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एक गुप्त स्टेट के लिए ज़ीरो-नॉलेज का उपयोग

सर्वर
ऑफ-चेन
केंद्रीकृत
ज़ीरो-नॉलेज
zokrates
mud
उन्नत
ओरी पोमेरेंट्ज़
15 मार्च 2025
32 मिनट का पठन

यह कई मामलों में महत्वपूर्ण है, लेकिन यहां नहीं।ब्लॉकचेन पर कोई रहस्य नहीं हैं। ब्लॉकचेन पर पोस्ट की गई हर चीज़ हर किसी के पढ़ने के लिए खुली है। यह आवश्यक है, क्योंकि ब्लॉकचेन इस पर आधारित है कि कोई भी इसे सत्यापित कर सकता है। हालांकि, गेम अक्सर गुप्त स्टेट पर निर्भर करते हैं। उदाहरण के लिए, माइनस्वीपर (opens in a new tab) गेम का कोई मतलब नहीं है अगर आप बस ब्लॉकचेन एक्सप्लोरर पर जाकर मैप देख सकते हैं।

सबसे सरल समाधान गुप्त स्टेट को रखने के लिए एक सर्वर कंपोनेंट का उपयोग करना है। हालांकि, हम ब्लॉकचेन का उपयोग गेम डेवलपर द्वारा धोखाधड़ी को रोकने के लिए करते हैं। हमें सर्वर कंपोनेंट की ईमानदारी सुनिश्चित करने की आवश्यकता है। सर्वर स्टेट का हैश प्रदान कर सकता है, और यह साबित करने के लिए ज़ीरो-नॉलेज प्रमाण का उपयोग कर सकता है कि एक चाल के परिणाम की गणना के लिए उपयोग किया गया स्टेट सही है।

इस लेख को पढ़ने के बाद आप जानेंगे कि इस तरह का सीक्रेट स्टेट होल्डिंग सर्वर, स्टेट दिखाने के लिए एक क्लाइंट और दोनों के बीच संचार के लिए एक ऑन-चेन कंपोनेंट कैसे बनाया जाए। मुख्य उपकरण जिनका हम उपयोग करेंगे वे हैं:

उपकरणउद्देश्यसंस्करण पर सत्यापित
ज़ोक्रेट्स (opens in a new tab)ज़ीरो-नॉलेज प्रमाण और उनका सत्यापन1.1.9
Typescript (opens in a new tab)सर्वर और क्लाइंट दोनों के लिए प्रोग्रामिंग भाषा5.4.2
Node (opens in a new tab)सर्वर चलाना20.18.2
वीएम (opens in a new tab)ब्लॉकचेन के साथ संचार2.9.20
MUD (opens in a new tab)ऑन-चेन डेटा प्रबंधन2.0.12
रिएक्ट (opens in a new tab)क्लाइंट यूज़र इंटरफ़ेस18.2.0
वीट (opens in a new tab)क्लाइंट कोड सर्व करना4.2.1

माइनस्वीपर उदाहरण

माइनस्वीपर (opens in a new tab) एक ऐसा गेम है जिसमें माइनफील्ड वाला एक गुप्त नक्शा होता है। खिलाड़ी एक विशिष्ट स्थान पर खुदाई करना चुनता है। यदि उस स्थान पर कोई माइन है, तो खेल खत्म। अन्यथा, खिलाड़ी को उस स्थान के आसपास के आठ चौकों में माइन की संख्या मिलती है।

यह एप्लिकेशन MUD (opens in a new tab), का उपयोग करके लिखा गया है, एक फ्रेमवर्क जो हमें की-वैल्यू डेटाबेस (opens in a new tab) का उपयोग करके ऑन-चेन डेटा स्टोर करने और उस डेटा को ऑफ-चेन घटकों के साथ स्वचालित रूप से सिंक्रनाइज़ करने देता है। सिंक्रोनाइज़ेशन के अलावा, MUD एक्सेस कंट्रोल प्रदान करना आसान बनाता है, और अन्य यूज़र्स के लिए हमारे एप्लिकेशन को बिना अनुमति के विस्तार (opens in a new tab) करना आसान बनाता है।

माइनस्वीपर उदाहरण चलाना

माइनस्वीपर उदाहरण चलाने के लिए:

  1. सुनिश्चित करें कि आपने पूर्वापेक्षाएँ इंस्टॉल कर ली हैं (opens in a new tab): Node (opens in a new tab), फाउंड्री (opens in a new tab), git (opens in a new tab), pnpm (opens in a new tab), और mprocs (opens in a new tab)।

  2. रिपॉजिटरी को क्लोन करें।

    1git clone https://github.com/qbzzt/20240901-secret-state.git

  3. पैकेज इंस्टॉल करें।

    1cd 20240901-secret-state/
    2pnpm install
    3npm install -g mprocs

    यदि pnpm install के हिस्से के रूप में फाउंड्री इंस्टॉल किया गया था, तो आपको कमांड-लाइन शेल को पुनरारंभ करने की आवश्यकता है।

  4. कॉन्ट्रैक्ट्स को संकलित करें

    1cd packages/contracts
    2forge build
    3cd ../..

  5. प्रोग्राम शुरू करें (anvil (opens in a new tab) ब्लॉकचेन सहित) और प्रतीक्षा करें।

    1mprocs

    ध्यान दें कि स्टार्टअप में लंबा समय लगता है। contracts टैब पर स्क्रॉल करने के लिए पहले डाउन एरो का उपयोग करें ताकि MUD कॉन्ट्रैक्ट्स को डिप्लॉय होते देखा जा सके। जब आपको Waiting for file changes… संदेश मिलता है, तो कॉन्ट्रैक्ट्स डिप्लॉय हो जाते हैं और आगे की प्रगति server टैब में होगी। वहां, आप तब तक प्रतीक्षा करते हैं जब तक आपको Verifier address: 0x.... संदेश नहीं मिल जाता।

    यदि यह चरण सफल होता है, तो आप mprocs स्क्रीन देखेंगे, जिसमें बाईं ओर विभिन्न प्रक्रियाएं और दाईं ओर वर्तमान में चयनित प्रक्रिया के लिए कंसोल आउटपुट होगा।

    mprocs स्क्रीन

    यदि mprocs के साथ कोई समस्या है, तो आप चार प्रक्रियाओं को मैन्युअल रूप से चला सकते हैं, प्रत्येक अपनी कमांड लाइन विंडो में:

    • Anvil

      1cd packages/contracts
      2anvil --base-fee 0 --block-time 2

    • कॉन्ट्रैक्ट्स

      1cd packages/contracts
      2pnpm mud dev-contracts --rpc http://127.0.0.1:8545

    • सर्वर

      1cd packages/server
      2pnpm start

    • क्लाइंट

      1cd packages/client
      2pnpm run dev

  6. अब आप क्लाइंट (opens in a new tab) पर ब्राउज़ कर सकते हैं, नया गेम पर क्लिक करें और खेलना शुरू करें।

टेबल्स

हमें ऑन-चेन पर कई टेबल्स (opens in a new tab) की आवश्यकता है।

  • Configuration: यह टेबल एक सिंगलटन है, इसमें कोई की (key) और सिंगल रिकॉर्ड नहीं है। इसका उपयोग गेम कॉन्फ़िगरेशन जानकारी रखने के लिए किया जाता है:

    • height: माइनफील्ड की ऊंचाई
    • width: माइनफील्ड की चौड़ाई
    • numberOfBombs: प्रत्येक माइनफील्ड में बमों की संख्या

  • VerifierAddress: यह टेबल भी एक सिंगलटन है। इसका उपयोग कॉन्फ़िगरेशन के एक हिस्से को रखने के लिए किया जाता है, जो वेरिफायर कॉन्ट्रैक्ट (verifier) का पता है। हम यह जानकारी Configuration टेबल में डाल सकते थे, लेकिन इसे एक अलग कंपोनेंट, सर्वर द्वारा सेट किया जाता है, इसलिए इसे एक अलग टेबल में रखना आसान है।

  • PlayerGame: की (key) खिलाड़ी का पता है। डेटा है:

    • gameId: 32-बाइट मान जो उस मैप का हैश है जिस पर खिलाड़ी खेल रहा है (गेम आइडेंटिफ़ायर)।
    • win: एक बूलियन जो बताता है कि क्या खिलाड़ी गेम जीत गया।
    • lose: एक बूलियन जो बताता है कि क्या खिलाड़ी गेम हार गया।
    • digNumber: खेल में सफल खुदाई की संख्या।

  • GamePlayer: यह टेबल gameId से खिलाड़ी के पते तक रिवर्स मैपिंग रखती है।

  • Map: की (key) तीन मानों का एक टपल है:

    • gameId: 32-बाइट मान जो उस मैप का हैश है जिस पर खिलाड़ी खेल रहा है (गेम आइडेंटिफ़ायर)।
    • x कोऑर्डिनेट
    • y कोऑर्डिनेट

    मान एक एकल संख्या है। यदि बम का पता चलता है तो यह 255 है। अन्यथा, यह उस स्थान के आसपास के बमों की संख्या प्लस एक है। हम केवल बमों की संख्या का उपयोग नहीं कर सकते हैं, क्योंकि डिफ़ॉल्ट रूप से EVM में सभी स्टोरेज और MUD में सभी पंक्ति मान शून्य होते हैं। हमें "खिलाड़ी ने अभी तक यहां खुदाई नहीं की है" और "खिलाड़ी ने यहां खुदाई की, और पाया कि आसपास शून्य बम हैं" के बीच अंतर करने की आवश्यकता है।

इसके अलावा, क्लाइंट और सर्वर के बीच संचार ऑन-चेन कंपोनेंट के माध्यम से होता है। यह टेबल्स का उपयोग करके भी लागू किया गया है।

  • PendingGame: नया गेम शुरू करने के लिए अनसर्विसड अनुरोध।
  • PendingDig: किसी विशिष्ट गेम में किसी विशिष्ट स्थान पर खुदाई करने के लिए अनसर्विसड अनुरोध। यह एक ऑफ-चेन टेबल (opens in a new tab) है, जिसका अर्थ है कि यह EVM स्टोरेज में नहीं लिखा जाता है, यह केवल इवेंट्स का उपयोग करके ऑफ-चेन पठनीय है।

निष्पादन और डेटा प्रवाह

ये प्रवाह क्लाइंट, ऑन-चेन कंपोनेंट और सर्वर के बीच निष्पादन का समन्वय करते हैं।

आरंभीकरण

जब आप mprocs चलाते हैं, तो ये चरण होते हैं:

  1. mprocs (opens in a new tab) चार कंपोनेंट चलाता है:

  2. contracts पैकेज MUD कॉन्ट्रैक्ट्स को डिप्लॉय करता है और फिर PostDeploy.s.sol स्क्रिप्ट (opens in a new tab) चलाता है। यह स्क्रिप्ट कॉन्फ़िगरेशन सेट करती है। github से कोड एक 10x5 माइनफील्ड जिसमें आठ माइन हैं (opens in a new tab) निर्दिष्ट करता है।

  3. सर्वर (opens in a new tab) MUD सेट अप (opens in a new tab) करके शुरू होता है। अन्य बातों के अलावा, यह डेटा सिंक्रनाइज़ेशन को सक्रिय करता है, ताकि सर्वर की मेमोरी में संबंधित टेबल्स की एक प्रति मौजूद हो।

  4. सर्वर Configuration टेबल बदलने पर (opens in a new tab) निष्पादित होने वाले एक फ़ंक्शन को सब्सक्राइब करता है। PostDeploy.s.sol के निष्पादित होने और टेबल को संशोधित करने के बाद यह फ़ंक्शन (opens in a new tab) कॉल किया जाता है।

  5. जब सर्वर आरंभीकरण फ़ंक्शन में कॉन्फ़िगरेशन होता है, तो यह zkFunctions को कॉल करता है (opens in a new tab) सर्वर के ज़ीरो-नॉलेज हिस्से को आरंभ करने के लिए। यह तब तक नहीं हो सकता जब तक हमें कॉन्फ़िगरेशन नहीं मिल जाता क्योंकि ज़ीरो-नॉलेज फ़ंक्शंस को माइनफ़ील्ड की चौड़ाई और ऊंचाई स्थिरांक के रूप में होनी चाहिए।

  6. सर्वर के ज़ीरो-नॉलेज हिस्से को आरंभ करने के बाद, अगला कदम ब्लॉकचेन पर ज़ीरो-नॉलेज सत्यापन कॉन्ट्रैक्ट को डिप्लॉय करना (opens in a new tab) और MUD में वेरिफाई पते को सेट करना है।

  7. अंत में, हम अपडेट्स को सब्सक्राइब करते हैं ताकि हम देख सकें कि कोई खिलाड़ी एक नया गेम शुरू करने (opens in a new tab) या एक मौजूदा गेम में खुदाई करने (opens in a new tab) का अनुरोध कब करता है।

नया गेम

यह तब होता है जब खिलाड़ी एक नया गेम का अनुरोध करता है।

  1. यदि इस खिलाड़ी के लिए कोई गेम प्रगति पर नहीं है, या एक है लेकिन शून्य के gameId के साथ है, तो क्लाइंट एक नया गेम बटन (opens in a new tab) प्रदर्शित करता है। जब यूज़र इस बटन को दबाता है, तो रिएक्ट newGame फ़ंक्शन चलाता है (opens in a new tab)।

  2. newGame (opens in a new tab) एक System कॉल है। MUD में सभी कॉल World कॉन्ट्रैक्ट के माध्यम से रूट किए जाते हैं, और ज्यादातर मामलों में आप <namespace>__<function name> को कॉल करते हैं। इस मामले में, कॉल app__newGame के लिए है, जिसे MUD फिर GameSystem में newGame को रूट करता है (opens in a new tab)।

  3. ऑन-चेन फ़ंक्शन जाँचता है कि खिलाड़ी का कोई गेम प्रगति पर नहीं है, और यदि नहीं है तो PendingGame टेबल में अनुरोध जोड़ता है (opens in a new tab)।

  4. सर्वर PendingGame में बदलाव का पता लगाता है और सब्सक्राइब किए गए फ़ंक्शन को चलाता है (opens in a new tab)। यह फ़ंक्शन newGame (opens in a new tab) को कॉल करता है, जो बदले में createGame (opens in a new tab) को कॉल करता है।

  5. createGame सबसे पहले उचित संख्या में माइन के साथ एक यादृच्छिक मैप बनाता है (opens in a new tab)। फिर, यह ज़ोक्रेट्स के लिए आवश्यक खाली बॉर्डर के साथ एक मैप बनाने के लिए makeMapBorders (opens in a new tab) को कॉल करता है। अंत में, createGame मैप का हैश प्राप्त करने के लिए calculateMapHash को कॉल करता है, जिसका उपयोग गेम आईडी के रूप में किया जाता है।

  6. newGame फ़ंक्शन gamesInProgress में नया गेम जोड़ता है।

  7. सर्वर आखिरी काम ऑन-चेन app__newGameResponse (opens in a new tab) को कॉल करना है। यह फ़ंक्शन एक अलग System, ServerSystem (opens in a new tab) में है, ताकि एक्सेस कंट्रोल को सक्षम किया जा सके। एक्सेस कंट्रोल MUD कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल (opens in a new tab), mud.config.ts (opens in a new tab) में परिभाषित है।

    एक्सेस सूची केवल एक ही पते को System को कॉल करने की अनुमति देती है। यह सर्वर फ़ंक्शंस तक पहुंच को एक ही पते तक सीमित करता है, ताकि कोई भी सर्वर का प्रतिरूपण न कर सके।

  8. ऑन-चेन कंपोनेंट संबंधित टेबल्स को अपडेट करता है:

    • PlayerGame में गेम बनाएं।
    • GamePlayer में रिवर्स मैपिंग सेट करें।
    • PendingGame से अनुरोध हटाएं।

  9. सर्वर PendingGame में बदलाव की पहचान करता है, लेकिन कुछ नहीं करता क्योंकि wantsGame (opens in a new tab) गलत है।

  10. क्लाइंट पर gameRecord (opens in a new tab) को खिलाड़ी के पते के लिए PlayerGame प्रविष्टि पर सेट किया गया है। जब PlayerGame बदलता है, तो gameRecord भी बदल जाता है।

  11. यदि gameRecord में कोई मान है, और गेम जीता या हारा नहीं गया है, तो क्लाइंट मैप प्रदर्शित करता है (opens in a new tab)।

खुदाई

  1. खिलाड़ी मैप सेल के बटन पर क्लिक करता है (opens in a new tab), जो dig फ़ंक्शन (opens in a new tab) को कॉल करता है। यह फ़ंक्शन ऑन-चेन पर dig को कॉल करता है (opens in a new tab)।

  2. ऑन-चेन कंपोनेंट कई सेनिटी जांच करता है (opens in a new tab), और यदि सफल होता है तो खुदाई अनुरोध को PendingDig (opens in a new tab) में जोड़ता है।

  3. सर्वर PendingDig में बदलाव का पता लगाता है (opens in a new tab)। यदि यह वैध है (opens in a new tab), तो यह ज़ीरो-नॉलेज कोड को कॉल करता है (opens in a new tab) (नीचे समझाया गया है) परिणाम और एक प्रमाण दोनों उत्पन्न करने के लिए कि यह वैध है।

  4. सर्वर (opens in a new tab) digResponse (opens in a new tab) को ऑन-चेन पर कॉल करता है।

  5. digResponse दो काम करता है। सबसे पहले, यह ज़ीरो नॉलेज प्रूफ़ (opens in a new tab) की जाँच करता है। फिर, यदि प्रमाण जाँच में खरा उतरता है, तो यह परिणाम को वास्तव में संसाधित करने के लिए processDigResult (opens in a new tab) को कॉल करता है।

  6. processDigResult जांचता है कि गेम हार (opens in a new tab) गया है या जीत (opens in a new tab) गया है, और Map, ऑन-चेन मैप को अपडेट करता है (opens in a new tab)।

  7. क्लाइंट स्वचालित रूप से अपडेट उठाता है और खिलाड़ी को प्रदर्शित मैप को अपडेट करता है (opens in a new tab), और यदि लागू हो तो खिलाड़ी को बताता है कि यह जीत है या हार।

ज़ोक्रेट्स का उपयोग करना

ऊपर बताए गए प्रवाह में हमने ज़ीरो-नॉलेज भागों को छोड़ दिया, उन्हें एक ब्लैक बॉक्स के रूप में माना। अब आइए इसे खोलते हैं और देखते हैं कि वह कोड कैसे लिखा गया है।

मैप को हैश करना

Poseidon (opens in a new tab), ज़ोक्रेट्स हैश फ़ंक्शन जिसे हम उपयोग करते हैं, को लागू करने के लिए हम इस जावास्क्रिप्ट कोड (opens in a new tab) का उपयोग कर सकते हैं। हालांकि, यह तेज़ होगा, लेकिन यह सिर्फ ज़ोक्रेट्स हैश फ़ंक्शन का उपयोग करने से अधिक जटिल होगा। यह एक ट्यूटोरियल है, और इसलिए कोड को सरलता के लिए अनुकूलित किया गया है, प्रदर्शन के लिए नहीं। इसलिए, हमें दो अलग-अलग ज़ोक्रेट्स प्रोग्राम की आवश्यकता है, एक मैप के हैश की गणना करने के लिए (hash) और दूसरा वास्तव में मैप पर एक स्थान पर खुदाई के परिणाम का ज़ीरो-नॉलेज प्रमाण बनाने के लिए (dig)।

हैश फ़ंक्शन

यह वह फ़ंक्शन है जो एक मैप के हैश की गणना करता है। हम इस कोड पर लाइन-दर-लाइन जाएंगे।

1import "hashes/poseidon/poseidon.zok" as poseidon;
2import "utils/pack/bool/pack128.zok" as pack128;

ये दो लाइनें ज़ोक्रेट्स स्टैंडर्ड लाइब्रेरी (opens in a new tab) से दो फ़ंक्शन आयात करती हैं। पहला फ़ंक्शन (opens in a new tab) एक Poseidon हैश (opens in a new tab) है। यह field तत्वों (opens in a new tab) की एक सारणी लेता है और एक field लौटाता है।

ज़ोक्रेट्स में फ़ील्ड एलिमेंट आमतौर पर 256 बिट से कम लंबा होता है, लेकिन बहुत ज़्यादा नहीं। कोड को सरल बनाने के लिए, हम मैप को 512 बिट्स तक सीमित करते हैं, और चार फ़ील्ड्स की एक सरणी को हैश करते हैं, और प्रत्येक फ़ील्ड में हम केवल 128 बिट्स का उपयोग करते हैं। pack128 फ़ंक्शन (opens in a new tab) इस उद्देश्य के लिए 128 बिट्स की एक सरणी को field में बदलता है।

1        def hashMap(bool[${width+2}][${height+2}] map) -> field {

यह लाइन एक फ़ंक्शन परिभाषा शुरू करती है। hashMap को map नामक एक एकल पैरामीटर मिलता है, जो एक द्वि-आयामी bool(ean) सरणी है। मैप का आकार width+2 गुणा height+2 है, जिसके कारण नीचे बताए गए हैं।

हम ${width+2} और ${height+2} का उपयोग कर सकते हैं क्योंकि ज़ोक्रेट्स प्रोग्राम इस एप्लिकेशन में टेम्पलेट स्ट्रिंग्स (opens in a new tab) के रूप में संग्रहीत हैं। ${ और } के बीच के कोड का मूल्यांकन जावास्क्रिप्ट द्वारा किया जाता है, और इस तरह प्रोग्राम का उपयोग विभिन्न मैप आकारों के लिए किया जा सकता है। मैप पैरामीटर में इसके चारों ओर एक स्थान चौड़ा बॉर्डर होता है जिसमें कोई बम नहीं होता है, यही कारण है कि हमें चौड़ाई और ऊंचाई में दो जोड़ना पड़ता है।

रिटर्न वैल्यू एक field है जिसमें हैश होता है।

1   bool[512] mut map1d = [false; 512];

मैप द्वि-आयामी है। हालांकि, pack128 फ़ंक्शन द्वि-आयामी सरणियों के साथ काम नहीं करता है। तो हम पहले मैप को map1d का उपयोग करके 512-बाइट सरणी में समतल करते हैं। डिफ़ॉल्ट रूप से ज़ोक्रेट्स चर स्थिरांक होते हैं, लेकिन हमें इस सरणी को एक लूप में मान निर्दिष्ट करने की आवश्यकता होती है, इसलिए हम इसे mut (opens in a new tab) के रूप में परिभाषित करते हैं।

हमें सरणी को आरंभ करने की आवश्यकता है क्योंकि ज़ोक्रेट्स में undefined नहीं है। [false; 512] अभिव्यक्ति का अर्थ है 512 false मानों की एक सरणी (opens in a new tab)।

1   u32 mut counter = 0;

हमें map1d में पहले से भरे गए बिट्स और अभी तक नहीं भरे गए बिट्स के बीच अंतर करने के लिए एक काउंटर की भी आवश्यकता है।

1   for u32 x in 0..${width+2} {

यह है कि आप ज़ोक्रेट्स में एक for लूप (opens in a new tab) कैसे घोषित करते हैं। एक ज़ोक्रेट्स for लूप में निश्चित सीमाएँ होनी चाहिए, क्योंकि जबकि यह एक लूप प्रतीत होता है, कंपाइलर वास्तव में इसे "अनरोल" करता है। अभिव्यक्ति ${width+2} एक कंपाइल समय स्थिरांक है क्योंकि width टाइपस्क्रिप्ट कोड द्वारा कंपाइलर को कॉल करने से पहले सेट किया जाता है।

1      for u32 y in 0..${height+2} {
2         map1d[counter] = map[x][y];
3         counter = counter+1;
4      }
5   }

मैप में प्रत्येक स्थान के लिए, उस मान को map1d सरणी में डालें और काउंटर को बढ़ाएँ।

1    field[4] hashMe = [
2        pack128(map1d[0..128]),
3        pack128(map1d[128..256]),
4        pack128(map1d[256..384]),
5        pack128(map1d[384..512])
6    ];

map1d से चार field मानों की एक सरणी बनाने के लिए pack128। ज़ोक्रेट्स में array[a..b] का अर्थ है सरणी का वह टुकड़ा जो a से शुरू होता है और b-1 पर समाप्त होता है।

1    return poseidon(hashMe);
2}

इस सरणी को हैश में बदलने के लिए poseidon का उपयोग करें।

हैश प्रोग्राम

सर्वर को गेम पहचानकर्ता बनाने के लिए सीधे hashMap को कॉल करने की आवश्यकता है। हालांकि, ज़ोक्रेट्स केवल main फ़ंक्शन को शुरू करने के लिए कॉल कर सकता है, इसलिए हम main के साथ एक प्रोग्राम बनाते हैं जो हैश फ़ंक्शन को कॉल करता है।

1${hashFragment}
2
3def main(bool[${width+2}][${height+2}] map) -> field {
4    return hashMap(map);
5}

डिग प्रोग्राम

यह एप्लिकेशन के ज़ीरो-नॉलेज भाग का दिल है, जहां हम उन प्रमाणों का उत्पादन करते हैं जिनका उपयोग खुदाई के परिणामों को सत्यापित करने के लिए किया जाता है।

1${hashFragment}
2
3// स्थान (x,y) में माइन की संख्या
4def map2mineCount(bool[${width+2}][${height+2}] map, u32 x, u32 y) -> u8 {
5   return if map[x+1][y+1] { 1 } else { 0 };
6}

मैप बॉर्डर क्यों

ज़ीरो-नॉलेज प्रमाण अरिथमैटिक सर्किट (opens in a new tab) का उपयोग करते हैं, जिनका if स्टेटमेंट का कोई आसान समकक्ष नहीं होता है। इसके बजाय, वे सशर्त ऑपरेटर (opens in a new tab) के समकक्ष का उपयोग करते हैं। यदि a शून्य या एक हो सकता है, तो आप if a { b } else { c } की गणना ab+(1-a)c के रूप में कर सकते हैं।

इस वजह से, एक ज़ोक्रेट्स if कथन हमेशा दोनों शाखाओं का मूल्यांकन करता है। उदाहरण के लिए, यदि आपके पास यह कोड है:

1bool[5] arr = [false; 5];
2u32 index=10;
3return if index>4 { 0 } else { arr[index] }

यह त्रुटि देगा, क्योंकि इसे arr[10] की गणना करने की आवश्यकता है, भले ही वह मान बाद में शून्य से गुणा किया जाएगा।

यही कारण है कि हमें नक्शे के चारों ओर एक स्थान चौड़ा बॉर्डर चाहिए। हमें एक स्थान के चारों ओर माइन्स की कुल संख्या की गणना करने की आवश्यकता है, और इसका मतलब है कि हमें उस स्थान से एक पंक्ति ऊपर और नीचे, बाईं ओर और दाईं ओर का स्थान देखना होगा जहाँ हम खुदाई कर रहे हैं। जिसका अर्थ है कि वे स्थान मैप ऐरे में मौजूद होने चाहिए जो ज़ोक्रेट्स को प्रदान किया गया है।

1def main(private bool[${width+2}][${height+2}] map, u32 x, u32 y) -> (field, u8) {

डिफ़ॉल्ट रूप से ज़ोक्रेट्स प्रमाणों में उनके इनपुट शामिल होते हैं। यह जानने का कोई फायदा नहीं है कि किसी स्थान के आसपास पाँच माइन हैं जब तक कि आप वास्तव में यह नहीं जानते कि वह कौन सा स्थान है (और आप इसे केवल अपने अनुरोध से मेल नहीं खा सकते, क्योंकि तब प्रोवर अलग-अलग मानों का उपयोग कर सकता है और आपको इसके बारे में नहीं बता सकता है)। हालांकि, हमें ज़ोक्रेट्स को प्रदान करते हुए मैप को गुप्त रखने की आवश्यकता है। समाधान एक private पैरामीटर का उपयोग करना है, जो प्रमाण द्वारा प्रकट नहीं किया जाता है।

यह दुरुपयोग के लिए एक और रास्ता खोलता है। प्रूवर सही निर्देशांक का उपयोग कर सकता है, लेकिन स्थान के चारों ओर किसी भी संख्या में माइन्स के साथ एक नक्शा बना सकता है, और संभवतः स्वयं स्थान पर भी। इस दुरुपयोग को रोकने के लिए, हम ज़ीरो-नॉलेज प्रमाण में मैप का हैश शामिल करते हैं, जो गेम आइडेंटिफ़ायर है।

1   return (hashMap(map),

यहाँ रिटर्न वैल्यू एक टपल है जिसमें मैप हैश ऐरे के साथ-साथ खुदाई का परिणाम भी शामिल है।

1         if map2mineCount(map, x, y) > 0 { 0xFF } else {

हम 255 का उपयोग एक विशेष मान के रूप में करते हैं यदि स्थान में ही एक बम हो।

1            map2mineCount(map, x-1, y-1) + map2mineCount(map, x, y-1) + map2mineCount(map, x+1, y-1) +
2            map2mineCount(map, x-1, y) + map2mineCount(map, x+1, y) +
3            map2mineCount(map, x-1, y+1) + map2mineCount(map, x, y+1) + map2mineCount(map, x+1, y+1)
4         }
5   );
6}

यदि खिलाड़ी ने माइन नहीं मारा है, तो स्थान के आसपास के क्षेत्र के लिए माइन की गिनती जोड़ें और उसे वापस करें।

टाइपस्क्रिप्ट से ज़ोक्रेट्स का उपयोग करना

ज़ोक्रेट्स का एक कमांड लाइन इंटरफ़ेस है, लेकिन इस प्रोग्राम में हम इसका उपयोग टाइपस्क्रिप्ट कोड (opens in a new tab) में करते हैं।

ज़ोक्रेट्स परिभाषाओं वाली लाइब्रेरी को zero-knowledge.ts (opens in a new tab) कहा जाता है।

1import { initialize as zokratesInitialize } from "zokrates-js"

ज़ोक्रेट्स जावास्क्रिप्ट बाइंडिंग (opens in a new tab) आयात करें। हमें केवल initialize (opens in a new tab) फ़ंक्शन की आवश्यकता है क्योंकि यह एक वादा लौटाता है जो सभी ज़ोक्रेट्स परिभाषाओं का समाधान करता है।

1export const zkFunctions = async (width: number, height: number) : Promise<any> => {

ज़ोक्रेट्स की तरह ही, हम भी केवल एक ही फ़ंक्शन निर्यात करते हैं, जो एसिंक्रोनस (opens in a new tab) भी है। जब यह अंततः लौटता है, तो यह कई फ़ंक्शन प्रदान करता है जैसा कि हम नीचे देखेंगे।

1const zokrates = await zokratesInitialize()

ज़ोक्रेट्स को इनिशियलाइज़ करें, लाइब्रेरी से वह सब कुछ प्राप्त करें जिसकी हमें आवश्यकता है।

1const hashFragment = `
2        import "utils/pack/bool/pack128.zok" as pack128;
3        import "hashes/poseidon/poseidon.zok" as poseidon;
4            .
5            .
6            .
7        }
8    `
9
10const hashProgram = `
11        ${hashFragment}
12            .
13            .
14            .
15    `
16
17const digProgram = `
18        ${hashFragment}
19            .
20            .
21            .
22    `
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इसके बाद हमारे पास हैश फ़ंक्शन और दो ज़ोक्रेट्स प्रोग्राम हैं जिन्हें हमने ऊपर देखा है।

1const digCompiled = zokrates.compile(digProgram)
2const hashCompiled = zokrates.compile(hashProgram)

यहां हम उन प्रोग्रामों को संकलित करते हैं।

1// ज़ीरो नॉलेज सत्यापन के लिए कुंजी बनाएँ।
2// उत्पादन प्रणाली पर आप एक सेटअप समारोह का उपयोग करना चाहेंगे।
3// (https://zokrates.github.io/toolbox/trusted_setup.html#initializing-a-phase-2-ceremony)।
4const keySetupResults = zokrates.setup(digCompiled.program, "")
5const verifierKey = keySetupResults.vk
6const proverKey = keySetupResults.pk

एक प्रोडक्शन सिस्टम पर हम एक अधिक जटिल सेटअप समारोह (opens in a new tab) का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन यह एक प्रदर्शन के लिए काफी अच्छा है। यह कोई समस्या नहीं है कि यूज़र प्रोवर कुंजी जान सकते हैं - वे अभी भी इसका उपयोग चीजों को साबित करने के लिए नहीं कर सकते हैं जब तक कि वे सच न हों। क्योंकि हम एन्ट्रापी (दूसरा पैरामीटर, "") निर्दिष्ट करते हैं, परिणाम हमेशा समान होंगे।

ध्यान दें: ज़ोक्रेट्स प्रोग्रामों का संकलन और कुंजी निर्माण धीमी प्रक्रियाएं हैं। इन्हें हर बार दोहराने की कोई आवश्यकता नहीं है, केवल जब मैप का आकार बदलता है। एक प्रोडक्शन सिस्टम पर आप उन्हें एक बार करते हैं, और फिर आउटपुट को स्टोर करते हैं। मैं इसे यहाँ केवल सरलता के लिए नहीं कर रहा हूँ।

calculateMapHash

1const calculateMapHash = function (hashMe: boolean[][]): string {
2  return (
3    "0x" +
4    BigInt(zokrates.computeWitness(hashCompiled, [hashMe]).output.slice(1, -1))
5      .toString(16)
6      .padStart(64, "0")
7  )
8}

computeWitness (opens in a new tab) फ़ंक्शन वास्तव में ज़ोक्रेट्स प्रोग्राम चलाता है। यह दो फ़ील्ड के साथ एक संरचना लौटाता है: output, जो प्रोग्राम का आउटपुट एक JSON स्ट्रिंग के रूप में है, और witness, जो परिणाम का एक ज़ीरो-नॉलेज प्रमाण बनाने के लिए आवश्यक जानकारी है। यहाँ हमें केवल आउटपुट की आवश्यकता है।

आउटपुट "31337" के रूप में एक स्ट्रिंग है, जो उद्धरण चिह्नों में संलग्न एक दशमलव संख्या है। लेकिन viem के लिए हमें जिस आउटपुट की आवश्यकता है, वह 0x60A7 के रूप में एक हेक्साडेसिमल संख्या है। तो हम उद्धरण चिह्नों को हटाने के लिए .slice(1,-1) का उपयोग करते हैं और फिर शेष स्ट्रिंग, जो एक दशमलव संख्या है, को BigInt (opens in a new tab) में बदलने के लिए BigInt का उपयोग करते हैं। .toString(16) इस BigInt को एक हेक्साडेसिमल स्ट्रिंग में बदलता है, और "0x"+ हेक्साडेसिमल संख्याओं के लिए मार्कर जोड़ता है।

1// परिणाम का ज़ीरो नॉलेज प्रमाण खोदें और लौटाएँ
2// (सर्वर-साइड कोड)

ज़ीरो नॉलेज प्रूफ़ में सार्वजनिक इनपुट (x और y) और परिणाम (मैप का हैश और बमों की संख्या) शामिल हैं।

1    const zkDig = function(map: boolean[][], x: number, y: number) : any {
2        if (x<0 || x>=width || y<0 || y>=height)
3            throw new Error("Trying to dig outside the map")

ज़ोक्रेट्स में यह जांचना एक समस्या है कि कोई इंडेक्स सीमाओं से बाहर है या नहीं, इसलिए हम इसे यहाँ करते हैं।

1const runResults = zokrates.computeWitness(digCompiled, [map, `${x}`, `${y}`])

डिग प्रोग्राम निष्पादित करें।

1        const proof = zokrates.generateProof(
2            digCompiled.program,
3            runResults.witness,
4            proverKey)
5
6        return proof
7    }

generateProof (opens in a new tab) का उपयोग करें और प्रमाण लौटाएँ।

1const solidityVerifier = `
2        // Map size: ${width} x ${height}
3        \n${zokrates.exportSolidityVerifier(verifierKey)}
4        `

एक सॉलिडिटी वेरिफायर, एक स्मार्ट अनुबंध जिसे हम ब्लॉकचेन पर तैनात कर सकते हैं और digCompiled.program द्वारा उत्पन्न प्रमाणों को सत्यापित करने के लिए उपयोग कर सकते हैं।

1    return {
2        zkDig,
3        calculateMapHash,
4        solidityVerifier,
5    }
6}

अंत में, वह सब कुछ लौटाएं जिसकी अन्य कोड को आवश्यकता हो सकती है।

सुरक्षा परीक्षण

सुरक्षा परीक्षण महत्वपूर्ण हैं क्योंकि एक कार्यक्षमता बग अंततः खुद को प्रकट करेगा। लेकिन अगर एप्लिकेशन असुरक्षित है, तो यह संभवतः लंबे समय तक छिपा रहेगा, इससे पहले कि यह किसी ऐसे व्यक्ति द्वारा प्रकट हो जो धोखा दे रहा है और दूसरों के संसाधनों के साथ बच निकल रहा है।

अनुमतियाँ

इस गेम में एक विशेषाधिकार प्राप्त इकाई है, सर्वर। यह एकमात्र यूज़र है जिसे ServerSystem (opens in a new tab) में फ़ंक्शन कॉल करने की अनुमति है। हम cast (opens in a new tab) का उपयोग यह सत्यापित करने के लिए कर सकते हैं कि अनुमति प्राप्त फ़ंक्शनों के लिए कॉल केवल सर्वर खाते के रूप में ही अनुमत हैं।

सर्वर की निजी कुंजी setupNetwork.ts में है (opens in a new tab)।

  1. anvil (ब्लॉकचेन) चलाने वाले कंप्यूटर पर, इन पर्यावरण चर को सेट करें।

    1WORLD_ADDRESS=0x8d8b6b8414e1e3dcfd4168561b9be6bd3bf6ec4b
    2UNAUTHORIZED_KEY=0x5de4111afa1a4b94908f83103eb1f1706367c2e68ca870fc3fb9a804cdab365a
    3AUTHORIZED_KEY=0x59c6995e998f97a5a0044966f0945389dc9e86dae88c7a8412f4603b6b78690d

  2. अनधिकृत पते के रूप में वेरिफायर पता सेट करने का प्रयास करने के लिए cast का उपयोग करें।

    1cast send $WORLD_ADDRESS 'app__setVerifier(address)' `cast address-zero` --private-key $UNAUTHORIZED_KEY

    cast न केवल विफलता की रिपोर्ट करता है, बल्कि आप ब्राउज़र पर गेम में MUD Dev Tools खोल सकते हैं, Tables पर क्लिक कर सकते हैं, और app__VerifierAddress का चयन कर सकते हैं। देखें कि पता शून्य नहीं है।

  3. वेरिफायर पता सर्वर के पते के रूप में सेट करें।

    1cast send $WORLD_ADDRESS 'app__setVerifier(address)' `cast address-zero` --private-key $AUTHORIZED_KEY

    app__VerifiedAddress में पता अब शून्य होना चाहिए।

एक ही System में सभी MUD फ़ंक्शन एक ही एक्सेस कंट्रोल से गुजरते हैं, इसलिए मैं इस परीक्षण को पर्याप्त मानता हूं। यदि आप ऐसा नहीं करते हैं, तो आप ServerSystem (opens in a new tab) में अन्य फ़ंक्शन देख सकते हैं।

ज़ीरो-नॉलेज का दुरुपयोग

ज़ोक्रेट्स को सत्यापित करने के लिए गणित इस ट्यूटोरियल (और मेरी क्षमताओं) के दायरे से बाहर है। हालांकि, हम यह सत्यापित करने के लिए ज़ीरो-नॉलेज कोड पर विभिन्न जांच चला सकते हैं कि यदि इसे सही तरीके से नहीं किया गया तो यह विफल हो जाता है। इन सभी परीक्षणों के लिए हमें zero-knowledge.ts (opens in a new tab) को बदलना होगा और पूरे एप्लिकेशन को पुनरारंभ करना होगा। सर्वर प्रक्रिया को पुनरारंभ करना पर्याप्त नहीं है, क्योंकि यह एप्लिकेशन को एक असंभव स्थिति में डालता है (खिलाड़ी का एक गेम प्रगति पर है, लेकिन गेम अब सर्वर के लिए उपलब्ध नहीं है)।

गलत उत्तर

सबसे सरल संभावना ज़ीरो-नॉलेज प्रमाण में गलत उत्तर प्रदान करना है। ऐसा करने के लिए, हम zkDig के अंदर जाते हैं और लाइन 91 को संशोधित करते हैं (opens in a new tab):

1proof.inputs[3] = "0x" + "1".padStart(64, "0")

इसका मतलब है कि हम हमेशा दावा करेंगे कि एक बम है, चाहे सही उत्तर कुछ भी हो। इस संस्करण के साथ खेलने का प्रयास करें, और आप pnpm dev स्क्रीन के server टैब में यह त्रुटि देखेंगे:

1      cause: {
2        code: 3,
3        message: 'execution reverted: revert: Zero knowledge verification fail',
4        data: '0x08c379a0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000002000000000000000
5000000000000000000000000000000000000000000000000205a65726f206b6e6f776c6564676520766572696669636174696f6
6e206661696c'
7      },

तो इस तरह की धोखाधड़ी विफल हो जाती है।

गलत प्रमाण

क्या होता है अगर हम सही जानकारी प्रदान करते हैं, लेकिन बस गलत प्रमाण डेटा है? अब, लाइन 91 को इससे बदलें:

1proof.proof = {
2  a: ["0x" + "1".padStart(64, "0"), "0x" + "2".padStart(64, "0")],
3  b: [
4    ["0x" + "1".padStart(64, "0"), "0x" + "2".padStart(64, "0")],
5    ["0x" + "1".padStart(64, "0"), "0x" + "2".padStart(64, "0")],
6  ],
7  c: ["0x" + "1".padStart(64, "0"), "0x" + "2".padStart(64, "0")],
8}

यह अभी भी विफल रहता है, लेकिन अब यह बिना किसी कारण के विफल रहता है क्योंकि यह वेरिफायर कॉल के दौरान होता है।

एक यूज़र ज़ीरो ट्रस्ट कोड को कैसे सत्यापित कर सकता है?

स्मार्ट अनुबंधों को सत्यापित करना अपेक्षाकृत आसान है। आमतौर पर, डेवलपर स्रोत कोड को एक ब्लॉक एक्सप्लोरर पर प्रकाशित करता है, और ब्लॉक एक्सप्लोरर यह सत्यापित करता है कि स्रोत कोड अनुबंध परिनियोजन लेनदेन में कोड में संकलित होता है। MUD System के मामले में यह थोड़ा अधिक जटिल है (opens in a new tab), लेकिन बहुत अधिक नहीं।

ज़ीरो-नॉलेज के साथ यह कठिन है। वेरिफायर में कुछ स्थिरांक शामिल हैं और उन पर कुछ गणनाएँ चलाता है। यह आपको नहीं बताता कि क्या साबित किया जा रहा है।

1    function verifyingKey() pure internal returns (VerifyingKey memory vk) {
2        vk.alpha = Pairing.G1Point(uint256(0x0f43f4fe7b5c2326fed4ac6ed2f4003ab9ab4ea6f667c2bdd77afb068617ee16), uint256(0x25a77832283f9726935219b5f4678842cda465631e72dbb24708a97ba5d0ce6f));
3        vk.beta = Pairing.G2Point([uint256(0x2cebd0fbd21aca01910581537b21ae4fed46bc0e524c055059aa164ba0a6b62b), uint256(0x18fd4a7bc386cf03a95af7163d5359165acc4e7961cb46519e6d9ee4a1e2b7e9)], [uint256(0x11449dee0199ef6d8eebfe43b548e875c69e7ce37705ee9a00c81fe52f11a009), uint256(0x066d0c83b32800d3f335bb9e8ed5e2924cf00e77e6ec28178592eac9898e1a00)]);

समाधान, कम से कम जब तक ब्लॉक एक्सप्लोरर अपने यूज़र इंटरफेस में ज़ोक्रेट्स सत्यापन जोड़ने के आसपास नहीं आते, यह है कि एप्लिकेशन डेवलपर ज़ोक्रेट्स प्रोग्राम उपलब्ध कराते हैं, और कम से कम कुछ यूज़र उन्हें उपयुक्त सत्यापन कुंजी के साथ स्वयं संकलित करते हैं।

ऐसा करने के लिए:

  1. ज़ोक्रेट्स इंस्टॉल करें (opens in a new tab)।

  2. ज़ोक्रेट्स प्रोग्राम के साथ एक फ़ाइल, dig.zok बनाएँ। नीचे दिया गया कोड मानता है कि आपने मूल मैप आकार, 10x5 रखा है।

    1 import "utils/pack/bool/pack128.zok" as pack128;
    2 import "hashes/poseidon/poseidon.zok" as poseidon;
    3
    4 def hashMap(bool[12][7] map) -> field {
    5     bool[512] mut map1d = [false; 512];
    6     u32 mut counter = 0;
    7
    8     for u32 x in 0..12 {
    9         for u32 y in 0..7 {
    10             map1d[counter] = map[x][y];
    11             counter = counter+1;
    12         }
    13     }
    14
    15     field[4] hashMe = [
    16         pack128(map1d[0..128]),
    17         pack128(map1d[128..256]),
    18         pack128(map1d[256..384]),
    19         pack128(map1d[384..512])
    20     ];
    21
    22     return poseidon(hashMe);
    23 }
    24
    25
    26 // स्थान (x,y) में माइन की संख्या
    27 def map2mineCount(bool[12][7] map, u32 x, u32 y) -> u8 {
    28     return if map[x+1][y+1] { 1 } else { 0 };
    29 }
    30
    31 def main(private bool[12][7] map, u32 x, u32 y) -> (field, u8) {
    32     return (hashMap(map) ,
    33         if map2mineCount(map, x, y) > 0 { 0xFF } else {
    34             map2mineCount(map, x-1, y-1) + map2mineCount(map, x, y-1) + map2mineCount(map, x+1, y-1) +
    35             map2mineCount(map, x-1, y) + map2mineCount(map, x+1, y) +
    36             map2mineCount(map, x-1, y+1) + map2mineCount(map, x, y+1) + map2mineCount(map, x+1, y+1)
    37         }
    38     );
    39 }
    सभी दिखाएँ

  3. ज़ोक्रेट्स कोड संकलित करें और सत्यापन कुंजी बनाएँ। सत्यापन कुंजी को उसी एन्ट्रापी के साथ बनाया जाना चाहिए जिसका उपयोग मूल सर्वर में किया गया था, इस मामले में एक खाली स्ट्रिंग (opens in a new tab)।

    1zokrates compile --input dig.zok
    2zokrates setup -e ""

  4. सॉलिडिटी वेरिफायर को स्वयं बनाएँ, और सत्यापित करें कि यह ब्लॉकचेन पर मौजूद वाले के साथ कार्यात्मक रूप से समान है (सर्वर एक टिप्पणी जोड़ता है, लेकिन यह महत्वपूर्ण नहीं है)।

    1zokrates export-verifier
    2diff verifier.sol ~/20240901-secret-state/packages/contracts/src/verifier.sol

डिज़ाइन निर्णय

किसी भी पर्याप्त रूप से जटिल एप्लिकेशन में प्रतिस्पर्धी डिज़ाइन लक्ष्य होते हैं जिनके लिए ट्रेड-ऑफ की आवश्यकता होती है। आइए कुछ ट्रेडऑफ देखें और वर्तमान समाधान अन्य विकल्पों की तुलना में क्यों बेहतर है।

ज़ीरो-नॉलेज क्यों

माइनस्वीपर के लिए आपको वास्तव में ज़ीरो-नॉलेज की आवश्यकता नहीं है। सर्वर हमेशा मैप रख सकता है, और फिर गेम खत्म होने पर बस इसे पूरी तरह से प्रकट कर सकता है। फिर, खेल के अंत में, स्मार्ट अनुबंध मैप हैश की गणना कर सकता है, सत्यापित कर सकता है कि यह मेल खाता है, और यदि यह सर्वर को दंडित नहीं करता है या खेल को पूरी तरह से अनदेखा करता है।

मैंने इस सरल समाधान का उपयोग नहीं किया क्योंकि यह केवल एक अच्छी तरह से परिभाषित अंत स्थिति वाले छोटे खेलों के लिए काम करता है। जब कोई खेल संभावित रूप से अनंत होता है (स्वायत्त दुनिया (opens in a new tab) के मामले में), तो आपको एक ऐसे समाधान की आवश्यकता होती है जो इसे प्रकट किए बिना स्थिति को साबित करे।

एक ट्यूटोरियल के रूप में इस लेख को एक छोटे गेम की आवश्यकता थी जो समझने में आसान हो, लेकिन यह तकनीक लंबे समय तक चलने वाले गेम के लिए सबसे उपयोगी है।

ज़ोक्रेट्स क्यों?

ज़ोक्रेट्स (opens in a new tab) एकमात्र उपलब्ध ज़ीरो-नॉलेज लाइब्रेरी नहीं है, लेकिन यह एक सामान्य, इंपरेटिव (opens in a new tab) प्रोग्रामिंग भाषा के समान है और बूलियन वेरिएबल्स का समर्थन करती है।

आपके आवेदन के लिए, विभिन्न आवश्यकताओं के साथ, आप सर्कम (opens in a new tab) या काहिरा (opens in a new tab) का उपयोग करना पसंद कर सकते हैं।

ज़ोक्रेट्स को कब संकलित करें

इस प्रोग्राम में हम ज़ोक्रेट्स प्रोग्राम को हर बार जब सर्वर शुरू होता है (opens in a new tab) संकलित करते हैं। यह स्पष्ट रूप से संसाधनों की बर्बादी है, लेकिन यह एक ट्यूटोरियल है, जिसे सरलता के लिए अनुकूलित किया गया है।

यदि मैं एक उत्पादन-स्तर का एप्लिकेशन लिख रहा होता, तो मैं जांचता कि क्या मेरे पास इस माइनफील्ड आकार पर संकलित ज़ोक्रेट्स प्रोग्राम के साथ एक फ़ाइल है, और यदि ऐसा है तो उसका उपयोग करता। यही बात ऑन-चेन पर एक वेरिफायर अनुबंध को तैनात करने के लिए भी सच है।

वेरिफायर और प्रोवर कुंजियाँ बनाना

कुंजी निर्माण (opens in a new tab) एक और शुद्ध गणना है जिसे किसी दिए गए माइनफ़ील्ड आकार के लिए एक से अधिक बार करने की आवश्यकता नहीं है। फिर से, यह केवल सरलता के लिए एक बार किया जाता है।

इसके अतिरिक्त, हम एक सेटअप समारोह (opens in a new tab) का उपयोग कर सकते हैं। सेटअप समारोह का लाभ यह है कि ज़ीरो-नॉलेज प्रमाण पर धोखा देने के लिए आपको प्रत्येक भागीदार से या तो एन्ट्रॉपी या कुछ मध्यवर्ती परिणाम की आवश्यकता होती है। यदि कम से कम एक समारोह भागीदार ईमानदार है और उस जानकारी को हटा देता है, तो ज़ीरो-नॉलेज प्रमाण कुछ हमलों से सुरक्षित हैं। हालांकि, यह सत्यापित करने के लिए कोई तंत्र नहीं है कि जानकारी हर जगह से हटा दी गई है। यदि ज़ीरो-नॉलेज प्रमाण गंभीर रूप से महत्वपूर्ण हैं, तो आप सेटअप समारोह में भाग लेना चाहेंगे।

यहां हम tau की स्थायी शक्तियों (opens in a new tab) पर भरोसा करते हैं, जिसमें दर्जनों प्रतिभागी थे। यह शायद काफी सुरक्षित और बहुत सरल है। हम कुंजी निर्माण के दौरान एन्ट्रापी भी नहीं जोड़ते हैं, जिससे यूज़र्स के लिए ज़ीरो-नॉलेज कॉन्फ़िगरेशन को सत्यापित करना आसान हो जाता है।

कहां सत्यापित करें

हम ज़ीरो-नॉलेज प्रमाण को या तो ऑन-चेन (जिसमें गैस लगती है) या क्लाइंट में (verify (opens in a new tab) का उपयोग करके) सत्यापित कर सकते हैं। मैंने पहला चुना, क्योंकि यह आपको वेरिफायर को सत्यापित करने देता है और फिर भरोसा करता है कि जब तक इसके लिए अनुबंध का पता समान रहता है तब तक यह नहीं बदलता है। यदि सत्यापन क्लाइंट पर किया जाता, तो आपको हर बार क्लाइंट डाउनलोड करने पर प्राप्त कोड को सत्यापित करना पड़ता।

इसके अलावा, जबकि यह गेम सिंगल प्लेयर है, बहुत सारे ब्लॉकचेन गेम मल्टी-प्लेयर हैं। ऑन-चेन सत्यापन का मतलब है कि आप ज़ीरो-नॉलेज प्रमाण केवल एक बार सत्यापित करते हैं। इसे क्लाइंट में करने के लिए प्रत्येक क्लाइंट को स्वतंत्र रूप से सत्यापित करने की आवश्यकता होगी।

टाइपस्क्रिप्ट या ज़ोक्रेट्स में मैप को समतल करें?

सामान्य तौर पर, जब प्रसंस्करण या तो टाइपस्क्रिप्ट या ज़ोक्रेट्स में किया जा सकता है, तो इसे टाइपस्क्रिप्ट में करना बेहतर होता है, जो बहुत तेज है, और इसके लिए ज़ीरो-नॉलेज प्रमाण की आवश्यकता नहीं होती है। यही कारण है, उदाहरण के लिए, कि हम ज़ोक्रेट्स को हैश प्रदान नहीं करते हैं और इसे सत्यापित करने के लिए कहते हैं कि यह सही है। हैशिंग ज़ोक्रेट्स के अंदर किया जाना चाहिए, लेकिन लौटाए गए हैश और ऑन-चेन हैश के बीच का मिलान इसके बाहर हो सकता है।

हालांकि, हम अभी भी ज़ोक्रेट्स में मैप को समतल करते हैं (opens in a new tab), जबकि हम इसे टाइपस्क्रिप्ट में कर सकते थे। कारण यह है कि अन्य विकल्प, मेरी राय में, बदतर हैं।

  • ज़ोक्रेट्स कोड को बूलियन की एक-आयामी सरणी प्रदान करें, और द्वि-आयामी मानचित्र प्राप्त करने के लिए x*(height+2) +y जैसे व्यंजक का उपयोग करें। यह कोड (opens in a new tab) को कुछ हद तक अधिक जटिल बना देगा, इसलिए मैंने फैसला किया कि प्रदर्शन लाभ एक ट्यूटोरियल के लिए इसके लायक नहीं है।

  • ज़ोक्रेट्स को एक-आयामी सरणी और दो-आयामी सरणी दोनों भेजें। हालाँकि, इस समाधान से हमें कुछ भी हासिल नहीं होता है। ज़ोक्रेट्स कोड को यह सत्यापित करना होगा कि उसे प्रदान की गई एक-आयामी सरणी वास्तव में दो-आयामी सरणी का सही प्रतिनिधित्व है। तो प्रदर्शन में कोई लाभ नहीं होगा।

  • ज़ोक्रेट्स में द्वि-आयामी सरणी को समतल करें। यह सबसे सरल विकल्प है, इसलिए मैंने इसे चुना।

मानचित्र कहाँ संग्रहीत करें

इस एप्लिकेशन में gamesInProgress (opens in a new tab) केवल मेमोरी में एक चर है। इसका मतलब है कि यदि आपका सर्वर मर जाता है और उसे पुनरारंभ करने की आवश्यकता होती है, तो उसमें संग्रहीत सभी जानकारी खो जाती है। खिलाड़ी न केवल अपना खेल जारी रखने में असमर्थ हैं, बल्कि वे एक नया खेल भी शुरू नहीं कर सकते क्योंकि ऑन-चेन घटक को लगता है कि उनका अभी भी एक खेल चल रहा है।

यह स्पष्ट रूप से एक उत्पादन प्रणाली के लिए एक खराब डिज़ाइन है, जिसमें आप इस जानकारी को एक डेटाबेस में संग्रहीत करेंगे। मैंने यहाँ केवल एक चर का उपयोग किया है क्योंकि यह एक ट्यूटोरियल है और सरलता मुख्य विचार है।

निष्कर्ष: किन परिस्थितियों में यह उपयुक्त तकनीक है?

तो, अब आप जानते हैं कि एक सर्वर के साथ एक गेम कैसे लिखना है जो गुप्त स्थिति को संग्रहीत करता है जो ऑन-चेन से संबंधित नहीं है। लेकिन किन मामलों में आपको ऐसा करना चाहिए? दो मुख्य विचार हैं।

  • लंबे समय तक चलने वाला गेम: जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, एक छोटे गेम में आप गेम खत्म होने के बाद बस स्थिति प्रकाशित कर सकते हैं और तब सब कुछ सत्यापित करवा सकते हैं। लेकिन यह एक विकल्प नहीं है जब खेल में लंबा या अनिश्चित समय लगता है, और स्थिति को गुप्त रखने की आवश्यकता होती है।

  • कुछ केंद्रीकरण स्वीकार्य: ज़ीरो-नॉलेज प्रमाण अखंडता को सत्यापित कर सकते हैं, कि कोई इकाई परिणामों में हेरफेर नहीं कर रही है। वे यह सुनिश्चित नहीं कर सकते कि इकाई अभी भी उपलब्ध होगी और संदेशों का जवाब देगी। उन स्थितियों में जहां उपलब्धता को भी विकेंद्रीकृत करने की आवश्यकता होती है, ज़ीरो-नॉलेज प्रमाण एक पर्याप्त समाधान नहीं हैं, और आपको मल्टी-पार्टी कंप्यूटेशन (opens in a new tab) की आवश्यकता है।

मेरे और काम के लिए यहाँ देखें (opens in a new tab)।

आभार

  • अल्वारो अलोंसो ने इस लेख का एक मसौदा पढ़ा और ज़ोक्रेट्स के बारे में मेरी कुछ गलतफहमियों को दूर किया।

कोई भी शेष त्रुटि मेरी जिम्मेदारी है।

पेज का अंतिम अपडेट: 25 फ़रवरी 2026

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