區塊鏈:弱鏈游戲和強鏈游戲的優與劣

轉自：老雅痞

游戲行業正在慢慢地被區塊鏈技術喚醒。它將極大地改變游戲格局，使游戲玩家受益。每個節點都必須驗證用戶在區塊鏈上發送給網絡的每個計算的有效性。區塊鏈可擴展性的主要瓶頸之一是如何在不增加驗證成本的情況下增加計算帶寬，這最終是區塊鏈的去中心化保證。驗證成本越高，網絡上運行一個節點所需的資源就越多。

區塊鏈向用戶收取的貨幣費用與節點必須驗證的計算負擔成正比。因此，在這個單一的堆棧上，計算成本是相當高的。開發人員被迫圍繞這種限制寫他們的代碼，無法表達鏈上應用程序的真正潛力。自從Optimistic Rollups（ORU）和Zk-Rollups ZRU）的出現，這種模式已經改變。

計算由高端機器（證明者）在鏈外運行，同時在結算鏈上發布欺詐證明（在ORU上）或有效性證明（在ZRU上），這可以證明計算的完整性，或者換句話說，計算已經按照系統規則執行。網絡節點可以驗證所附的證明，其速度和成本比驗證計算本身要快幾個數量級，因此可以用相當便宜的成本實現復雜的計算，如游戲動態。

例如，Starknet的虛擬機，由Cairo驅動，釋放了這種真正的潛力，因為他們的原生編程語言不受EVM的約束。由于這些證明，有可能成倍地提高計算復雜性和吞吐量，同時保持驗證成本的線性甚至更低。這是區塊鏈擴展的一個基本轉變。

在單體區塊鏈上完全在鏈上運行游戲在經濟上是不可行的，而且在可預見的未來仍將如此。這就是為什么過去幾年發布的大多數區塊鏈游戲都是混合形式的，只在鏈上有其堆棧的幾個組件，而在鏈外專有服務器上運行其游戲邏輯的核心部分。我們將把這個系列的區塊鏈游戲稱為弱鏈上游戲。

Zebedee的社交應用程序ZBD集成去中心化社交協議Nostr:6月8日消息，數字支付處理商 Zebedee 其社交應用程序 ZBD 集成 Jack Dorsey 旗下去中心化社交協議 Nostr，Zebedee 的用戶將能無縫地將 ZBD 應用程序集成至 Nostr 上現在可用的數十種應用程序中的任何一種。

ZBD 是一款社交應用程序，用戶可玩游戲賺取比特幣，創作者可通過創建內容賺取比特幣。[2023/6/8 21:24:41]

像Axie Infinity、Crabada和The Sandbox這樣的游戲就屬于這個類別。

通過鏈外擴展，用戶將能以低廉的成本獲得無限的計算。因此，游戲的邏輯可以最終作為智能合約部署在鏈上。我們將把這個系列的游戲稱為強鏈上游戲。

Dope Wars, Briq, Loots, The Realms, The Ninth, and Influence, 等等，都屬于這個類別。在這篇文章中，我們想探討一下每個宏觀類別的優勢和劣勢。

優勢

?更加直接的規模化

更容易為公眾所接受

良好的用戶體驗

低延時

快速修復錯誤的過程

Cosmos Hub將于3月15日進行V9 Lambda升級，將激活Replicated Security功能:3月8日消息，Cosmos Hub發推稱，v9 Lambda升級提案已經投票通過，支持率達99.48%。V9 Lambda升級將于3月15日進行。

根據該提案，本次升級旨在激活Replicated Security功能，這將強制執行鏈間安全性（ICS）的良好運行規則。Replicated Security功能可將Cosmos Hub的安全性復制到消費者鏈，并監控對規則的遵守情況，消費者鏈可以從Cosmos Hub的安全性中受益，而不必維護自己的驗證者。[2023/3/8 12:49:01]

容易禁止作弊者

弱點

?自上而下的開發

封閉的源代碼

對相關游戲發行商的信任

可組合性和互操作性的保證較弱

私有化

非持久性

Weakly on-chain游戲更容易擴展，因為它們在鏈外保留了大部分的堆棧。鏈上的游戲部分通常是游戲中的資產，由NFT代表，以及游戲中的代幣，可以在開放和無許可的市場上自由交易和轉讓。因此，活動發生在鏈外，然后經濟結算在鏈上完成。

Weakly on-chain游戲的弊端可以追溯到中心化的根本問題，游戲發行商扮演著中央機關的角色，并將可能意味著長期的尋租。一個游戲發行商可以單方面開始審查，改變規則，或者消失。另外，互操作性和可組合性是不可能的，因為游戲邏輯是不在鏈上的。從好的方面看，用戶體驗與傳統游戲相當相似，鑒于游戲的客戶端-服務器連接類型，延遲不是問題。任何更新都可以順利地推出。由于游戲訪問是有門檻的，游戲發行商可以禁止那些違反服務條款的玩家玩。

Connext已完成網絡升級計劃Amarok，未來幾周將推出Beta版本:10月31日消息，Layer2互操作性協議Connext已完成網絡升級計劃Amarok，允許開發人員構建xchain應用程序，并在每條鏈上提供安全的基礎設施。Connext計劃在未來幾周內推出Beta版本。[2022/10/31 12:00:06]

Strongly on-chain游戲所解鎖的另一個偉大功能是客戶端抽象。用戶不會被迫使用一個特定的平臺來玩他們的游戲。他們所需要的一切是對一個節點的訪問，他們也不需要等待游戲發行商在他們的平臺上發布他們喜歡的游戲，修改者將不會面臨任何可移植性問題。

現在讓我們來看看Strongly on-chain游戲的一些弱點和未來的挑戰。

開源

自下而上的開發

潛在的可組合性和可互操作性

客戶端抽象化

信任最小化

默認情況下信息不隱藏

玩家可能會被暴露在反向運行和其他形式的MEV中

延遲性

漏洞修復可能需要社會協調

盜版

在Strongly on-chain游戲中，游戲合約的每一個狀態變化都需要在鏈上注冊。因此，用戶需要為他們愿意在游戲中執行的每個行動簽署一個交易。這種方案對于像RTS這樣的高速游戲是不可行的。相對于以太坊的賬戶模型，賬戶抽象（AA）是一個相當引人注目的改進，像Starknet和Optimism這樣的卷軸正在實施。有了AA，每個外部擁有的賬戶都是一個智能合約，允許部署強大、安全和高度可定制的智能錢包。

1inch將向在Optimism網絡上的1inch錢包用戶發放30萬枚OP代幣回溯性空投:金色財經消息，DEX聚合器1inch將向Optimism網絡上的1inch錢包用戶發放30萬枚OP代幣的回溯性空投，將向在Optimism網絡上通過1inch錢包交易過的所有錢包之間平均分配這些代幣（預計在9月1日）。（TheBlock）[2022/9/2 13:03:17]

請注意，該模塊的邏輯甚至可以在熱錢包邏輯中實現。

玩家將為任何新游戲生成一個帶有本地密鑰對的新賬戶。這個被削弱的熱錢包將被限制在：I）將任何游戲中的資產或代幣送回主錢包；II）從代理合同中調用一組有限的允許功能中的任何功能，這將映射出目標游戲合同的功能。每當用戶點擊一個指定的游戲動作時，熱錢包將調用模塊上的相應功能，然后代表用戶修改目標游戲合約的底層狀態。這種通過安全飛地的模塊化架構將使用戶不必為每一個游戲中的動作簽署交易，同時保留主錢包的強大安全性。臨時密鑰對將被限制在調用一組有限的無害功能。

當玩家向公共mempool發送交易時，如果交易是以可讀的形式提交的，他們可能會暴露自己被反追蹤。mempool的任何觀察者都能事先知道下一個行動流是什么，并采取相應的行動。例如，在一個格斗游戲中，玩家1在mempool上提交了一個與High-Kick動作相關的事務。同時，玩家2正在監控mempool，以尋找來自玩家1的任何交易。一旦交易被提交，玩家2可以預見對手的下一步動作，并能夠通過提交完美的反擊動作來反擊它。

趙長鵬：與韓國釜山市長簽署第一份區塊鏈諒解備忘錄:金色財經消息，幣安創始人趙長鵬發推特表示，與韓國釜山市長簽署第一份區塊鏈諒解備忘錄。[2022/8/26 12:50:08]

玩家1將High-Kick動作提交給公共mempool，玩家2正在監聽mempool

除了系統性的反欺詐，每一個Strongly on-chain游戲都可以呈現出長尾MEV的形式，或稱gaMEV，由Briq的Sylve所創造。仲裁、前線運行和其他復雜形式的gaMEV機會將是突出的。我們不可能以一種概括的形式來定義它們，因為它們嚴格地取決于游戲的架構、動態和元宇宙游戲。在每一種情況下，我們都相信在接下來的幾年里，長尾的gaMEV提取將是一個相當突出的活動。

信息隱藏

大多數競技游戲都依賴于某種程度的不完美或不完全信息。不幸的是，從本質上講，公共區塊鏈以清晰和可讀的方式存儲所有信息，世界上任何能接觸到節點的人都可以訪問。這將允許任何觀察者只需讀取存儲在智能合約上的信息，就可以剝削其他玩家。

考慮一個實時戰略游戲，玩家通過生產每個單位類型具有不同屬性的戰爭部隊來對抗對方，每個用戶對地圖的視野都不完整，受限于他們的視線。由于部隊的人口統計對戰斗的結果至關重要，在戰爭的迷霧中看到對手正在生產的東西是一種競爭優勢。一個能讀懂智能合約存儲的成熟用戶可以根據對手的行為相應地調整他們的策略。當本應保密的信息在游戲合約上公開時，能夠閱讀存儲字段的人和不能閱讀的人之間存在著不對稱。由于區塊鏈游戲往往帶有貨幣獎勵，這種利用過程就會加劇。

異步的回合制游戲可能會實施承諾-披露計劃。玩家可以以散列形式發布他們的行動，而不透露他們的基本行動。一旦每個參與者發布了他們的哈希值，他們就可以揭示他們的行動。智能合約將驗證每個披露的行動是否與所附的哈希值對應。另一個解決方案是利用零知識證明。正如本文開頭所介紹的，零知識證明是相當強大的密碼學原語。也可以讓外部各方（如執行游戲規則的智能合約）驗證狀態轉換的有效性，同時通過隱藏所采取的步驟及其基礎輸入來保持計算的私密性。

Dark Forest,一個完全在鏈上的網絡游戲，率先使用zkSNARKs來保持游戲中信息的隱私。在DF中，玩家在一個無限的宇宙中發現和征服星球。然而，他們不需要提交他們所征服的星球的坐標。否則，他們就會被利用。相反，玩家提交的是坐標的哈希值和一個本地生成的零知識證明附件。同樣地，每當他們想從行星A移動到行星B時，他們需要提供兩個行星坐標的哈希值和相應的zk證明。只有玩家知道這些坐標和狀態轉換，因為它們被儲存在本地，每個外部用戶只能看到哈希值和zk-proof。

ZKPs最大的缺點是，它們的生成是相當密集的計算。例如，現在在一個現代設備上生成一個zkSNARK可能需要幾秒到幾十秒。雖然，它甚至可以委托一個遠程方代表生成ZKP。對于實時游戲來說，在接下來的幾年里，生成ZKP將需要縮小到幾秒鐘以內。

延遲問題

考慮到成千上萬的用戶通過調用公共RPC端點，每秒產生數十萬個智能合約的讀取。這可能會迅速升級為網絡過載的事件，從而降低游戲中的延時。理想情況下，每個用戶都應該能夠在他們的瀏覽器/設備上運行他們的本地節點。此外，鏈上游戲的安全假設可能比鏈上金融相關的活動要弱，因為偽造攻擊的經濟損失要小幾個數量級。因此，從安全的角度來看，運行一個本地的輕型節點可以說是足夠好了。

以太坊的無狀態客戶端+Verkle樹，Mina的遞歸zkSNARKs，以及Polkadot的Substrate Connect都是走向這條道路的步驟。然而，RPC擁堵問題只是延遲問題中的一個。由于網絡的點對點性質，玩家可能因為網絡拓撲結構而遭受高延遲。

我們讀到的一個解決延遲問題的方法是Xaya團隊開放游戲通道。作為狀態通道，玩家可以打開一個直接的鏈外通信通道，在那里他們將發揮他們的動作，同時不時地更新鏈上的狀態，如果合同狀態需要根據游戲規則被推翻。這將允許實時的互動，直到參與各方之間的地理距離的最小延遲限制。

玩家在鏈外的直接溝通渠道中進行互動，只有在需要時才在鏈上結算。然而，在兩方之間開設鏈外渠道可能會帶來兩個主要的缺點：

在沒有中央機構的情況下建立事件的秩序

防止拒絕服務

考慮一個FPS游戲的兩個玩家之間的游戲通道，兩個對手之間有一些延遲。在某個時刻，他們來到對方面前，同時扣動扳機。從玩家A的角度來看，他們先開槍。但玩家B卻看到了相反的情況。我們如何確定誰先開槍？上述情況又回到了分布式系統中的根本時間問題。除此之外，當打開一個直接通道時，玩家將他們的IP暴露給對方，使他們有可能受到拒絕服務攻擊。目前還不清楚這些缺點將如何以可擴展和信任最小化的方式得到解決。在比特幣的閃電網絡上，第三方可以運行Watchtowers，以檢測和防止不誠實的交易方在出現漏洞時脫機或無法回應時竊取用戶的資金。

以類比的方式，讓受信任的第三方作為游戲渠道內的計時機構，可以成為解決糾紛的滿意方案。在每一種情況下，都可能出現一個提供這種服務的有信譽的各方市場。即使上述方案會在游戲中引入一個中心化的組件，這些第三方可能造成的最大傷害是通過提供不正確的信息來影響游戲回合的結果，但絕不會竊取用戶的資金。而且，如果被發現有不誠實的行為，他們可能會失去他們的聲譽，他們的客戶，甚至是他們的股權。

結論

上述清單只是鏈上游戲所面臨的全部挑戰中的一個分類，我們還沒有觸及還原交易、數據存儲和其他一些問題。構建者需要把他們的游戲與區塊鏈架構的技術挑戰和負外部性結合起來。盡管如此，鏈上的可組合性和互操作性是令人難以置信的強大手段。一個全新的人類協調、元宇宙游戲和MEV機會將在未來幾年內出現。區塊鏈的擴展正在慢慢成為現實，展望Strongly on-chain游戲似乎是一個自然的轉變，特別是在高度可擴展的環境中。

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