Provas de conhecimento zero e o metaverso

Dec 22 2022
por Elan Neiger Na primeira semana de dezembro de 2022, o termo “Metaverso” ficou em segundo lugar na competição do Oxford English Dictionary para a Palavra do Ano, uma votação de mais de 300 mil pessoas que significa uma palavra ou expressão que se acredita ter um significado cultural duradouro refletindo o ethos e os humores dos últimos doze meses. O fato de o “Modo Goblin” ter conquistado o primeiro lugar provavelmente diz mais sobre a atmosfera pós-pandêmica e o grupo que participou da pesquisa do que sobre as tendências tecnológicas globais.

por Elan Neiger

Na primeira semana de dezembro de 2022, o termo “Metaverse” ficou em segundo lugar na competição do Oxford English Dictionary para Word of the Year , uma votação de mais de 300 mil pessoas que significa uma palavra ou expressão que se acredita ter um significado cultural duradouro refletindo o ethos e estados de espírito dos últimos doze meses.

O fato de o “ Modo Goblin ” ter conquistado o primeiro lugar provavelmente diz mais sobre a atmosfera pós-pandêmica e o grupo que participou da pesquisa do que sobre as tendências tecnológicas globais. Hoje, empresas da Microsoft à Disney e celebridades de Elton John a Snoop Dogg adotaram o Metaverso como o próximo estágio na revolução da Internet e estão planejando de acordo.

De acordo com The Metaverse , de Mathew Ball , a explicação definitiva é “uma rede massivamente dimensionada e interoperável de mundos virtuais 3D renderizados em tempo real que podem ser experimentados de forma síncrona e persistente por um número efetivamente ilimitado de usuários com um senso individual de presença e com continuidade de dados, como identidade, histórico, direitos, objetos, comunicações e pagamentos”.

Provavelmente impulsionado pelas paralisações da pandemia em 2020 e pelos bloqueios obrigatórios e distanciamento social, o interesse em um espaço compartilhado virtual coletivo explodiu e hoje mais de 500 empresas afirmam estar trabalhando no Metaverso.

Embora esse interesse generalizado no Metaverso seja novo, o conceito foi imaginado anteriormente e descrito em obras de ficção como Snow Crash e Ready Player One . A noção de uma visão realista do Metaverso entrou oficialmente no zeitgeist quando o Facebook, uma das maiores empresas de tecnologia do mundo, mudou seu nome para Meta em 2021, significando seu plano de apostar tudo no conceito.

Claramente, o Metaverso, como Ball descreve, ainda não é uma realidade devido a uma série de razões práticas, incluindo limitações na rede, poder de computação e padrões de interoperabilidade. Um Metaverso totalmente realizado eventualmente permitirá a privacidade de dados e a escalabilidade necessária para que os participantes atravessem vários mundos digitais com um avatar 3D junto com seus ativos e privilégios digitais.

Apesar das limitações atuais, muitos em posições de poder acreditam que o conceito e a demanda por tal espaço virtual continuarão a crescer. Uma pesquisa realizada pela McKinsey em meados de 2022 com mais de 3.400 consumidores e executivos os levou a estimar que o metaverso tem potencial para um valor de mercado de $ 5 trilhões até 2030. Para muitos futuristas, o Metaverso é visto como um plano paralelo para o lazer humano, trabalho e existência.

Zero Provas de Conhecimento

“Zero Knowledge Proof” (ZKP) é outro termo que está ganhando maior reconhecimento. À medida que a indústria Zero Knowledge florescer nos próximos 12 meses, o termo “ZKP” pode ganhar a expressão do ano do Oxford English Dictionary no ano que vem.

O conceito de ZKPs foi inventado na década de 1980 por um trio de pesquisadores do MIT, descrito pela primeira vez em seu artigo acadêmico “The Knowledge Complexity of Interactive Proof-Systems” .

Até meados de 2010, Zero Knowledge Proofs era simplesmente um termo genérico para um ramo da criptografia considerado muito teórico e caro para uso prático. Isso mudou, em grande parte, graças a empresas e protocolos no espaço cripto e blockchain, conhecidos coletivamente como Web3.

Uma prova de conhecimento zero é um protocolo que permite que uma parte (ou seja, uma pessoa ou aplicativo conectado à Web) conhecida como Provedor, prove a outra parte, conhecida como Verificador, que conhece determinada informação, sem revelar nada sobre o conteúdo dessa informação . A seção destacada é de onde vem o aspecto “Conhecimento Zero”, ou seja, nenhuma informação adicional é revelada ao Verificador além da comprovação de conhecimento da informação.

Avanços em hardware, algoritmos e software de computação tornaram os ZKPs mais acessíveis do que em seus primeiros dias puramente teóricos.

Embora existam vários tipos de Provas de Conhecimento Zero, toda a sua computação depende do processamento em alguma combinação de quantidades massivas de primitivas matemáticas, incluindo Multiplicação Multiescalar (MSM), Transformação Teórica Numérica (NTT) e funções de hash.

Deixando a matemática de lado, os ZKPs são uma maneira de provar que você sabe algo, possui algo ou fez algo, sem revelar nenhuma informação sobre esse algo. Isso tem o poder de revolucionar vários setores, especialmente aqueles que exigem que informações privadas sejam compartilhadas na web. Ele também permite respostas 'sim-não' para questões complexas envolvendo dados privados.

Hoje, a indústria Zero Knowledge Proof é dominada por empresas no espaço Web3, onde os ZKPs estão sendo desenvolvidos e utilizados para vários casos de uso. Para blockchains e o metaverso, os ZKPs têm duas aplicações essenciais: escalabilidade e privacidade.

Web3, o Metaverso e ZKP

Um resumo útil da história da Web é o seguinte:

  • Web1- Internet “somente leitura”
  • Web2 — “ler e escrever” na internet
  • Web3 — “descentralize e seja dono” da sua internet

Web3 é uma internet baseada em blockchain que enfatiza a autocustódia de ativos e dados digitais. Os usuários são proprietários de seu conteúdo e têm controle sobre o uso da Internet. A desvantagem do Web3 é que quase todos os blockchains são transparentes e seus livros são dados públicos. Os mesmos mecanismos que fornecem transparência aos usuários também tornam a privacidade quase inexistente.

Tanto o Metaverso quanto o Web3 podem ser considerados sucessores do Web2. Embora o Metaverso não exija blockchain em seu núcleo, espera-se que muitas tecnologias inter-relacionadas, incluindo a propriedade de ativos digitais, sejam usadas no Metaverso, e sua economia quase certamente será possibilitada por moedas digitais e tokens não fungíveis (NFTs).

Zero Knowledge Proofs pode ser usado para habilitar transações privadas tanto para o Metaverso quanto para blockchains, resolvendo o problema de registros abertos e transparentes que caracterizam o Web3 e permitem a privacidade de dados no Metaverso. Por exemplo, um usuário pode fornecer um ZKP para provar que possui os fundos necessários para concluir uma transação para outra entidade, sem revelar o saldo da conta ou o histórico de transações.

Zero Knowledge Proofs também pode permitir a criação de contas anônimas ao interagir com blockchains ou ao usar um avatar no Metaverso. Com um ZKP, os usuários podem provar que são os proprietários de uma conta sem revelar sua identidade ou outras informações pessoais.

Além disso, as Provas de Conhecimento Zero permitem a comunicação privada. Duas partes podem usar um ZKP para provar uma à outra que são os destinatários pretendidos de uma mensagem sem revelar o conteúdo da própria mensagem.

Blockchains e o Metaverse são dependentes de avanços em escalabilidade. As blockchains são limitadas no espaço porque são projetadas para armazenar dados de maneira descentralizada e distribuída, com cada participante da rede armazenando uma cópia de toda a blockchain. Assim, a quantidade de dados que podem ser armazenados em um blockchain é limitada pela quantidade de espaço de armazenamento disponível nos computadores participantes de uma rede. Da mesma forma, o Metaverso precisará de uma solução de escala para conectar os muitos mundos e metagaláxias que compõem um Metaverso unificado.

Zero Knowledge Proofs resolve o problema de dimensionamento para blockchains, permitindo que a computação ocorra em ambientes não confiáveis, com apenas suas soluções colocadas na cadeia, juntamente com um ZKP atestando que a computação foi feita de acordo com as regras da blockchain. O ZKP pode fazer o mesmo para o Metaverso, permitindo que os sistemas que hospedam o processamento do Metaverso transfiram sua computação para ambientes delegados e atestem seus resultados precisos após seu retorno.

Partes do Web3 já se assemelham a um metaverso. Conceitos e estruturas como Organizações Autônomas Descentralizadas (DAOs) habilitadas por contratos inteligentes permitem votação transparente, propriedade fracionada, soberania digital e autodeterminação para grupos de pessoas com ideias semelhantes que desejam participar de joint ventures.

Tokens não fungíveis (NFTs) permitem que itens digitais exclusivos sejam registrados e negociados no blockchain, enquanto permanecem totalmente de propriedade e controlados pelo usuário em cuja conta o NFT reside. Esses primitivos combináveis ​​podem em breve ser usados ​​no Metaverso para trocar avatares ou itens como skins de avatar, armas e roupas, e até mesmo acesso a eventos especiais ou áreas como passes de entrada digital.

Os jogos Blockchain usam tecnologias Web3 como criptomoedas e NFTs para que os jogadores possam comprar, vender ou negociar ativos no jogo e permitir que os jogadores possuam seus ativos de jogo de maneira segura e transparente.

Um relatório recente prevê que o mercado de jogos blockchain atingirá $ 65,7 bilhões até 2027, acima dos $ 4,6 bilhões em 2022. O aumento nos investimentos e financiamento em jogos blockchain em 2021 e 2022 foram identificados como os principais impulsionadores desse crescimento de mercado projetado.

A Web3, as empresas que a constroem e as ferramentas que a possibilitam provavelmente sustentam muitos dos protocolos que possibilitam a realização de um Metaverso aberto e conectado. Na mesma linha, os protocolos de comunicação da Internet que permitem Web2 e Web3 provavelmente serão expandidos para permitir uma rede global de padrões e protocolos que regem conexões interoperáveis ​​entre mundos 3D persistentes.

Uma revolução de conhecimento zero

Os ZKPs acessíveis já podem revolucionar uma série de indústrias, algumas das quais são relevantes para a realização de um Metaverso livre e aberto:

Identidade : as pessoas podem verificar a identidade online para terceiros, incluindo provedores de serviços e governos, sem o risco de vazamento de suas informações.

Finanças : As bolsas financeiras podem verificar sua solvência sem vazar informações confidenciais e proprietárias.

Votação: Os votos podem ser verificados em eleições eletrônicas, protegendo a privacidade dos eleitores e garantindo uma eleição inviolável.

Segurança cibernética : os usuários podem fazer login nas plataformas sem revelar sua senha a um verificador centralizado.

Propriedade anônima: ativos digitais, moedas e outras propriedades podem ser propriedade sem divulgar a identidade do proprietário.

Machine Learning: permite que o proprietário de um algoritmo de Machine Learning convença outras pessoas sobre os resultados do modelo sem revelar nenhuma informação sobre o próprio modelo de ML.

Integridade dos dados: ZKPs podem provar que imagens, vídeos e conjuntos de dados são autênticos para combater a desinformação.

Ready Player Zero: o papel dos ZKPs no metaverso

As experiências que mais se assemelham ao metaverso hoje são jogos multijogador que existem em Plataformas de Mundo Virtual Integradas (IVWPs) como Roblox, Minecraft e Fortnite. Esses IVWPs são coletivamente os três maiores mundos virtuais que já existiram, cada um com dezenas de milhões de jogadores ativos diariamente. No entanto, devido à natureza fechada de seus ecossistemas, esses jogos podem ser considerados “Metagalaxys” em vez do Metaverso.

Existem duas maneiras comuns de executar um jogo multijogador:

  1. Cliente-Servidor (assim como a maioria dos jogos atuais, incluindo Fortnite, Roblox e Minecraft)
  2. Pessoa para pessoa

Existem várias desvantagens no modelo de design de jogo Cliente-Servidor que funcionam contra esses modelos sendo usados ​​no Metaverso:

  • Propriedade: o servidor possui e mantém todos os recursos do jogo
  • Despesa: muitos servidores poderosos são necessários para executar sofisticados mecanismos de jogo multijogador
  • Escalabilidade: gargalos na escalabilidade surgem quando há um único ponto de retransmissão entre o servidor e os jogadores, pois jogadores adicionais participam do jogo
  • Privacidade: o servidor é um terceiro não confiável com conhecimento das ações de todos os jogadores

Digite Provas de Conhecimento Zero.

Os ZKPs podem ser usados ​​para fornecer uma prova publicamente verificável para cada movimento que eles fazem, sinalizando a todas as partes que o movimento foi legal dentro das regras do jogo.

Um ZKP também pode ser usado para provar a propriedade de ativos digitais no jogo. Isso substitui a necessidade de um servidor para verificar a propriedade dos itens relacionados ao jogo.

Por fim, os ZKPs podem resolver a escalabilidade do jogo, pois vários movimentos ou ações podem ser agrupados em uma prova, reduzindo a sobrecarga de computação e permitindo que mais jogadores participem de um jogo.

A introdução de Zero Knowledge Proofs para jogos Peer-to-Peer pode permitir que essa arquitetura se torne um aspecto central do Metaverse, pois essas melhorias reduzem drasticamente os custos ao remover a necessidade de servidores centralizados caros. Essa arquitetura aprimorada também permite muito mais participantes em espaços virtuais compartilhados, cada um atuando como um servidor, verificando as ações de outros jogadores com ZKPs publicamente verdadeiros.

Por definição, o metaverso só se tornará “o Metaverso” se puder suportar um grande número de usuários experimentando os mesmos eventos ao mesmo tempo e no mesmo local virtual. Embora essa visão da futura arquitetura de jogos dos metaversos exija o processamento de muitos ZKPs por segundo, os aprimoramentos no Zero Knowledge Hardware estão próximos de tornar essas realidades possíveis.

Fonte: https://youtu.be/F-6jtETFkjg

Metafísica do Metaverso

Filosoficamente, o Metaverso pode ser comparado à expressão máxima dos três princípios sobre os quais o filósofo inglês John Locke escreveu em seu ensaio de 1689, Dois Tratados de Governo , sobre os quais se baseiam a constituição dos Estados Unidos e os fundamentos legais de outros governos ocidentais: vida , liberdade e propriedade.

Embora esses conceitos existam no mundo físico, eles são limitados pelas restrições do mundo real. Hoje, os humanos vivem em corpos físicos, limitados pelas leis do universo, que podem ser amplamente descritas como físicas. No Metaverso, não há limitações físicas.

Também é razoável ponderar se nós, humanos, possuímos e controlamos totalmente nossas vidas. Se quebrarmos as regras da sociedade, o governo pode nos prender e até mesmo tirar nossas vidas por crimes particularmente notórios. Nenhuma ofensa em espaços digitais (por enquanto) sujeita o infrator ao risco de perder as liberdades do mundo real, além de ser expulso do ambiente virtual.

Liberdade significa liberdade, seja de algo ou de fazer algo. No mundo ocidental, os humanos têm liberdade até certo ponto. No entanto, existem limitações impostas a nós por leis, tanto do universo quanto do homem. Por exemplo, não somos livres para existir sem os meios para nos sustentar - portanto, a maioria das pessoas precisa trabalhar para ganhar a vida. Até mesmo entrar no Metaverso depende de ter dinheiro para acessá-lo.

No reino digital do metaverso, prevê-se que não seremos limitados por leis sociais ou físicas. Seremos capazes de experimentar espaço e tempo infinitos porque não há tempos de viagem necessários nas arenas digitais. Um participante do metaverso pode alcançar instantaneamente qualquer reino digital que desejar.

A propriedade é, em termos gerais, coisas. Os seres humanos devem obter e gastar dinheiro para obter coisas. Embora possamos 'possuir' nossas coisas, na realidade controlamos apenas alguns aspectos de nossas propriedades. As leis são aplicadas pelos governos e pela polícia para proteger a propriedade. Negligenciar o pagamento de impostos e seguros permite que suas coisas sejam retiradas. Ao mesmo tempo, o dinheiro FIAT é controlado pelos governos, o que introduz mais elementos desestabilizadores em seu uso ao longo do tempo.

As Provas de Conhecimento Zero permitem a adição de outra estrutura fundamental da vida digital: a verdade.

Com os ZKPs, as pessoas podem proteger suas verdades: identidade, dinheiro, propriedade e liberdade, mantendo suas próprias chaves privadas. A verdade é o soberano supremo, pois define a realidade do universo.

Se existe uma utopia, é improvável que pertença a um espaço físico. Quando pensamos no metaverso, tendemos a pensar nele como um lugar. Mas pode ser uma época em que os mundos digitais imersivos se tornem a principal maneira pela qual vivemos nossas vidas, de acordo com os princípios mais plenamente realizados de vida, liberdade, propriedade e verdade.

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