支持 ZK 的 Web3 游戏

ScalingX ｜2023-03-13 17:44

要创建一款有趣的游戏实在不容易。将 ZKP 集成到 Web3 游戏的构建中，更是如此。但是制作真正的 Web3 游戏（那些完全在链上的游戏）具有超越乐趣和娱乐的好处。

Web2.5 与 Web3 游戏

尽管最热门的 NFT 游戏被宣传为 Web3 游戏，但它们中的大多数都不是真正意义上的 Web3 游戏。最热门的区块链游戏，如 Axie Infinity、Sandbox 和加密猫 (Cryptokitties) 是我们所说的 Web2.5 游戏，介于 Web2 和 Web3 游戏之间。游戏内资产以 NFT 和货币的形式存在，允许玩家在游戏外进行交易，仅此而已。它们的游戏逻辑、游戏状态和游戏代码存在于游戏开发者运营的服务器上。如果游戏开发商决定关闭游戏运营，玩家将无法再玩游戏。

一个真正的 Web3 游戏是拥有游戏的一切，包括写在区块链上的源代码、逻辑、状态和资产。这意味着玩家可以随时按照协议规则启动游戏。打个比方，国际象棋就是一个协议的例子。它可以在2名玩家之间随时随地进行，遵循游戏管理机构国际联合会 (Fédération Internationale des Échecs) 制定的游戏规则。它甚至可以由人编写的程序来玩，比如谷歌旗下的 DeepMind 创建的国际象棋机器人 AlphaZero。

当前区块链技术的局限性

那为什么开发者不在链上构建区块链游戏呢？其实这很复杂，因为有很多因素决定了游戏是否可以完全建立在链上。

第一个问题是吞吐量。结果取决于玩家做出决定和执行决定的速度的游戏给区块链带来了巨大压力。想想像 CSGO 这样的快节奏的第一射击游戏，其中动作在几毫秒内记录，并且可以在枪战中产生输赢。以太坊上 12 秒的出块时间将使游戏无法进行竞争。因此，在链上构建快节奏游戏变得不可行。当前的区块链基础设施只能支持移动时间高于出块时间的链上游戏。

下一个问题是可扩展性。在不拥堵区块链并导致 Gas 费用飙升的情况下，游戏可以支持多少玩家？如果玩家所做的每一步都构成要发布到区块链的交易，那么在大多数 Layer 1 区块链上可以同时玩游戏而不会因区块限制而无法注册的玩家数量将受到限制。游戏机制越复杂的话，玩游戏所需的事务就会越多。因此，在大多数 Layer 1 区块链上构建链上游戏是不可行的。

鉴于这些当前的基础设施限制，只有非常小的游戏子集可以作为在全链上体验中很好地执行。但希望依然是存在的——使用零知识 (ZK) 在链上构建某些游戏是有可能的。

解决方案 — 使用零知识证明 (ZKP) 构建的全链上游戏

通过 ZKP，游戏可以构建在 Rollup 层上，以减轻主层 Layer 1 区块链的负载。Rollups 可以将数千个交易打包在一起，并使用单个有效性证明提交它们。这意味着玩家可以在与区块链交互之前进行更多动作并玩更长的时间，从而降低交易成本和主区块链上的拥堵。随着 Rollups 的不断发展和效率的提高，这种情况只会得到改善，从而允许开发更复杂的游戏。

在区块链游戏中使用 ZKP 还可以隐藏某些信息。这为不完全信息博弈的发展开辟了空间，其中可以启用欺诈和条件协调等策略。不完全信息游戏通常具有丰富的策略和社会动态，就像我们在扑克等游戏中看到的那样。

那么，我们可以用 ZKP 构建什么类型的游戏呢？

大型多人在线游戏 (MMO)

某些 MMO 可以使用 ZK 密码学在链上构建。太空征服 MMO 区块链游戏“黑暗森林” (Dark Forest) 就属于这一类。Dark Forest 的核心机制是 zkSNARK 保护的密码“战争迷雾”。玩家在自己的星球上开始游戏并探索宇宙以征服更多星球并积累资源以赢得游戏。每个玩家星球的位置都由一个散列来保护，该散列保护他们的位置并防止其他人通过搜索区块链数据来找到和攻击他们的星球。寻找另一个星球的唯一方法就是将玩家从一个位置移动到另一个位置并探索宇宙。玩家的动作将 ZKP 作为提交，以确保动作有效。

该游戏是麻省理工学院学生 Brian Gu 视为为遥不可及的梦想进行的一次实验，结果证明是我们迄今为止看到的完全链上游戏的最佳例子。2 年过去了，Dark Forest 依然拥有一个忠实的玩家社区，他们找到了参与并改进协议的新方法。成员们开发了各种模组、插件、DAO 和衍生产品，以改善其他人的游戏体验。Dark Forest 体现了 Web3 游戏的原则，让我们一瞥 Web3 游戏的未来会是什么样子。

赌场游戏

另一种可以使用零知识证明构建的游戏类型是扑克之类的赌场游戏，在这种游戏中，玩家的手牌等临时隐私信息在游戏的某些动作之后会在游戏后期提供。游戏中的每一步都可以作为 ZKP 提交，以确保玩家在不亮牌的情况下拥有有效的手牌。ZKP 也可以用来证明概率游戏是随机的。由于 ZKP 可以对输入和输出动作保密，因此任何玩家或第三方都无法操纵或预测游戏的结果。

赌场游戏可能是永恒的游戏类型之一，因为总会有赌徒和下注者。使用 ZKP 去中心化在线赌场可以确保所有玩家都可以获得相同的信息，从而改善用户体验，套牌是公平的，并且任何需要隐藏的信息都会保持隐藏状态。

过程困难，但值得期待

前面的路任重道远，困难重重，但这是我们必须走的路。要创建一款有趣的游戏实在不容易。将 ZKP 集成到 Web3 游戏的构建中，更是如此。但是制作真正的 Web3 游戏（那些完全在链上的游戏）具有超越乐趣和娱乐的好处。游戏是一个实验场，并没有DeFi协议所涉及的高财务风险。当游戏完全在链上时，协议的参与者可以探索源代码并在此基础上进行构建，从而产生可以推动基础设施发展的新发现。同时也可以发现利用 ZKP 的新方法，然后将其应用于区块链开发的其他领域。因此，我们必须像 Dark Forest 一样继续这些大多数人认为不可实现的实验，探索新的领域，揭开“战争迷雾”，进一步推动区块链游戏的前沿。