Zero Knowledge Proofs là chìa khóa để Metaverse bùng nổ?

Metaverse và giai đoạn tiếp theo của internet

Vào tuần đầu tiên của tháng 12 năm 2022, thuật ngữ “Metaverse” đứng thứ hai trong cuộc thi Từ điển tiếng Anh của Oxford cho Từ của năm, một cuộc bình chọn bởi hơn 300 nghìn người. Cuộc thi nhằm tìm ra một từ hoặc cụm từ được cho là có ý nghĩa văn hóa lâu dài phản ánh các đặc tính và tâm trạng của mười hai tháng qua.

Việc “Goblin Mode” giành được vị trí đầu tiên có thể nói lên nhiều điều về bầu không khí hậu đại dịch hơn là xu hướng công nghệ toàn cầu. Thời điểm hiện tại, các công ty từ Microsoft đến Disney và những người nổi tiếng như Elton John, Snoop Dogg đã coi Metaverse là giai đoạn tiếp theo trong cuộc cách mạng Internet và đang lên kế hoạch phù hợp.

Theo The Metaverse của Mathew Ball, lời giải thích dứt khoát là “một mạng lưới thế giới ảo 3D được kết xuất theo thời gian thực có quy mô lớn và có thể tương tác được, có thể được trải nghiệm đồng bộ và liên tục bởi số lượng người dùng hiệu quả không giới hạn với cảm giác hiện diện của từng cá nhân và với tính liên tục dữ liệu, chẳng hạn như danh tính, lịch sử, quyền lợi, đối tượng, thông tin liên lạc và thanh toán.”

Có khả năng được thúc đẩy bởi sự ngừng hoạt động của đại dịch vào năm 2020 và các lệnh phong tỏa bắt buộc cũng như giãn cách xã hội, sự quan tâm đến không gian chia sẻ ảo tập thể đã bùng nổ và ngày nay, hơn 500 công ty tuyên bố đang làm việc trên Metaverse.

Mặc dù mối quan tâm rộng rãi này đối với Metaverse là mới, nhưng khái niệm này đã được tưởng tượng trước đó và được mô tả trong các tác phẩm hư cấu như Snow Crash và Ready Player One. Khái niệm về tầm nhìn thực tế của Metaverse chính thức đi vào chủ nghĩa tư tưởng khi Facebook, một trong những công ty công nghệ lớn nhất thế giới, đổi tên thành Meta vào năm 2021, khởi động kế hoạch của họ sẽ tập trung vào khái niệm này.

Rõ ràng là Metaverse như Ball mô tả vẫn chưa trở thành hiện thực do nhiều lý do thực tế bao gồm các hạn chế về mạng, sức mạnh tính toán và các tiêu chuẩn về khả năng tương tác. Một Metaverse được thực hiện đầy đủ cuối cùng sẽ cho phép bảo mật dữ liệu và khả năng mở rộng cần thiết để người tham gia có thể đi qua nhiều thế giới kỹ thuật số với hình đại diện 3D cùng với các đặc quyền và tài sản kỹ thuật số của họ.

Bất chấp những hạn chế hiện tại, nhiều người ở vị trí quyền lực tin rằng khái niệm và nhu cầu về một không gian ảo như vậy sẽ tiếp tục phát triển. Một cuộc khảo sát do McKinsey thực hiện vào giữa năm 2022 với hơn 3.400 người tiêu dùng và giám đốc điều hành đã khiến họ ước tính rằng Metaverse có tiềm năng đạt giá trị thị trường 5 nghìn tỷ đô la Mỹ vào năm 2030. Đối với nhiều người theo chủ nghĩa tương lai, Metaverse được hình dung như một mặt phẳng song song để con người giải trí, lao động và tồn tại.

Zero Knowledge Proofs – Xu hướng công nghệ mới trong Web3

“Zero Knowledge Proof” (ZKP) là một thuật ngữ khác được công nhận rộng rãi hơn. Khi ngành công nghiệp Zero Knowledge nở rộ trong 12 tháng tới, thuật ngữ “ZKP” có thể giành được danh hiệu từ của năm trong Từ điển tiếng Anh Oxford vào năm tới.

Khái niệm về ZKP được phát minh vào những năm 1980 bởi bộ ba nhà nghiên cứu tại MIT, lần đầu tiên được mô tả trong bài báo học thuật của họ “Sự phức tạp về kiến thức của các hệ thống bằng chứng tương tác”.

Cho đến giữa những năm 2010, Zero Knowledge Proofs chỉ đơn giản là một thuật ngữ chung cho một nhánh của mật mã được coi là quá lý thuyết và tốn kém để sử dụng thực tế. Điều này đã thay đổi, phần lớn nhờ vào các công ty và giao thức trong không gian tiền mã hóa và blockchain, được gọi chung là Web3.

Zero-Knowledge Proof là một giao thức cho phép một bên (nghĩa là một người hoặc ứng dụng được kết nối web) được gọi là Prover, chứng minh với một bên khác, được gọi là Verifier, rằng họ biết một phần thông tin nhất định mà không tiết lộ bất cứ điều gì về nội dung của thông tin đó. Phần được đánh dấu là nơi bắt nguồn khía cạnh “Không có kiến thức”, tức là không có thông tin bổ sung nào được tiết lộ cho Vefifier xác minh ngoài bằng chứng về việc biết thông tin đó.

Những tiến bộ trong phần cứng máy tính, thuật toán và phần mềm đã giúp ZKP dễ tiếp cận hơn so với những ngày đầu thuần lý thuyết.

Đặt toán học sang một bên, ZKP là một cách để chứng minh bạn biết điều gì đó, sở hữu điều gì đó hoặc đã làm điều gì đó mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào về điều đó. Điều này có khả năng cách mạng hóa một số ngành công nghiệp, đặc biệt là những ngành yêu cầu thông tin cá nhân được chia sẻ trên web. Nó cũng cho phép trả lời “có-không” cho các câu hỏi phức tạp liên quan đến dữ liệu riêng tư.

Ngày nay, ngành công nghiệp Zero Knowledge Proofs bị chi phối bởi các công ty trong không gian Web3, nơi các ZKP đang được phát triển và sử dụng cho một số trường hợp sử dụng. Đối với blockchain và siêu dữ liệu, ZKP có hai ứng dụng thiết yếu: khả năng mở rộng và quyền riêng tư.

Mối liên hệ giữa Web3, Metaverse và ZKP

Một bản tóm tắt hữu ích về lịch sử của Web như sau:

Web1- Internet “chỉ đọc”

Web2 -Internet“đọc và viết” 

Web3 – “phân quyền và sở hữu” internet của bạn

Web2 hiện là phiên bản Internet được sử dụng rộng rãi nhất. Bằng cách dựa vào các bên tập trung để truy cập và nội dung, người dùng Web2 không sở hữu dữ liệu của riêng họ và gần như mọi tương tác trực tuyến đều dựa vào một bên khác để lưu trữ nội dung của họ, cung cấp dịch vụ hoặc lưu trữ thông tin, tài sản và giá trị của người dùng.

Web3 là một mạng internet dựa trên blockchain, nhấn mạnh quyền tự quản lý tài sản và dữ liệu kỹ thuật số. Người dùng sở hữu nội dung và có quyền kiểm soát việc sử dụng internet của họ. Hạn chế của Web3 là gần như tất cả các chuỗi khối đều minh bạch và sổ cái của chúng là dữ liệu công khai. Các cơ chế tương tự cung cấp tính minh bạch cho người dùng cũng khiến quyền riêng tư gần như không tồn tại.

Cả Metaverse và Web3 đều có thể được coi là sự kế thừa của Web2. Mặc dù Metaverse không yêu cầu blockchain ở cốt lõi, nhiều công nghệ có liên quan bao gồm quyền sở hữu tài sản kỹ thuật số dự kiến sẽ được sử dụng trong Metaverse gần như chắc chắn sẽ được kích hoạt bằng tiền kỹ thuật số và NFT.

Zero Knowledge Proofs có thể được sử dụng để kích hoạt các giao dịch riêng tư cho cả Metaverse và blockchain, giải quyết vấn đề sổ cái mở và minh bạch đặc trưng cho Web3 và cho phép bảo mật dữ liệu trong Metaverse. Ví dụ: người dùng có thể cung cấp ZKP để chứng minh rằng họ có số tiền cần thiết để hoàn thành giao dịch cho một thực thể khác mà không tiết lộ số dư tài khoản hoặc lịch sử giao dịch của họ.

Zero Knowledge Proofs cũng có thể cho phép tạo tài khoản ẩn danh khi tương tác với blockchain hoặc khi sử dụng hình đại diện trong Metaverse. Với ZKP, người dùng có thể chứng minh họ là chủ sở hữu của tài khoản mà không tiết lộ danh tính hoặc thông tin cá nhân khác.

Ngoài ra, Zero Knowledge Proofs cho phép giao tiếp riêng tư. Hai bên có thể sử dụng ZKP để chứng minh với nhau rằng họ là người nhận tin nhắn mà không tiết lộ nội dung của tin nhắn.

Blockchain và Metaverse đều phụ thuộc vào những tiến bộ về khả năng mở rộng. Các blockchain bị giới hạn về không gian vì chúng được thiết kế để lưu trữ dữ liệu theo cách phi tập trung và phân tán, với mỗi người tham gia mạng lưu trữ một bản sao của toàn bộ blockchain. Do đó, lượng dữ liệu có thể được lưu trữ trên chuỗi khối bị giới hạn bởi dung lượng lưu trữ có sẵn trên các máy tính tham gia mạng. Tương tự, Metaverse sẽ cần một giải pháp mở rộng quy mô để kết nối nhiều thế giới tạo nên một Metaverse thống nhất.

Zero Knowledge Proofs giải quyết vấn đề mở rộng quy mô cho các blockchain bằng cách cho phép tính toán diễn ra trong môi trường không đáng tin cậy, chỉ với các giải pháp của họ được đưa vào chuỗi, cùng với chứng thực ZKP rằng việc tính toán được thực hiện theo quy tắc của chuỗi khối. ZKP có thể làm điều tương tự đối với Metaverse bằng cách cho phép các hệ thống lưu trữ quá trình xử lý Metaverse giảm tải tính toán của chúng sang các môi trường được ủy quyền và chứng thực kết quả chính xác khi chúng quay trở lại.

Các thành phần của Web3 đã giống với Metaverse. Các khái niệm và cấu trúc như Tổ chức tự trị phi tập trung (DAO) được kích hoạt bởi hợp đồng thông minh cho phép bỏ phiếu minh bạch, quyền sở hữu phân chia, chủ quyền kỹ thuật số và quyền tự quyết cho các nhóm người có cùng chí hướng muốn tham gia vào liên doanh.

NFT cho phép các mặt hàng kỹ thuật số duy nhất được ghi lại và giao dịch trên blockchain, trong khi vẫn được sở hữu và kiểm soát hoàn toàn bởi người dùng có tài khoản NFT. Những nguyên mẫu có thể kết hợp này có thể sớm được sử dụng trong Metaverse để trao đổi hình đại diện hoặc vật phẩm như da hình đại diện, vũ khí và quần áo, thậm chí cả quyền truy cập vào các sự kiện hoặc khu vực đặc biệt như vé vào cổng kỹ thuật số.

Trò chơi blockchain sử dụng các công nghệ Web3 như tiền mã hóa và NFT để người chơi có thể mua, bán hoặc trao đổi tài sản trong trò chơi. Cho phép người chơi sở hữu tài sản trò chơi của họ một cách an toàn và minh bạch.

Một báo cáo gần đây dự đoán thị trường blockchain gaming sẽ đạt 65,7 tỷ đô la Mỹ vào năm 2027, tăng từ 4,6 tỷ đô la Mỹ vào năm 2022. Sự gia tăng đầu tư và tài trợ cho các trò chơi blockchain vào năm 2021 và 2022 đã được xác định là động lực cốt lõi của sự tăng trưởng thị trường dự kiến này.

Các công ty xây dựng Web3 và các công cụ kích hoạt nó có khả năng làm nền tảng cho nhiều giao thức cho phép hiện thực hóa một Metaverse mở và được kết nối. Tương tự như vậy, các giao thức truyền thông Internet cho phép Web2 và Web3 có khả năng được mở rộng để cho phép một mạng lưới toàn cầu gồm các tiêu chuẩn và giao thức quản lý các kết nối có thể tương tác giữa các thế giới 3D.

Cuộc cách mạng Zero Knowledge Proofs

Các ZKP có thể truy cập đã có thể cách mạng hóa một số ngành, một số trong đó có liên quan đến việc hiện thực hóa Metaverse miễn phí và mở:

• Danh tính: Mọi người có thể xác minh danh tính trực tuyến với các bên thứ ba bao gồm các nhà cung cấp dịch vụ và chính phủ mà không có nguy cơ thông tin của họ bị rò rỉ.

• Tài chính: Trao đổi tài chính có thể xác minh khả năng thanh toán của họ mà không làm rò rỉ thông tin bí mật và độc quyền.

• Bỏ phiếu: Các phiếu bầu có thể được xác minh trong các cuộc bầu cử điện tử đồng thời bảo vệ quyền riêng tư của cử tri và đảm bảo một cuộc bầu cử chống giả mạo.

• An ninh mạng: Người dùng có thể đăng nhập vào các nền tảng mà không tiết lộ mật khẩu của họ cho người xác minh tập trung.

• Quyền sở hữu ẩn danh: Tài sản kỹ thuật số, tiền tệ và tài sản khác có thể được sở hữu mà không cần tiết lộ danh tính chủ sở hữu.

• Machine Learning: Cho phép chủ sở hữu thuật toán Machine Learning thuyết phục người khác về kết quả của mô hình mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào về chính mô hình ML.

• Tính toàn vẹn của dữ liệu: ZKP có thể chứng minh rằng hình ảnh, video và bộ dữ liệu là xác thực để chống lại thông tin sai lệch.

Vai trò của ZKP trong Metaverse

Trải nghiệm gần giống với Metaverse nhất hiện nay là các trò chơi nhiều người chơi tồn tại trong Nền tảng thế giới ảo tích hợp (IVWP) như Roblox, Minecraft và Fortnite. Các IVWP này gọi chung là ba thế giới ảo lớn nhất từng tồn tại, mỗi thế giới có hàng chục triệu người chơi hoạt động hàng ngày. Tuy nhiên, do tính chất khép kín của hệ sinh thái của chúng, những trò chơi này có thể được coi là “Metagalaxys” hơn là Metaverse.

Có hai cách phổ biến để chạy trò chơi nhiều người chơi:

• Client-Server (cũng như phần lớn các trò chơi ngày nay bao gồm Fortnite, Roblox và Minecraft)
• Peer to Peer

Kiến trúc Client-Server phổ biến yêu cầu máy chủ hoạt động như một nhà cung cấp dịch vụ tập trung, có thẩm quyền. Mỗi người chơi gửi thông tin đến máy chủ, máy chủ này sẽ chia sẻ thông tin này với tất cả những người chơi khác trong trò chơi.

Có một số nhược điểm đối với mô hình thiết kế trò chơi Client-Server hoạt động chống lại các mô hình này đang được sử dụng trong Metaverse:

• Quyền sở hữu: máy chủ sở hữu và duy trì tất cả tài sản trong trò chơi
• Chi phí: cần có nhiều máy chủ mạnh để chạy các công cụ trò cho nhiều người chơi.
• Khả năng mở rộng: tắc nghẽn về khả năng mở rộng phát sinh khi có một điểm chuyển tiếp duy nhất giữa máy chủ và người chơi. 
• Quyền riêng tư: máy chủ là bên thứ ba không đáng tin cậy có kiến thức về mọi hành động của người chơi.

Kiến trúc trò chơi Peer-to-Peer giải quyết một số vấn đề này nhưng lại dẫn đến một vấn đề khác: gian lận. Người chơi có thể cung cấp thông tin không trung thực về trạng thái trong trò chơi của họ cho nhau để phá vỡ các quy tắc của trò chơi.

Ứng dụng Zero Knowledge Proofs với Metaverse

ZKP có thể được sử dụng để chứng minh quyền sở hữu tài sản kỹ thuật số trong game. Điều này thay thế nhu cầu máy chủ xác minh quyền sở hữu các vật phẩm liên quan đến game.

Không những thế, ZKP có thể giải quyết khả năng mở rộng của trò chơi, vì một số bước di chuyển hoặc hành động có thể được gộp lại với nhau trong một bằng chứng, giúp giảm chi phí tính toán và cho phép nhiều người chơi tham gia vào trò chơi hơn.

Việc giới thiệu Zero Knowledge Proofs cho các trò chơi peer-to-peer có thể cho phép kiến trúc này trở thành khía cạnh cốt lõi của Metaverse. Vì những cải tiến này giúp giảm đáng kể chi phí bằng cách loại bỏ nhu cầu về các máy chủ tập trung đắt tiền. Kiến trúc nâng cao này cũng cho phép nhiều người tham gia hơn trong không gian ảo được chia sẻ, mỗi người đóng vai trò là một máy chủ bằng cách xác minh hành động của người chơi khác bằng các ZKP có thể kiểm chứng công khai.

Theo định nghĩa, Metaverse sẽ chỉ trở thành hiện thực nếu nó có thể hỗ trợ một số lượng lớn người dùng trải nghiệm cùng một sự kiện vào cùng một thời điểm và ở cùng một địa điểm ảo. Mặc dù tầm nhìn về kiến trúc chơi trò chơi trong tương lai của metaverse yêu cầu xử lý nhiều ZKP mỗi giây, nhưng những cải tiến trong phần cứng Zero Knowledge gần như có thể biến những thực tế này thành hiện thực.

Lời kết

Trong lĩnh vực kỹ thuật số của metaverse, người ta hình dung rằng chúng ta sẽ không bị giới hạn bởi các quy luật vật lý hoặc xã hội. Chúng ta sẽ có thể trải nghiệm không gian và thời gian vô tận vì không cần thời gian di chuyển trong các đấu trường kỹ thuật số. Người tham gia vào metaverse có thể ngay lập tức tiếp cận bất kỳ lĩnh vực kỹ thuật số nào mà họ mong muốn.

Với ZKP, mọi người có thể đảm bảo sự thật của họ: danh tính, tiền bạc, tài sản và quyền tự do bằng cách giữ khóa riêng của họ. Sự thật là chủ quyền tối thượng, vì nó xác định thực tại của vũ trụ.

Nếu một điều không tưởng tồn tại, nó không chắc thuộc về một không gian vật lý. Khi nghĩ về Metaverse, chúng ta có xu hướng nghĩ về nó như một địa điểm. Nhưng có lẽ đã đến lúc thế giới kỹ thuật số chìm đắm trở thành cách thức chính mà chúng ta sống cuộc sống của mình, theo các nguyên lý được nhận thức đầy đủ hơn về cuộc sống, tự do, tài sản và sự thật.