Yoii株式會社在以太坊上發布「去信任狼人殺」，透過零知識證明×秘密計算技術實現無需「可信第三方」的遊戲進行

Yoii株式會社（總部：東京都澀谷區，代表取締役CEO：宇野 雅晴，以下簡稱「Yoii」）欣然宣布，已開發並在以太坊測試網（Sepolia）上發布「去信任狼人殺」。該遊戲利用Yoii獨特的加密技術「zk-mpc」，結合了零知識證明（ZKP）和秘密計算（MPC），實現了無需任何可信第三方（遊戲主持人）即可完全進行狼人殺遊戲。

該項目獲得以太坊基金會生態系統支持計畫（ESP）兩次採納（2024年2月・2025年2月），經過約兩年半的研究開發後得以實現。所有原始碼均已開源，其應用範圍預計將超越狼人殺，擴展到廣泛領域。

■ 開發背景

狼人殺遊戲是「不完全資訊遊戲」的典型代表，參與者各自擁有「角色（村民、占卜師、狼人等）」的秘密資訊，並在隱藏這些資訊的情況下進行討論、投票、占卜、襲擊等行動。傳統的線上狼人殺中，伺服器營運者（遊戲主持人）一手包辦了角色分配、投票計數、勝利判定、占卜結果通知等功能。這是一種以玩家向第三方公開秘密資訊並「信任」其處理方式為前提的機制。

然而，在網路上匿名參與者之間進行遊戲時，無法檢測遊戲主持人的舞弊或串通。如何在「沒有可信第三方」的環境中實現公正的遊戲進行，這不僅限於遊戲，也是金融交易、投票、身份驗證等社會各個層面共同面臨的課題。

■ zk-mpc技術概述與「去信任狼人殺」的機制

「去信任狼人殺」透過結合以下兩種加密技術，取代了遊戲主持人的所有功能。

秘密計算 - 多方安全計算（MPC: Multi-Party Computation）

每個玩家的秘密資訊（角色、投票對象、占卜對象等）透過稱為「秘密分享」的方法分割成多個份額，每個份額由不同的計算節點持有。除非節點串通，否則原始資訊不會向任何人（包括伺服器）公開。這使得所有涉及秘密資訊的計算，如角色分配、匿名投票、占卜、襲擊、勝利判定等，都能在保持秘密的同時執行。

例如，在匿名投票中，可以在隱藏誰投票給誰的同時，只計算出得票最多者。與傳統僅使用ZKP的實作會公開每個候選人的得票數不同，結合MPC可以連票數本身都保密，只輸出結果。

零知識證明（ZKP: Zero-Knowledge Proof）

這是一種「只證明某項計算已正確執行，而不透露其內容」的技術。重要的是，ZKP與其說是保護秘密的技術，不如說是一種「讓第三方驗證計算是否正確的機制」。

在本系統中，會生成一個證明（proof），讓第三方可以驗證MPC執行的計算是否正確。透過這個證明，無需公開內部數據，任何人都可以驗證遊戲的所有環節是否未被篡改，例如角色分配的隨機性、各項行動的合法性（例如，試圖占卜的人確實是占卜師）、投票結果的準確性、勝利判定的正確性等。這個證明是結合MPC和ZKP生成的「協作證明（Collaborative Proof）」。

如此一來，MPC負責「在保護秘密的同時進行計算」，ZKP負責「證明該計算是正確的」，從而建立了一種在無人知曉內部資訊的情況下，所有人都能信任結果正確性的機制。

區塊鏈（以太坊）的作用

此外，透過在以太坊上的智能合約執行承諾（加密角色資訊的註冊）和ZKP驗證，實現了「無論誰驗證都會得到相同結果」的第三方透明性。未來，還可以實現基於遊戲結果的獎勵分配，以及在檢測到伺服器營運者舞弊時施加懲罰。

■ 與傳統線上狼人殺的差異

傳統線上狼人殺與「去信任狼人殺」最大的差異在於，它無需可信第三方，且所有遊戲環節都可透過密碼學進行驗證。

• 包括伺服器在內，任何人都無法得知其他玩家的角色資訊

• 冒充自己角色或篡改投票等舞弊行為在數學上是不可能的

• 所有遊戲環節均可透過ZKP驗證，確保透明性

• 結果記錄在區塊鏈上，具有防篡改性

■ 技術堆疊與開發體制

MPC協議：SPDZ（惡意安全協議，可檢測惡意參與者的舞弊行為）

ZKP方案：Groth16（ZKP領域早期就有實績、可快速驗證的方案）。zk-mpc函式庫也支援通用設置的Marlin。

智能合約：針對每個計算（角色分配、投票、勝利判定等）部署驗證合約。遊戲邏輯合約負責承諾管理。

部署目標：以太坊測試網（Sepolia）

開發體制：由1名研究員和1名工程師組成的2人團隊，從核心技術到應用層進行實作。

支援人數：目前最多可同時9人遊玩。

■ 技術挑戰與獨特性

本項目最大的技術難點是結合MPC和ZKP的「協作證明」的實作。先行研究僅涵蓋算術計算（加法、乘法），但像狼人殺這樣複雜的遊戲邏輯，需要更高級的計算，如位元運算（AND、OR等）和大小比較。開發團隊調查並整合了多項基礎研究，在MPC上獨家實作了這些計算。

此外，MPC和ZKP本身都是計算成本很高的技術，兩者結合會使計算量進一步增大。為了實現實用級別的速度，團隊進行了許多努力，例如優化有限域轉換方法，以及透過分離證明和計算來提高性能。

雖然存在僅用ZKP實作的西洋棋或撲克等項目，但本項目「多人各自持有秘密資訊，在隱藏資訊的同時進行計算，並讓第三方驗證結果正確性」的方法，在全球範圍內也具有高度獨特性。

■ 預期應用領域

「去信任狼人殺」是展示zk-mpc技術實用性的一個參考實作。這項技術解決了「在無需可信第三方的情況下，在保護秘密資訊的同時正確計算，並證明其合法性」的通用課題，預計將應用於以下廣泛領域：

1. 秘密投票・治理

在保持投票內容秘密的同時，透過密碼學保證結果的準確性。得票數的公開範圍也可靈活設計，例如實現「只公開得票最多者，其他得票數不公開」這樣的高級秘密投票。這對於企業董事會的解任決議等，需要考慮未來關係的決策非常有用。

2. 秘密拍賣

在隱藏投標金額的同時，決定最高投標者。防止主辦方抬價或不正當洩漏投標資訊，促進公平價格形成。過去曾有國家級拍賣活用MPC的實績。

3. 金融交易（暗池）

在隱藏大額投資者訂單資訊的同時，執行買賣雙方的匹配。傳統上需要證券公司這樣的「可信第三方」，但zk-mpc有可能透過密碼學取代這種信任。

4. 信用評分・授信審查

多個金融機構在不互相公開財務數據和交易數據的情況下，整合計算並生成信用評分。由於該評分的正確性可透過ZKP向第三方證明，因此可以同時提高審查結果的可靠性和數據隱私。

5. 身份驗證・KYC

在不公開個人資訊的情況下，證明「已完成KYC」或「包含在特定白名單中」。多個機構持有的認證列表，在不共享列表本身的情況下進行整合比對，這是ZKP單獨無法實現的zk-mpc獨有優勢。

6. 秘密AI・隱私保護LLM

預計將應用於在隱藏大型語言模型（LLM）輸入數據的同時執行推論的「秘密LLM」，以及證明推論結果是由經過認證的模型生成的「ZKML」。這尤其有可能降低金融機構和醫療機構等處理機密數據的單位使用AI的障礙。

■ Yoii的核心業務連結與未來展望

Yoii是一家金融科技公司，為新創企業和中小企業提供「Yoii Fuel」這種基於收入的融資（RBF）新選擇。在RBF審查中，Yoii會接收企業的銷售數據和財務資訊，計算未來的銷售預測和違約機率（PD）。將zk-mpc應用於這些審查流程，有可能在保護企業機密數據的同時執行評分，並以可驗證的方式向第三方展示結果的合法性。

如果這種機制得以建立，企業將能夠在不公開敏感數據的情況下獲得資金，降低數據提供的門檻。同時，對於Yoii而言，也能在降低數據管理風險的同時，兼顧審查的準確性和透明性。

此外，透過讓審查結果的合法性可由第三方驗證，金融機構和投資者也可能將這些判斷視為可信的共同基礎。這可能促進不依賴特定營運商的信用評估和風險共享，進而實現更開放的金融體系。

此外，這項技術不僅限於金融領域，還可以應用於所有涉及機密數據的決策。它還可以作為一個平台，讓多個企業或機構在不公開數據的情況下協同分析和決策。

Yoii將在該領域累積技術和營運知識，同時也考慮更通用的發展。

■ 開發成員評論

中江 優介（研究員）：

「狼人殺這個遊戲，多人持有秘密資訊，並在隱藏資訊的同時進行遊戲，這使得它成為一個需要MPC和ZKP兩者的理想題材。與僅用ZKP即可實作的撲克或西洋棋等遊戲不同，狼人殺是一個非常特殊的遊戲，秘密資訊需要一直保密到遊戲結束。透過將這項技術開發成通用函式庫，我們看到了其在金融和社會基礎設施等廣泛領域的應用前景。」

大森 亮（共同創辦人CTO）：

「Yoii的使命是『提高資產流動性，支持挑戰的創業家和企業成長』，並展望實現開放的金融系統。我們打算將這次研究開發中培養的加密技術，應用於我們RBF審查中的數據隱私保護，並在未來整合到基於區塊鏈的金融基礎設施中。」

■ 外部發表實績

本項目的研究成果已於2024年11月在泰國舉行的以太坊國際會議「Devcon SEA」上發表。

■ 公開資訊

• zk-mpc函式庫（GitHub）：https://github.com/Yoii-Inc/zk-mpc

• 去信任狼人殺（GitHub）：https://github.com/Yoii-Inc/zk-werewolf

• 演示應用程式：https://app.trustless-werewolf.yoii.jp

■ 關於Yoii株式會社

Yoii是一家金融科技公司，為新創企業和中小企業提供「Yoii Fuel」這種新的融資選擇，即「基於收入的融資（RBF）」。Yoii透過提供RBF，旨在實現「提高資產流動性，支持挑戰的創業家和企業成長」的使命。