi hoàn thiện việc đổi mới bối cảnh.
Nền tảng kỹ thuật: Sự xuất hiện của zkSNARK đệ quy
zk-SNARK là một hệ thống chứng minh mật mã trong đó người chứng minh có thể chứng minh việc sở hữu một số thông tin nhất định mà không tiết lộ thông tin đó và không có bất kỳ tương tác nào giữa người chứng minh và người xác minh.
ZkSNARK đệ quy có nghĩa là nhà phát triển có thể xác minh bằng chứng zkSNARK khác bên trong bằng chứng zkSNARK và tạo tuyên bố về bằng chứng zkSNARK. Đệ quy cho phép người chứng minh zkSNARK thu thập thêm kiến thức vào bằng chứng của họ trong khi vẫn duy trì sự đơn giản mà không làm chậm đáng kể quá trình xác minh đệ quy.
ZkSNARK đệ quy cung cấp khả năng mở rộng và hiệu quả nâng cao so với zkSNARK thông thường bằng cách cho phép nén nhiều bằng chứng thành một bằng chứng duy nhất. Sự kết hợp đệ quy này giúp giảm tải tính toán và kích thước bằng chứng của các quy trình phức tạp hoặc nhiều bước, khiến chúng đặc biệt có lợi cho các ứng dụng như trò chơi blockchain nơi diễn ra số lượng lớn tương tác và giao dịch. Điều này sẽ mang lại hiệu suất cao hơn và chi phí thấp hơn cho người dùng và nhà phát triển.
SNARK đệ quy để mở khóa các thuộc tính cấp ứng dụng mới
- nén
ZkSNARK đệ quy cho phép người chứng minh đưa “thêm kiến thức” vào các bằng chứng đồng thời đảm bảo rằng những bằng chứng này vẫn có thể được xác minh bởi người xác minh trong thời gian không đổi hoặc đa logarit. Việc sử dụng zkSNARK đệ quy làm “cuộn” thông tin có thể “cuộn” nhiều phép tính một cách độc lập hơn mạch lớn nhất (không đệ quy).
- khả năng kết hợp
Bằng cách sử dụng zkSNARK đệ quy, có thể tạo một chuỗi bằng chứng trong đó ở mỗi bước, bằng chứng được chuyển cho người tham gia mới, trong đó mỗi người tham gia bổ sung yêu cầu kiến thức của riêng mình mà không cần biết chi tiết về phần còn lại của chuỗi.
Triển khai SNARK đệ quy
Nói chung, có hai cách để triển khai zkSNARK đệ quy hoàn toàn: Một cách là sử dụng vòng lặp gồm các đường cong elip thân thiện với việc ghép nối, trong đó đạt được đệ quy hiệu quả bằng cách tìm hai đường cong thân thiện với ghép nối sao cho thứ tự của một đường cong bằng của kích thước trường đường cong khác; cách tiếp cận thứ hai là dùng lực mạnh và đơn giản thực hiện phép tính số học đường cong elip cho một cặp đường cong thân thiện .
Phương pháp đầu tiên là chu trình của các đường cong elip thân thiện với ghép nối.Mặc dù nhiều nhà nghiên cứu vẫn đang khám phá nó nhưng vẫn khó đạt được một đường cong thỏa mãn cả đặc tính chu kỳ và thân thiện với ghép nối. Phần sau đây định nghĩa chu kỳ đường cong elip thân thiện với ghép nối là gì.
Định nghĩa 1: Chu trình của các đường cong elip là danh sách các đường cong elip được xác định trên một miền hữu hạn, trong đó số điểm trên một đường cong theo chu kỳ bằng kích thước của miền của đường cong tiếp theo.
Chu trình m của một đường cong elip bao gồm m đường cong elip khác nhau
, trong đó
là số nguyên tố sao cho số điểm trên các đường cong này thỏa mãn công thức:
Các sơ đồ zkSNARK hiệu quả thường được xây dựng từ các đường cong elip thân thiện với việc ghép nối và các điều kiện vòng lặp trong phương trình cho phép chúng được kết hợp đệ quy và tránh các hoạt động mô-đun đắt tiền khi mở rộng các trường hữu hạn với các đặc điểm khác nhau.
Định nghĩa 2: Một m-chu kỳ thân thiện với việc ghép cặp của các đường cong elip là một m-chu trình trong đó mọi đường cong elip trong chu trình là cơ bản và có độ nhúng nhỏ.
Cách tiếp cận thứ hai là áp dụng và đơn giản thực hiện số học đường cong elip cho một cặp đường cong thân thiện trong chính hệ thống chứng minh). Bạn có thể chuyển mạch giao phối sang đường cong BN 254 và sau đó lắp ráp trình biểu diễn tăng trưởng trong Circom.
Lấy hệ thống chứng thực Groth 16 làm ví dụ, Groth 16 có thiết lập đáng tin cậy gồm hai giai đoạn, với thiết lập giai đoạn thứ hai dành riêng cho từng mạch. Điều này có nghĩa là khi bạn xác minh bằng chứng bên trong SNARK, nó sẽ yêu cầu cài đặt đáng tin cậy độc lập với SNARK bên ngoài.
Do đó, các ứng dụng phù hợp nhất của SNARK đệ quy là những ứng dụng đệ quy vào chính chúng, tức là các bằng chứng được xác minh trong một mạch là bằng chứng của chính mạch đó. Điều này có nghĩa là chúng tôi chỉ cần một thiết lập đáng tin cậy. Hình vẽ thể hiện ý tưởng SNARK tự đệ quy:
Ở mỗi bước bạn có một mạch để chứng minh tính toán
tính hợp lệ của (có thể i là đầu vào công khai cho SNARK ) và trong bằng chứng thứ i như vậy, bạn xác minh tính
hợp lệ của bằng chứng khác tính toán tính hợp lệ. Ngoài ra còn có
hiệu lực của bước, mạch SNARK của bạn sẽ giữ nguyên ở mỗi lần đệ quy. Lấy Isokratia làm ví dụ, mỗi cái
đều là xác minh chữ ký ECDSA.
Nhìn chung, zkSNARK đệ quy cung cấp khả năng mở rộng cao hơn: giảm dữ liệu và tính toán cần thiết cho các trò chơi hoặc hành động nhiều bước, làm cho chúng khả thi hơn trên chuỗi, đảm bảo logic trò chơi phức tạp và chuyển đổi trạng thái được xác minh nhanh chóng và an toàn.
Nghiên cứu điển hình: ZK-Hunt và tác động của nó
ZK Hunt là một trò chơi PvP trên chuỗi giống RTS, khám phá việc sử dụng công nghệ ZK để đạt được cơ chế trò chơi trên chuỗi phức tạp và sự bất đối xứng thông tin. ZK Hunt cho phép người chơi thực hiện các hành động với sự riêng tư hoàn toàn và mỗi hành động có thể được xác minh mà không tiết lộ bất kỳ dữ liệu cơ bản nào.
Việc di chuyển trên Đồng bằng ZK Hunt là công khai và Người chơi B có thể xem cập nhật vị trí của Người chơi A khi họ di chuyển. Việc vào rừng cũng được công khai, nhưng chuyển động trong rừng là vô hình, vì vậy người chơi A không thể xác định người chơi B đang ở đâu trong rừng mà chỉ có thể mô phỏng một tập hợp các địa điểm tiềm năng ngày càng phát triển, được hiển thị bằng dấu chấm hỏi. Rời khỏi rừng rậm và quay trở lại đồng bằng, vị trí của người dùng sẽ được công khai trở lại, do đó, nhóm vị trí tiềm năng này sẽ biến mất.
Hành vi ẩn thông tin này là cơ sở của ZK Hunt; các đơn vị có trạng thái (vị trí của chúng) có thể thay đổi từ công khai sang riêng tư và ngược lại dựa trên các hành động trong trò chơi. Điều này nâng cao tính chất chiến lược của trò chơi.
Như trong hình: Quá trình xác minh trạng thái của ZK Hunt chủ yếu bao gồm các bước sau:
- Cập nhật trạng thái riêng tư cục bộ: từ si-1 sang si (công khai sang riêng tư hoặc riêng tư sang công khai)
- Tạo bằng chứng về trạng thái chuyển tiếp hợp lệ: tiêu thụ si-1 và si (và cam kết Ci-1 trước đó, tạo cam kết mới Ci)
- Gửi tới chuỗi để xác minh bằng chứng (hợp đồng cung cấp giá trị cho cam kết Ci-1 để đảm bảo rằng bằng chứng được tạo chính xác)
- Cập nhật cam kết trên chuỗi (lưu Ci để có thể sử dụng làm Ci-1 trong lần chuyển đổi tiếp theo)
Commitment là một công cụ mà bằng chứng ZK có thể sử dụng để xác minh một số trạng thái riêng tư đề cập đến “cam kết” trước đó của người dùng mà không tiết lộ trạng thái đó cho người xác minh. Người dùng cung cấp cam kết C làm đầu vào công khai cho bằng chứng và trạng thái riêng tư s làm đầu vào riêng tư và bằng chứng sẽ tính toán nội bộ cam kết mà s sẽ tạo ra và kiểm tra xem nó có khớp với C hay không:
Mặc dù chi phí xác minh bằng chứng ZK được coi là không đổi (ít nhất là đối với một số hệ thống bằng chứng, chẳng hạn như Groth 16, v.v.), trên thực tế, chi phí xác minh này tăng dựa trên số lượng đầu vào công khai, điều này có thể quan trọng khi thực hiện trên chuỗi xác minh. Đồng thời, ZK Hunt đã sử dụng hàm băm poseidon làm sơ đồ cam kết vì tính toán trong mạch của nó hiệu quả hơn nhiều so với các hàm băm thông thường khác và có ít ràng buộc hơn đối với mỗi bit thông báo. Nếu trạng thái riêng tư là một giá trị được chọn ngẫu nhiên từ một phạm vi đủ lớn (chẳng hạn như khóa riêng hoặc hạt giống ngẫu nhiên), thì chỉ cần lấy hàm băm của giá trị là đủ như một cam kết.
Có nhiều kịch bản trò chơi sáng tạo mà công nghệ ZK tương tự có thể đạt được, chẳng hạn như ẩn tài sản, quyền riêng tư trong quyết định và bảo mật tiến trình.
- Giấu tài sản: Trong trò chơi đánh bài, người chơi có thể sử dụng bằng chứng không có kiến thức để giấu bài trên tay của mình và chỉ hiển thị những thông tin cần thiết khi chơi bài.
- Quyền riêng tư trong quyết định: Trong trò chơi chiến lược, người chơi có thể bí mật chọn bước đi tiếp theo hoặc phân bổ tài nguyên, với những lựa chọn này chỉ được công khai tại các điểm cụ thể hoặc khi được kích hoạt bởi logic trò chơi.
- Bí mật tiến trình: Trong trò chơi phiêu lưu hoặc nhập vai, người chơi có thể hoàn thành nhiệm vụ hoặc đạt được thành tích mà người khác không biết chính xác những gì họ đã hoàn thành, do đó duy trì yếu tố bất ngờ hoặc bí mật cạnh tranh.
Bằng cách sử dụng công nghệ chứng minh không có kiến thức, ZK Hunt cho phép người chơi tiến hành các hoạt động trò chơi trong khi vẫn duy trì quyền riêng tư. Đây không chỉ là một sự đổi mới về công nghệ mà còn là sự thay đổi quy tắc đối với các trò chơi trên chuỗi. Bằng cách này, các hành động trong trò chơi được xác minh mà không tiết lộ dữ liệu nhạy cảm, tăng cường khả năng lén lút của chiến lược và làm phong phú thêm chiều sâu chiến lược cũng như yếu tố bất ngờ của trò chơi.
Nếu bạn quan tâm đến việc tích hợp công nghệ ZK vào các trò chơi trực tuyến để nâng cao quyền riêng tư và khả năng mở rộng cũng như đạt được sự đổi mới trong trò chơi, Salus cung cấp các dịch vụ và giải pháp liên quan. Bằng cách hợp tác với Salus, bạn có thể khám phá nhiều ứng dụng của công nghệ ZK trong trò chơi, mang đến cho người chơi trải nghiệm chơi trò chơi phong phú hơn, an toàn hơn và mang tính chiến lược hơn.
