區塊鏈:思考 | 弱鏈上游戲和強鏈上游戲的優缺點

特別感謝guiltgyoza、RyanZurrer和Swagtimus對本文的反饋。同時，感謝Sylve和MatchboxDAO的社區提供的靈感和周到的討論。

游戲行業正在慢慢地被區塊鏈技術所喚醒。后者將極大地改變游戲格局，最終使游戲玩家受益。

現階段，區塊鏈上的每個節點都必須驗證用戶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交易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的計算成本是是相當高的。開發人員被迫圍繞這種限制編寫他們的代碼，這樣一來就無法表達鏈上應用程序的真正潛力。

自從OptimisticRollups和ZKRollups的出現，這種模式已經改變。

這類擴容方案將計算由高端機器在鏈下運行，同時在結算鏈上發布欺詐證明或有效性證明，這樣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。

網絡的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，因此它們可以用相當便宜的成本實現復雜的計算，如游戲動態。

例如，由Cairo驅動的Starknet虛擬機釋放了這種真正的潛力，因為它們的原生編程語言不受礦工可提取價值的約束。

由于這些證明的存在，區塊鏈網絡有可能成倍地提高計算的復雜性和吞吐量，同時保持驗證成本的線性甚至更低。

這是區塊鏈擴容的一個基本轉變。

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，這些游戲只在鏈上有其堆棧的幾個組件，而在鏈下的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。

中國證監會科技監管局局長：央行數字貨幣需要7個方面的思考:在國際金融論壇2021年春季會議“數字貨幣與未來數字化轉型”為主題的分論壇上，中國證監會科技監管局局長姚前發表了題為“央行數字貨幣的研發與思考”的演講。他認為央行數字貨幣需要7個方面的思考：1.技術路線，是基于賬戶型還是基于代幣型。我國數字人民幣采用的是賬戶類型，但在某種方面與加密貨幣的設計思路一脈相承；2.價值屬性，選擇央行負債還是運營機構負債；3.運行架構，選擇單層還是雙層，目前雙層架構成為各國共識；4.是否計息，當前數字人民幣暫不考慮計息；5.數字貨幣是選擇發行還是兌換；6.是否選擇智能合約，還需要審慎態度，數字貨幣不是對事物貨幣的簡單模擬，智能合約的整體成熟度優待考慮，在具體應用時，需要從簡單開始逐步升級；7.監管，在設計央行數字貨幣時一方面要考慮反洗錢、反逃稅的要求，另一方面也要考慮大眾隱私保護。以上都是我國在實踐央行數字貨幣的過程中需要考慮的問題。[2021/5/30 22:56:27]

像AxieInfinity、Crabada和TheSandbox這樣的游戲就屬于這個類別。

通過鏈下擴展，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。

DopeWars，Briq，Loots，TheRealms，TheNinth，andInfluence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。

弱鏈上游戲

優點

更加直接的規模化更容易被公眾受眾所接受良好的用戶體驗低延時快速修復錯誤的過程容易禁止作弊者缺點

OKEx CEO Jay：BTC減半挑戰與機遇并存，投資者需關注思考宏觀經濟:OKEx CEO Jay發布微博稱：近期BTC價格巨大波動可以看出，數字資產市場正受全球金融極不穩定影響，投資者需要多一些對宏觀經濟的關注與思考。當下，數字資產交易工具已日益豐富與完善，投資者可進行更豐富靈活的投資組合來對沖風險，保證收益。4月全球交易所流量均出現下滑，而OKEx作為產品線最全的交易所，網站流量逆勢上漲147%，對OKEx而言，這既是機遇，也是挑戰。不斷迎接新的挑戰，為用戶提供安全、穩定、可信的交易服務一直是OKEx的使命。[2020/5/11]

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

弱鏈上游戲的缺點可以追溯到中心化的根本問題，游戲發行商扮演著中心權威的角色，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，這類游戲的互操作性和可組合性是不可能的，因為游戲邏輯不是在鏈上的。

從好的方面看，弱鏈上游戲的用戶體驗與傳統游戲相當相似，鑒于游戲的客戶端和服務器連接類型，游戲的延遲不是問題，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游戲。

強鏈上游戲

優點

開源的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無許可的持久性缺點

聲音 | Gartner：首席信息官們需要開始思考區塊鏈的價值，以應對未來五年的挑戰:知名信息技術研究和分析公司Gartner今日發文稱，區塊鏈技術的機遇是巨大的，但首席信息官們（CIOs）需要了解該技術將如何影響其業務的關鍵部分。Gartner副總裁Rajesh Kandaswamy表示：“很少有企業部署了區塊鏈，但該技術可以顯著地影響廣泛的業務領域。區塊鏈技術的低使用率讓許多首席信息們認為他們還沒有必要采取行動。” Gartner在文中提到，首席信息官們需要開始思考區塊鏈能為他們的組織帶來什么價值，以及如何在未來五年應對挑戰。[2019/8/12]

用戶體驗默認情況下信息不隱蔽玩家可能會被暴露在反向追蹤和其他形式的礦工可提取價值中延遲性漏洞修復可能需要社交協調盜版通過強大的鏈上游戲，開發者可以利用任何公共的鏈上組件：

一個物理引擎一個獲取隨機性的鏈上VRF原件代表技能樹的NTF，可以移植到游戲的任何模型上一個任務合約，任何人都可以在游戲中部署和導入他們的任務這些只是強鏈上游戲所能促進的例子。

每一個游戲組件都是潛在的可組合和可互操作的，并且可以無限地復制。

這就為無盡的、強大的自下而上的合作奠定了基礎。MatchboxDAO就是這種舉措的一個活生生的例子。

強鏈上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。

現在讓我們來看看強鏈上游戲的一些缺點和未來所面臨的挑戰。

我們強烈推薦鐵子們閱讀“區塊鏈游戲的四個挑戰”，這是Sylve寫的一篇好文章。

UI/UX

動態 | 中國信通院刊文：美國區塊鏈技術監管和立法進展及思考:據中國信通院官網消息，4月1日，中國信通院官網刊文《美國區塊鏈技術監管和立法進展及思考》。文章指出，美國政府近年來一直在密切觀望區塊鏈技術的發展，并在多個政府部門開展了試點項目和概念證明。美國經驗給我國帶來一些有益啟示：一是重視和加強對區塊鏈問題的預研，應提早對政策、技術特征、應用、適用性等問題開展預研究，并在重點領域開展試點項目和概念證明；二是引導產業理性發展，有必要在開展相關研究基礎上，制定指導意見；三是重視區塊鏈安全風險，加強預評估，應及早對重點安全領域開展預評估，提做好防范應對措施部署。[2019/4/1]

在強鏈上游戲中，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。這種方案對于像即時戰略游戲這樣的高速游戲是不可行的。

相對于以太坊的賬戶模型，賬戶抽象是一個相當引人注目的改進，像Starknet和Optimism這樣的Rollups正在實施。有了賬戶抽象，每個外部擁有的賬戶都是一個智能合約，它允許部署強大、安全和高度可定制的智能錢包。這將有可能在高層次上創建與我們與Medici部署的相當類似的東西。

請注意，模塊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）從代理合約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約的功能。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SecureEnclave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上。

聲音 | CFTC首席創新官：區塊鏈的發展使社會重新思考貨幣的性質:美國商品期貨委員會（CFTC）首席創新官兼LabCFTC的負責人Daniel Gorfine今日在美國眾議院農業委員會題為“加密貨幣：數字時代對新資產的監督”的聽證會上發表他的證詞時稱：“私有和公共區塊鏈的發展使社會重新思考貨幣的性質，人們的交易方式，以及我們如何更有效地參與監管，經濟和市場活動。有一件事是肯定的，我們誰都無法準確預測創新的發展方向，因此，我們有責任繼續學習并跟上變革的步伐。我們都有共同的目標，為市場帶來明確性和確定性，但也需要確保我們的方法是周到的，不要引導或阻礙這一創新領域的發展。雖然有些人可能會尋求立即建立‘亮線’，但倉促的監管聲明可能會錯過一些標志，產生意想不到的后果或未能捕捉到有關新產品結構的重要細微差別。”重要的是，不應急于弄清楚這一領域如何應用到證券法和商品監管框架。據悉，LabCFTC是美國商品期貨委員會的一項金融科技計劃。[2018/7/19]

反向追蹤和gaMEV

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并被反追蹤。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上提交了一個與翻身踢腿動作相關的事務。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行動，并能夠通過提交完美的反擊動作來反擊它。

玩家1向公共mempool提交翻身踢腿動作，玩家2正在監控mempool的信息

玩家2用他們的高位阻擋阻擋了玩家1的翻身踢腿通過加密貨幣玩家的行動或通過私人mempool發送交易，可以防止反向追蹤。

除了系統性的反向追蹤漏洞，每一個強鏈上游戲都可能出現長尾MEV的形式，或gaMEV。仲裁、搶跑和其他復雜形式的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，公有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，就可以剝削或利用其他玩家。

我們可以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。每個用戶受限于他們的視線，對地圖的視野都不完整。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信息的不對稱。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。玩家可以以哈希的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相對應。

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。它可以讓外部各方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。

一個完全在鏈上的網絡游戲黑暗森林率先使用zkSNARKs來保持游戲中信息的隱私性。在黑暗森林中，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零知識證明。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零知識證明。

計劃來自黑暗森林的博客零知識證明最大的缺點是，它們的生成是相當密集的計算。例如，現在生成一個zkSNARK，在一個現代設備上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你生成零知識證明。

在每一種情況下，對于實時游戲來說，在接下來的幾年里生成零知識證明將需要縮小到幾秒鐘以內，希望我們能達到這個目標。

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。在理想的情況下，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的。

以太坊的無狀態客戶端加Verkle樹，Mina的遞歸zkSNARKs，以及波卡的SubstrateConnect都是走向這條道路的方法。

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團隊的開放游戲通道。作為狀態通道，玩家可以打開一個直接的鏈下通信通道，在那里他們將進行他們的動作，同時不時地更新鏈上的狀態。

這將允許實時互動，直到參與各方之間地理距離的最小延遲限制。

玩家在鏈下的直接通信渠道中進行互動，只有在需要時才在鏈上結算然而，在兩方之間開設鏈下通道可能會引入兩個主要的缺點：

在沒有中心化機構存在的情況下建立事件的秩序防止拒絕服務考慮一個第一人稱射擊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，玩家會將他們的IP暴露給對方，從而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。

我們以類比的方式，讓受信任的第三方作為游戲渠道內的計時機構，可以成為解決堅決糾紛的滿意方案。實施一個帶有鏈上削價機制的n-of-m方案甚至是可能的。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，甚至是他們的質押代幣。

結論

上述清單只是鏈上游戲所面臨的全部挑戰中的一個子集。我們還沒有觸及還原交易、數據存儲和其他一些問題。構建者將不得不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、元游戲和機會將在未來幾年內出現。

在Dialectic，我們在過去兩年中對區塊鏈游戲相當熱衷。我們一直在投資了不起的初創公司，如SkyMavis、EmberSword和GuildsofGuardians。雖然單個區塊鏈的限制迫使建設者通過為他們的游戲開發一個混合堆棧來進行妥協。

現在，區塊鏈的擴展正在慢慢成為現實，而強鏈上游戲似乎將是一個自然的轉變，特別是在高度可擴展的環境中。

我們已經投資了像Topology這樣的互操作性協議和其他一些協議來追求這個愿景。

我們可能會繼續走這條路。我們對鏈上游戲領域在未來幾年的發展方向感到興奮。

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