A Survey on Metaverse: Fundamentals, Security, and Privacy

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摘要

元宇宙作为下一代互联网的一个不断发展的范例，旨在为人类建立一个完全沉浸式、超时空和自我维持的虚拟共享空间，供人们玩耍、工作和社交。在扩展现实、人工智能和区块链等新兴技术的最新进展推动下，元宇宙正从科幻小说走向即将到来的现实。然而，元宇宙的严重隐私侵犯和安全漏洞（继承自底层技术或在新的数字生态中出现）可能会阻碍其广泛部署。同时，由于元宇宙的固有特性，如沉浸式现实主义、超时空性、可持续性和异质性，在元宇宙安全供应中可能会出现一系列基本挑战（例如，可扩展性和互操作性）。在本文中，我们对元宇宙的基本原理、安全性和隐私进行了全面的调查。具体而言，我们首先研究了一种新的分布式元宇宙架构及其与三元世界交互的关键特征。然后，我们讨论了安全和隐私威胁，提出了元宇宙系统的关键挑战，并回顾了最先进的对策。最后，我们为构建未来的元宇宙系统提出了开放的研究方向。

1 引言

元宇宙，字面上是前缀“meta”（意指超越）和后缀“verse”（宇宙的缩写）的组合，是一个计算机生成的世界，具有一致的价值体系和与物理世界相连的独立经济体系。“元宇宙”一词由尼尔·斯蒂芬森于1992年在他的科幻小说《雪崩》中创建。在这部小说中，物理世界中的人类通过虚拟现实（VR）设备通过数字化身（与用户的物理自我类似）进入并生活在元宇宙（平行虚拟世界）中。自元宇宙首次出现以来，元宇宙的概念仍在不断演变，有各种各样的描述，如第二生命、3D虚拟世界和生命日志。通常，元宇宙被认为是一个完全沉浸式的、超时空的、自我维持的虚拟共享空间，融合了三元物理、人类和数字世界。元宇宙被认为是继网络和移动互联网革命之后的下一代互联网的一个不断发展的范例，用户可以作为数字原生者生活，并在虚拟中体验另一