Aplicação de zk-SNARKs em jogos de cadeia inteira: o caso do PopCraft

PopCraft é um jogo de eliminação em toda a cadeia, onde os jogadores precisam eliminar todos os elementos do tabuleiro em 4 minutos para ganhar recompensas em tokens. No entanto, devido à característica de ser em toda a cadeia, cada ação do jogador requer interação com a blockchain, o que resulta em tempos de espera mais longos, afetando significativamente a experiência do jogo.

Para resolver esse problema, consideramos o uso de zk-SNARKs (Zero-Knowledge Proofs) para reduzir a frequência de interação dos jogadores com a blockchain. A ideia inicial é que o processo do jogo não seja registrado na blockchain, mas que haja algum mecanismo para garantir que não haja risco de trapaça. Especificamente, cada ação do jogador no jogo gera um zk-SNARK, e o zk-SNARK da ação seguinte é gerado com base no zk-SNARK da ação anterior, formando uma estrutura autocontida semelhante a uma blockchain. Ao final do jogo, o zk-SNARK da última ação é enviado para a blockchain, onde é validado por um contrato inteligente.

No entanto, após uma análise mais profunda, descobrimos que esta solução enfrenta vários desafios técnicos:

1. Prevenção de trapaças no processo e resultado do jogo: é necessário validar simultaneamente o processo e o resultado do jogo.

2. Desafios técnicos na geração progressiva de ZKP: cada passo do ZKP depende do passo anterior, o que torna o processo de verificação complexo.

3. Verificação de Coerência do ZKP: Como garantir que cada ZKP seja coerente com o ZKP anterior ainda não encontrou uma solução clara.

4. Processamento de dados de jogos públicos: Os dados de jogos da PopCraft são públicos, usar zk-SNARKs para ocultação de informações parece não ser necessário.

5. Problema do consumo de itens de jogo: como lidar com operações de transferência de Token dentro da estrutura ZKP ainda é um desafio.

Após uma análise aprofundada, chegamos às seguintes conclusões:

Para cenários como o PopCraft, onde não é necessário ocultar os dados do jogo, usar ZKP para ocultação de informações pode adicionar complexidade desnecessária. A chave para melhorar a experiência do jogo está em encontrar uma maneira de garantir que todo o processo, desde o início até o fim do jogo, seja livre de fraudes, enquanto apenas o resultado final é verificado na blockchain.

Atualmente, a tecnologia ZKP é principalmente aplicável a dois tipos de cenários na área de jogos:

1. Jogos de teoria dos jogos de informação incompleta, como a Floresta Sombria, Pôquer, etc.

2. Prova dos resultados de jogos de um único passo, como lotarias, adivinhação de números, etc.

No entanto, para jogos como o PopCraft, que requerem validação em múltiplos passos e em todo o processo, a aplicação da tecnologia ZKP enfrenta ainda muitos desafios. Este campo ainda precisa de mais inovações tecnológicas e explorações práticas.