Zypher Network 技术白皮书系列解读（一）：构建未来的全链游戏世界

2024年5月8日 10:03

章节概述：Zypher 引擎与全链游戏的未来

分享至

摘要

Zypher Network 正在构建下一代自治世界基础设施，包括从主权 Layer 3 Rollups 到 ZK-as-a-service SDKs 的一系列 ZKP 驱动的游戏引擎。我们的技术为去中心化游戏提供了所需的可组合性、可编程性、可扩展性和密码学原语。它赋予游戏开发者创造丰富、互动的链上世界的能力，强调可扩展性、公平性和游戏策略的复杂性。

1. 背景

1.1 什么是全链游戏

基于以太坊的图灵完备性，意味着以太坊虚拟机代码可以对任何设想可执行的计算进行编码，区块链各类型的大量应用得以发展[1]。包括在全链游戏的发展中以太坊也扮演了重要角色，主要通过引入智能合约 [2] 来实现复杂的游戏逻辑，支持非同质化代币（NFT）[3] 以确保游戏资产的独特性和可交易性，以及建立了一个强大的开发者社区和生态系统，促进了全链游戏的创新和增长。此外，以太坊推动了DeFi [4] 与游戏的融合，创造了“Play to Earn”模式，并不断探索Layer 2 [5] 等技术创新以提高性能和可扩展性，这些都极大地推动了全链游戏行业的发展和繁荣。

全链游戏（Fully on-chain game）指的是一种将游戏逻辑和数据完全存储在区块链上的游戏。这种游戏的运行和交互都是基于智能合约，因此能够充分发挥区块链技术的优势，包括去中心化、零信任、可验证、透明可追溯等 [6]。根据上链内容的不同，又可以分为核心逻辑上链、资产上链和成就上链。

全链游戏与部分链上游戏（Partial On-Chain Games）[7] 相对应。部分链上游戏仅将部分游戏元素（如游戏资产、交易记录等）存储在区块链上，而游戏逻辑和数据处理仍然依赖于传统的中心化服务器。

1.2 为什么需要全链游戏

市场对全链游戏的需求，可以从以下几个方面来理解：

去中心化的游戏世界：全链游戏消除了对中心化服务器的依赖，使游戏运行更加去中心化。这可以增加系统的安全性和抗审查性，降低对单一组织或个体的依赖风险。[8]

游戏公平性：由于游戏逻辑和数据都存储在区块链上，游戏规则和状态对所有人都是透明的。这使得玩家能够验证游戏的公平性和结果的正确性，增加了游戏的可信度。

资产所有权：全链游戏可以使用非同质化代币（NFTs）表示游戏内的物品和角色，使玩家能够真正拥有和控制这些资产。这种所有权可以激励玩家参与游戏，同时为他们提供现实世界的价值和收益。

永久运行：由于游戏状态和逻辑都存储在区块链上，全链游戏具有较高的可持续性。即使游戏的原始开发者不再支持游戏，只要这条链不停止出块，游戏依然可以继续运行和发展。

依靠DAO：全链游戏通过智能合约和去中心化自治组织（DAOs）[9] 实现了社区驱动的开发和治理。这使得游戏可以更好地适应玩家需求和市场变化，增加了游戏的生命周期和吸引力。

开放协作：开源的代码与开放的体系促进了个体间的开放协作，在AI大模型的辅助下，用户的创造活力将得到充分释放，AIGC的内容将带来更多元、更丰富、更精妙的游戏体验。

2. Zypher 引擎介绍

2.1 全链游戏面临的挑战

全链游戏概念提出至今，仍未受到大规模采用，因为其在现实层面存在许多问题：

开发难度：区块链网络的处理能力相对有限，特别是在交易吞吐量和确认速度方面。全链游戏可能会导致网络拥堵和延迟，影响游戏体验。为解决这一问题，开发者需要研究扩容方案，例如分片技术、状态通道和二层扩容等。

交易成本：在更“基要主义”的方法下，全链游戏中的每个操作都需要作为交易提交到区块链，因此会产生相应的手续费（如以太坊的Gas费）。如果交易成本过高，可能会限制玩家的参与度和游戏的可玩性。降低交易成本需要考虑优化交易结构、使用更节能的共识算法等方法。

用户体验：与传统游戏相比，全链游戏不可避免地面临用户体验方面的挑战。例如，用户需要了解和使用加密货币钱包、处理私钥和交易等，这些对于普通用户而言可能存在一定的门槛和学习成本。

隐私问题：由于区块链的公开和透明特性，全链游戏中的玩家数据和交易信息可能面临隐私泄露的风险。保护玩家隐私需要采用零知识证明、隐私计算等技术，但这些技术可能进一步增加系统的复杂性和开发成本。

游戏设计限制：由于性能限制，全链游戏可能无法实现复杂的游戏机制和实时交互。这意味着全链游戏在游戏类型和玩法上可能受到限制，较难适应大规模多人在线游戏、动作游戏等高性能要求的游戏类型。

2.2 Zypher 如何解决这些问题

Zypher Games 推出了一系列引擎以帮助开发者解决上述问题：

Secret 引擎：通过使用优化的 WASM 和预编译合约来满足对不完全信息的需求，以确保加密计算的安全、可验证执行，从而保持链上策略元素的隐私性。例如 shuffle SDK，保证高性能、低成本的去中心化洗牌过程。

AW 引擎：通过支持各种游戏电路开发工具、应用特定电路和链上验证器，简化了开发流程，允许开发者轻松实现即插即用的ZK功能和电路可组合性。此外，它还整合了 Risc Zero，提供灵活的定制选项，使开发者能够构建复杂逻辑和提高链上游戏的性能和安全性。

Z4 引擎：支持复杂机制和实时交互的实现，开发者可以通过 plonk 定制游戏电路，或使用 zkvm、DSL，创建特定的 z4 节点。通过集成 Risc Zero 的 risc-vm 沙盒，开发者仅需定义游戏逻辑并提交至链上的 z4-risc0 通用节点，该节点能运行任意基于 risc-vm 的游戏并利用 bonsai proof market 实现快速证明。对于规模较大的游戏，采用基于门限签名的证明方案提高证明效率，通过玩家签名和社会化共识判断游戏结果的合法性，解决证明生成时间长和验证问题，例如射击游戏，MMO 的特定场景。

Zytron L3: Zytron 是一个开源、高度模块化的Web3游戏链堆栈，提供可定制的 L3 主权 rollup 基础设施和通用zk协议模板的ZK引擎。它让开发者能够以最低成本构建自治世界、迷你策略游戏或将3A游戏迁移到链上，同时保持生产级用户体验。Zytron 包含四大核心组件：主权Rollup、服务器分片、数据兼容性和定制网络，旨在增强区块链游戏的可玩性、性能、数据管理并降低交易成本。它还提供了一套完整的零知识支持工具，并通过整合P2P、RPC和特定游戏传输优化网络通信，提供高度可扩展和全EVM兼容的开发环境。

AI 创作引擎：通过将AI与ZKP技术相结合，Zypher Network 在全链上游戏开发效率和玩家体验方面实现了前所未有的突破。AI大幅提升了游戏元素如非玩家角色（NPC）、地图、道具和情节的生产效率。然而，内容质量保证不仅依赖于算法模型，还依赖于创作者提供的精确提示和参考数据。这些内容是创作者的经验，是重要的数字资产，也是确保AI生成的内容符合游戏设计规则和风格的关键。利用ZKP技术，AI创作引擎可以在不透露核心设计逻辑和敏感设计信息的情况下，有效地验证游戏的基本规则和设计理念，确保AI创作的内容既丰富又符合游戏的世界观。AI与ZKP的融合不仅推动了技术创新，还创造了一种新的游戏创作和参与模式：一个由社区自主塑造和发展的世界，在开发者设定的基调下，代表着游戏创作的深刻变革。

参考文献

[1] computation and turing completeness

https://ethereum.org/zh/whitepaper/#computation-and-turing-completeness

[3] What are NFTs?

https://ethereum.org/en/nft/

[4] Decentralized finance (DeFi)

https://ethereum.org/en/defi/

[5] Ethereum Layer 2

https://ethereum.org/en/layer-2/

[6] A Comprehensive Introduction of Fully On-Chain Games. by Gate.io Oct 29, 2023

https://www.gate.io/learn/articles/a-comprehensive-introduction-of-fully-on-chain-games/786

[7] What Is On-Chain Gaming?