Zypher Network 기술 백서 시리즈 해석(1): 미래의 전链 게임 세계 구축
장 절 개요: Zypher 엔진과 전체 체인 게임의 미래요약
Zypher Network는 주권 Layer 3 Rollups에서 ZK-as-a-service SDKs에 이르는 다양한 ZKP 기반 게임 엔진을 포함하여 차세대 자치 세계 인프라를 구축하고 있습니다. 우리의 기술은 탈중앙화 게임에 필요한 조합 가능성, 프로그래머블성, 확장성 및 암호학적 원리를 제공합니다. 이는 게임 개발자에게 풍부하고 상호작용적인 체인 상 세계를 창조할 수 있는 능력을 부여하며, 확장성, 공정성 및 게임 전략의 복잡성을 강조합니다.
1. 배경
1.1 전체 체인 게임이란 무엇인가
이더리움의 튜링 완전성에 기반하여, 이더리움 가상 머신 코드는 어떤 상상 가능한 실행 가능한 계산도 인코딩할 수 있으며, 블록체인 각종 응용 프로그램이 발전할 수 있게 되었습니다[1]. 전체 체인 게임의 발전에서도 이더리움은 중요한 역할을 하였으며, 주로 스마트 계약을 도입하여 복잡한 게임 논리를 구현하고, 비동질화 토큰(NFT)[3]을 지원하여 게임 자산의 독특성과 거래 가능성을 보장하며, 강력한 개발자 커뮤니티와 생태계를 구축하여 전체 체인 게임의 혁신과 성장을 촉진했습니다. 또한 이더리움은 DeFi[4]와 게임의 융합을 촉진하여 "Play to Earn" 모델을 창출하고, Layer 2[5]와 같은 기술 혁신을 지속적으로 탐색하여 성능과 확장성을 향상시켰습니다. 이러한 모든 요소는 전체 체인 게임 산업의 발전과 번영을 크게 촉진했습니다.
전체 체인 게임(Fully on-chain game)은 게임 논리와 데이터를 완전히 블록체인에 저장하는 게임을 의미합니다. 이러한 게임의 운영과 상호작용은 스마트 계약에 기반하므로 블록체인 기술의 장점을 충분히 활용할 수 있으며, 탈중앙화, 제로 신뢰, 검증 가능성, 투명성 및 추적 가능성 등을 포함합니다[6]. 상장된 내용에 따라 핵심 논리 상장, 자산 상장 및 성취 상장으로 나눌 수 있습니다.
전체 체인 게임은 부분 체인 게임(Partial On-Chain Games)[7]과 대응됩니다. 부분 체인 게임은 게임 자산, 거래 기록 등 일부 게임 요소만 블록체인에 저장하며, 게임 논리와 데이터 처리는 여전히 전통적인 중앙화 서버에 의존합니다.
1.2 왜 전체 체인 게임이 필요한가
전체 체인 게임에 대한 시장의 수요는 다음 몇 가지 측면에서 이해할 수 있습니다:
탈중앙화된 게임 세계: 전체 체인 게임은 중앙화 서버에 대한 의존성을 제거하여 게임 운영을 더욱 탈중앙화합니다. 이는 시스템의 보안성과 검열 저항성을 증가시키고, 단일 조직이나 개인에 대한 의존 위험을 줄입니다.[8]
게임 공정성: 게임 논리와 데이터가 블록체인에 저장되므로 게임 규칙과 상태는 모든 사람에게 투명합니다. 이는 플레이어가 게임의 공정성과 결과의 정확성을 검증할 수 있게 하여 게임의 신뢰성을 높입니다.
자산 소유권: 전체 체인 게임은 비동질화 토큰(NFTs)을 사용하여 게임 내의 아이템과 캐릭터를 나타내어 플레이어가 이러한 자산을 진정으로 소유하고 제어할 수 있게 합니다. 이러한 소유권은 플레이어가 게임에 참여하도록 유도하며, 그들에게 현실 세계의 가치와 수익을 제공합니다.
영구 운영: 게임 상태와 논리가 블록체인에 저장되므로 전체 체인 게임은 높은 지속 가능성을 가집니다. 게임의 원래 개발자가 더 이상 게임을 지원하지 않더라도, 이 체인이 블록 생성이 중단되지 않는 한 게임은 계속 운영되고 발전할 수 있습니다.
DAO에 의존: 전체 체인 게임은 스마트 계약과 탈중앙화 자치 조직(DAOs)[9]을 통해 커뮤니티 주도의 개발과 거버넌스를 실현합니다. 이는 게임이 플레이어의 요구와 시장 변화에 더 잘 적응할 수 있게 하여 게임의 생명주기와 매력을 증가시킵니다.
개방 협력: 오픈 소스 코드와 개방적인 시스템은 개인 간의 개방 협력을 촉진하며, AI 대모델의 지원을 통해 사용자의 창의력이 충분히 발휘될 수 있습니다. AIGC의 콘텐츠는 더 다양하고 풍부하며 정교한 게임 경험을 제공합니다.
2. Zypher 엔진 소개
2.1 전체 체인 게임이 직면한 도전 과제
전체 체인 게임 개념이 제안된 이후, 여전히 대규모 채택을 받지 못하고 있으며, 현실적인 측면에서 많은 문제들이 존재합니다:
개발 난이도: 블록체인 네트워크의 처리 능력은 상대적으로 제한적이며, 특히 거래 처리량과 확인 속도에서 그렇습니다. 전체 체인 게임은 네트워크 혼잡과 지연을 초래할 수 있으며, 이는 게임 경험에 영향을 미칩니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 개발자는 샤딩 기술, 상태 채널 및 2층 확장 등의 확장 솔루션을 연구해야 합니다.
거래 비용: 보다 "기본주의적" 접근 방식에서는 전체 체인 게임의 각 작업이 거래로 블록체인에 제출되어야 하므로 해당 수수료(예: 이더리움의 Gas 비용)가 발생합니다. 거래 비용이 너무 높으면 플레이어의 참여도와 게임의 플레이 가능성을 제한할 수 있습니다. 거래 비용을 낮추기 위해서는 거래 구조 최적화, 더 에너지 효율적인 합의 알고리즘 사용 등의 방법을 고려해야 합니다.
사용자 경험: 전통적인 게임과 비교할 때, 전체 체인 게임은 사용자 경험 측면에서 불가피하게 도전 과제에 직면합니다. 예를 들어, 사용자는 암호화폐 지갑을 이해하고 사용해야 하며, 개인 키와 거래를 처리해야 하므로 일반 사용자에게는 일정한 장벽과 학습 비용이 있을 수 있습니다.
개인 정보 문제: 블록체인의 공개성과 투명성으로 인해 전체 체인 게임의 플레이어 데이터와 거래 정보는 개인 정보 유출의 위험에 직면할 수 있습니다. 플레이어의 개인 정보를 보호하기 위해 제로 지식 증명, 개인 정보 계산 등의 기술을 사용해야 하지만, 이러한 기술은 시스템의 복잡성과 개발 비용을 더욱 증가시킬 수 있습니다.
게임 디자인 제한: 성능 제한으로 인해 전체 체인 게임은 복잡한 게임 메커니즘과 실시간 상호작용을 구현할 수 없을 수 있습니다. 이는 전체 체인 게임이 게임 유형과 플레이 방식에서 제한을 받을 수 있음을 의미하며, 대규모 다중 사용자 온라인 게임, 액션 게임 등 높은 성능 요구 사항을 가진 게임 유형에 적응하기 어려울 수 있습니다.
2.2 Zypher가 이러한 문제를 어떻게 해결하는가
Zypher Games는 개발자가 위의 문제를 해결할 수 있도록 여러 엔진을 출시했습니다:
Secret 엔진 : 최적화된 WASM과 사전 컴파일된 계약을 사용하여 불완전한 정보에 대한 요구를 충족시켜 암호화 계산의 안전하고 검증 가능한 실행을 보장하여 체인 상 전략 요소의 개인성을 유지합니다. 예를 들어, shuffle SDK는 높은 성능과 낮은 비용의 탈중앙화 셔플 프로세스를 보장합니다.
AW 엔진 : 다양한 게임 회로 개발 도구, 응용 프로그램 특정 회로 및 체인 상 검증기를 지원하여 개발 프로세스를 간소화하고, 개발자가 즉시 사용할 수 있는 ZK 기능과 회로 조합 가능성을 쉽게 구현할 수 있도록 합니다. 또한 Risc Zero를 통합하여 유연한 맞춤 옵션을 제공하여 개발자가 복잡한 논리를 구축하고 체인 상 게임의 성능과 안전성을 향상시킬 수 있습니다.
Z4 엔진 : 복잡한 메커니즘과 실시간 상호작용의 구현을 지원하며, 개발자는 plonk를 통해 게임 회로를 맞춤 설정하거나 zkvm, DSL을 사용하여 특정 z4 노드를 생성할 수 있습니다. Risc Zero의 risc-vm 샌드박스를 통합하여 개발자는 게임 논리를 정의하고 체인 상의 z4-risc0 일반 노드에 제출하기만 하면 되며, 이 노드는 임의의 risc-vm 기반 게임을 실행하고 bonsai proof market을 활용하여 빠른 증명을 생성할 수 있습니다. 대규모 게임의 경우, 문턱 서명 기반의 증명 솔루션을 사용하여 증명 효율성을 높이고, 플레이어 서명과 사회적 합의를 통해 게임 결과의 합법성을 판단하여 증명 생성 시간과 검증 문제를 해결합니다. 예를 들어, 슈팅 게임이나 MMO의 특정 장면에서 이러한 접근이 필요합니다.
Zytron L3 : Zytron은 오픈 소스이며 고도로 모듈화된 Web3 게임 체인 스택으로, 맞춤형 L3 주권 롤업 인프라와 일반 zk 프로토콜 템플릿의 ZK 엔진을 제공합니다. 이를 통해 개발자는 최소한의 비용으로 자치 세계, 미니 전략 게임 또는 3A 게임을 체인으로 이전할 수 있으며, 생산 수준의 사용자 경험을 유지할 수 있습니다. Zytron은 네 가지 핵심 구성 요소인 주권 Rollup, 서버 샤딩, 데이터 호환성 및 맞춤형 네트워크를 포함하여 블록체인 게임의 플레이 가능성, 성능, 데이터 관리 및 거래 비용을 낮추는 것을 목표로 합니다. 또한 완전한 제로 지식 지원 도구 세트를 제공하며, P2P, RPC 및 특정 게임 전송을 통합하여 네트워크 통신을 최적화하여 높은 확장성과 전체 EVM 호환 개발 환경을 제공합니다.
AI 창작 엔진: AI와 ZKP 기술을 결합하여 Zypher Network는 전체 체인 상 게임 개발 효율성과 플레이어 경험에서 전례 없는 돌파구를 이루었습니다. AI는 비플레이어 캐릭터(NPC), 맵, 아이템 및 스토리와 같은 게임 요소의 생산 효율성을 크게 향상시켰습니다. 그러나 콘텐츠 품질 보장은 알고리즘 모델뿐만 아니라 창작자가 제공하는 정확한 프롬프트와 참조 데이터에 의존합니다. 이러한 콘텐츠는 창작자의 경험이며, 중요한 디지털 자산이자 AI가 생성한 콘텐츠가 게임 디자인 규칙과 스타일에 부합하도록 보장하는 핵심입니다. ZKP 기술을 활용하여 AI 창작 엔진은 핵심 디자인 논리와 민감한 디자인 정보를 공개하지 않고도 게임의 기본 규칙과 디자인 개념을 효과적으로 검증할 수 있어 AI가 창작한 콘텐츠가 풍부하고 게임의 세계관에 부합하도록 보장합니다. AI와 ZKP의 융합은 기술 혁신을 촉진할 뿐만 아니라, 커뮤니티가 자율적으로 형성하고 발전하는 새로운 게임 창작 및 참여 모델을 창출합니다. 이는 개발자가 설정한 톤 아래에서 게임 창작의 깊은 변화를 대표합니다.
참고 문헌
[1] 계산 및 튜링 완전성
https://ethereum.org/zh/whitepaper/#computation-and-turing-completeness
[2] 스마트 계약의 아이디어 저작권 (c) 1997 by Nick Szabo https://www.fon.hum.uva.nl/rob/Courses/InformationInSpeech/CDROM/Literature/LOTwinterschool2006/szabo.best.vwh.net/idea.html
[3] NFT란 무엇인가?
[4] 탈중앙화 금융(DeFi)
[5] 이더리움 Layer 2
https://ethereum.org/en/layer-2/
[6] 전체 체인 게임에 대한 종합적인 소개. by Gate.io 2023년 10월 29일
https://www.gate.io/learn/articles/a-comprehensive-introduction-of-fully-on-chain-games/786
[7] 온체인 게임이란 무엇인가?
https://chain.link/education-hub/on-chain-gaming
[8] 놓아주는 게임: 탈중앙화된 미래에서 번영하기. by E. DRAKE KAJIOKA, Google LLC
https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/3600235
[9] 탈중앙화 자치 기업의 부트스트랩
