[论文解读] Blockchain for the Metaverse: A Review

Thippa Reddy Gadekallu, Thien Huynh‐The+6 more|arXiv (Cornell University)|Mar 18, 2022

Blockchain Technology Applications and Security被引用 46

一句话总结

这个综述分析区块链如何通过解决数据获取、存储、共享、互操作性和隐私，并通过影响使能技术和现实世界项目来支持元宇宙。

ABSTRACT

Since Facebook officially changed its name to Metaverse in Oct. 2021, the metaverse has become a new norm of social networks and three-dimensional (3D) virtual worlds. The metaverse aims to bring 3D immersive and personalized experiences to users by leveraging many pertinent technologies. Despite great attention and benefits, a natural question in the metaverse is how to secure its users' digital content and data. In this regard, blockchain is a promising solution owing to its distinct features of decentralization, immutability, and transparency. To better understand the role of blockchain in the metaverse, we aim to provide an extensive survey on the applications of blockchain for the metaverse. We first present a preliminary to blockchain and the metaverse and highlight the motivations behind the use of blockchain for the metaverse. Next, we extensively discuss blockchain-based methods for the metaverse from technical perspectives, such as data acquisition, data storage, data sharing, data interoperability, and data privacy preservation. For each perspective, we first discuss the technical challenges of the metaverse and then highlight how blockchain can help. Moreover, we investigate the impact of blockchain on key-enabling technologies in the metaverse, including Internet-of-Things, digital twins, multi-sensory and immersive applications, artificial intelligence, and big data. We also present some major projects to showcase the role of blockchain in metaverse applications and services. Finally, we present some promising directions to drive further research innovations and developments towards the use of blockchain in the metaverse in the future.

研究动机与目标

• 促进在元宇宙中整合区块链，以提升安全性、隐私和数据完整性。
• 研究区块链支持的数据获取、存储、共享、互操作性和隐私解决方案在元宇宙中的应用。
• 分析区块链对物联网、数字孪生、XR、AI 和大数据等使能技术的影响。
• 突出代表性的区块链驱动的元宇宙项目及其实际意义。
• 提出未来研究方向以推进元宇宙中区块链的采用。

提出的方法

• 提供与整合相关的区块链基础和元宇宙概念的结构化综述。
• 讨论在元宇宙中基于区块链的数据获取、存储、共享、互操作性和隐私方法。
• 调查区块链对物联网、数字孪生、XR/全息远程呈现、AI 和大数据的影响。
• 提供区块链驱动的元宇宙项目案例研究。
• 提出未来方向和研究中的开放挑战。

实验结果

研究问题

• RQ1 区块链如何提升元宇宙数据工作流中的数据完整性、隐私和可溯性？
• RQ2 区块链与智能合约在元宇宙的数据互操作性和跨世界资产交换中扮演什么角色？
• RQ3 区块链对物联网、数字孪生、XR、AI 和大数据等关键元宇宙使能技术的影响是什么？
• RQ4 哪些现实世界的区块链驱动的元宇宙项目能展示实际收益与挑战？

主要发现

• 区块链通过分布式账本和共识机制提供数据不可篡改性和可溯源性。
• 智能合约和 NFT 可实现链上资产所有权以及在元宇宙中的自动化、无需信任的交互。
• 区块链可以通过跨链和链上治理改善虚拟世界之间的数据共享和互操作性，尽管存在时延和可扩展性权衡。
• 去中心化存储和账本复制提升元宇宙中分析和 BI 的数据可靠性、透明度与协作。
• 著名的区块链驱动元宇宙项目包括 Decentraland、Sandbox、Axie Infinity 和 Illuvium，作为实际演示。
• 研究确定了面向安全、私密和可扩展的区块链驱动元宇宙部署的有前景的方向和开放挑战。