Dark Forest ：採用零知識證明技術的遊戲

Dark Forest是一款MMO（大型多人在线遊戲類型）遊戲。我比較感興趣的是這款遊戲使用了零知識證明技術。零知識證明技術應用越來越豐富：隱私，跨鏈，zk Rollup，遊戲等等。本文介紹Dark Forest的基本策略，如何結合零知識證明技術。在文章的最後，介紹最新版本v0.6 Round 3的遊戲體驗和截圖。

目前Dark Forest版本已經迭代到0.6。但是，github上的最新的代碼並沒有公开電路的部分。為了方便理解它如何採用零知識證明技術，可以查看github公布的0.3的完整代碼：

https://github.com/darkforest-eth/darkforest-v0.3.git

遊戲策略

看看智能合約的源代碼，可以對Dark Forest的遊戲策略有一定的了解。智能合約的源代碼在目錄：

darkforest-v0.3/eth/contracts

整個遊戲宇宙由“星球”（Planet）組成：

一個星球有兩種“資源”：人口（population）和礦（目前支持silver-銀）。人口和礦慢慢增長，但是有上限。有礦可以升級。DarkForestInitialize.sol定義了幾種星球類型。

從一個星球能將資源移動到另外一個星球。星球的移動存在速度。移動的同時可以指明攜帶的資源。當到達時，如果攜帶的人員超過該星球的人口，就可以攻佔星球。攻佔邏輯可以查看darkforest-v0.3/eth/contracts/DarkForestLazyUpdate.sol的applyArrival函數（當移動完成後觸發）：

如果是到達自己的星球，人口和銀礦直接累加。如果是其他人的星球，如果作战人數不夠（小於星球人口），到達星球的人口相應減少。如果作战人數大於到達星球人口，攻佔星球，並更新人口（作战犧牲）。

星球的移動和攻佔是整個遊戲的策略重點。既然是移動攻擊，每個星球有一個坐標。為了增加遊戲的策略體驗，星球的具體坐標並不公开。有點像在浩瀚的宇宙中，只能觀察（枚舉）周圍有限空間（hash碰撞）尋找其他星球。為了在不公开星球坐標的情況，還能證明星球的移動正確，引入了零知識證明技術。

零知識證明應用

asDark Forest遊戲V0.3利用零知識證明技術證明了兩個和星球位置有關的操作：1/ 星球初始化(init) 2/ 星球移動(move)。電路邏輯在darkforest-v0.3/circuits/中。電路採用circom开發。電路的證明採用Groth16協議。兩個電路相對都比較簡單：

init電路

init電路用來確保星球創建的時候，坐標在範圍內。x和y坐標都不超過2^32次方。

在半徑為r的圓形範圍內：

mimc(x,y) 的hash計算正確。x/y是private input，hash值是public input。

move電路

在星球移動時，檢查移動的範圍不能超過半徑為distMax的圓：

確定原始坐標的hash值以及移動後的hash值，顯然具體坐標是private input，hash值是public input。

隨着Dark Forest版本的迭代，更新了不少新的玩法。和位置有關的證明的電路也變多了，但是基本邏輯類似，感興趣的小夥伴可以自行查看。

體驗 v0.6 Round 3

體驗了一下最新的遊戲版本：v0.6 Round 3。目前參加遊戲需要邀請碼。

進入遊戲的主界面如上，由4部分組成：1/ 最左邊是工具欄，玩家可以查看自己的星球（Planets）和裝備（Artifacts）。遊戲支持各種插件（plugins）。2/ 最右邊是交易記錄 3/ 中間是整個宇宙星球分布圖。從某個玩家的視角看，整個宇宙由黑色背景和霧色組成。黑色背景是已經开拓的宇宙世界。霧色區域是沒有开拓的宇宙世界。在开拓的宇宙世界中有各種等級的星球。4/ 底部是开拓掃描控制欄，可以控制掃描是否开始，從什么坐標掃描。注意在宇宙分布圖中的靶向圖標，這個圖標就是指明正在掃描的宇宙空間。進入遊戲的時候，向導程序會引導熟悉基本的功能按鈕。默認情況下，掃描程序不停的掃描未知宇宙空間。

點擊某個星球，可以查看該星球的具體參數。下圖是攻佔的一個星球的參數信息：

紅色：當前人口數/人口上限。藍色：當前的礦數/礦上限。粉紅色：防御率（百分制）/ 移動速度 / 攻擊範圍。咖啡色：裝備。“send”按鈕可以發送人口和礦到其他星球上。“send”功能就是對應電路中的move操作。在move的移動過程中，兩個星球中間有白色連线。白色連线上會顯示移動的進度。

各種星球的屬性不同，有些可以產礦，有些有裝備，有些能升級，有些不能升級等等。

每個星球從level 1开始。Round 3的目標是攻佔並擁有level 3以上的星球。離原點越近的星球，分數越高者排名越高。在原點還設置了level 9的星球，攻佔了這個星球的玩家為第一名。

總結：

Dark Forest是一款實時策略遊戲。星球的移動和攻佔是整個遊戲的策略重點。為了在不公开星球坐標的情況，還能證明星球的移動正確，引入了零知識證明技術。

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