BSV 上的信息不完整游戏

Posted 2022-11-27 sCrypt 智能合约

我们展示了如何使用零知识证明（ZKP）开发 BSV 上的信息不完整游戏，这通常被认为无法在透明的区块链上实现。我们使用两个游戏来举例说明关键过程。

悖论

游戏分为两类：

信息完整游戏 : 所有玩家都知道有关游戏状态的一切。例如，在国际象棋中，两个玩家都知道所有棋子在哪里。
信息不完整游戏 : 扑克就是这样一种游戏，因为你不知道对手有什么牌。

大多数大型多人在线 (MMO) 游戏都属于后者，例如《星际争霸》、《我的世界》和《魔兽世界》。“战争迷雾”隐藏了信息，游戏地图的区域在玩家探索之前一直被隐藏起来。它使游戏更加有趣和有吸引力，因为它支持社交动态和博弈论策略，例如基于信息不完整的虚张声势、欺骗、协调和决策。

在像 BSV 这样的区块链上构建信息不完整的游戏似乎是自相矛盾的：

• 一方面，我们希望游戏状态转换遵循游戏规则，没有玩家可以作弊。例如，扑克玩家不能使用他不拥有的牌或使用两次牌。区块链是理想的选择，因为其上的数据和计算都是可公开验证和审计的。
• 另一方面，我们需要对每个用户保密部分状态。但是区块链本质上是开放和透明的。

ZKP 来救援

ZKP 为这个明显的悖论提供了解决方案。游戏状态转换是一种计算。ZKP 允许区块链验证私有状态的计算结果，同时在链下对其保密。更具体地说，由于 BSV 支持 zk-SNARKs 等 ZKP，它为各种信息不完整的游戏打开了大门，这在以前被认为是不可能的。

为什么不只是承诺和揭示？

在 commit-reveal 方案中，游戏信息被散列并暂时隐藏，并最终在游戏结束时公开。它不适用于许多游戏，因为：

1. 在 战舰 (Battleship) 或 Mastermind 等游戏中，一名玩家在一轮中进行多个动作，每个动作取决于游戏中的状态。仅知道游戏结束时的最终状态是不够的。

2. 在其他游戏中，信息可以无限期地隐藏。例如，扑克玩家可以选择弃牌而不亮牌。

战舰 (Battleship)

战舰是两个玩家的经典猜谜游戏。它是在一个网格上进行游戏的，每个玩家的战舰都锚定在这个网格上。有两个步骤：

1. 放置：每个玩家将 5 艘船放置在 10x10 的网格上。每艘船都是一个宽度为 1 且长度可变的矩形。舰队的位置必须对对手隐瞒。

2. 射击：玩家轮流猜测网格上的坐标。然后他们的对手会告诉他们该坐标是否包含一艘船。如果是，则为“命中”，否则为“未命中”。

如果所有方格都被击中，则一艘船沉没。如果玩家击沉对手的所有船只，则该玩家获胜。

在离线环境中，两名玩家面对面坐着，他们看不到对方的舰队。 BSV 上，为了模拟的隐藏，每个玩家都会散列他的舰队位置并将其提交给智能合约。

使用 zk-SNARKs，每个玩家都可以向智能合约提交一个证明，证明另一个玩家的猜测坐标是命中还是未命中，而不用披露他的舰队。只有当证明有效时，智能合约才会验证证明并更新全局游戏状态。

黑暗森林

《黑暗森林》 是第一款链上MMO即时战略游戏，改编自三体三部曲的第二部同名小说。在这款太空征服游戏中，玩家可以开发星球，建造舰队，征服宇宙中的其他星球。

它比 CryptoKitties 等传统区块链游戏更有趣的是，每个玩家都知道自己的游戏状态，但不知道其他玩家的游戏状态，因为他们被战争迷雾所掩盖。

为了实现这一点，每个玩家都将其位置的哈希提交到区块链，就像在战舰中一样。它使用 zk-SNARK 来强制玩家的动作遵循游戏规则，而不会将有关动作的信息分享给其他玩家。例如，当玩家选择一个母星时，它必须在已知宇宙的边界内。

总结

今天可以在 BSV 上开发信息不完整的游戏，因为我们已经在其上实现了 zk-SNARKs。由于 BSV 上的智能合约交易便宜且即时，因此它是构建此类游戏的理想平台。我们将发布更多示例和工具，以促进 BSV 的零知识应用程序开发。