全鏈遊戲或許會迎來「黃金時代」。
作者：whiskoy.eth
封面：Photo by Yagnik Sankhedawala on Unsplash
早在 2014 年，Huntercoin 創造了首個區塊鏈遊戲的體驗; 2017 年 CryptoKitties 上線引爆網路; 隨後的 2019 年，第一個全鏈遊戲 Dark Forest 上線。 最近兩年，全鏈遊戲/自主世界的概念重新被提及，似乎在 gamefi 和 web2.5 模式走不通的情形下，人們開始退回到原點去思考全鏈遊戲可能帶給世界的可能性。 本課題旨在研究當下全鏈遊戲和自主世界的定義和前沿領域的進展，探究 Dojo 和 MUD 兩大遊戲引擎的定位和區別，反思當下我們所處的位置。
一、FOCG 前世今生
Fully on-chain games = FOCG = Infinite Games ≈ Autonomous Worlds (On a more philosophical level, such as Bitcoin/Ethereum, on-chain game is only a way to AW)
1、概述
當我們在談論全鏈遊戲之前，我們先簡單理解一下遊戲涉及到哪些方面，包括遊戲資產、遊戲邏輯、遊戲狀態、遊戲數據存儲等。 在常見的互聯網 web2 的遊戲中，比如王者榮耀、LOL、原神等，所有遊戲相關的一切都存儲在公司的伺服器里，從資產到玩法的設定都是歸中心化的公司所有。
而在區塊鏈遊戲中，人們開始思考能不能通過上鏈的方式給遊戲提供更好的玩法/經濟迴圈，於是誕生了之前很火的 Axie、StepN 等將資產作為 NFT 上鏈的區塊鏈遊戲，創造了開放的流動性經濟體系，一方面讓遊戲資產具有了金融屬性，另一方面也讓玩家資產具有唯一性和不可篡改性。
雖然資產上鏈了，但是遊戲玩法等核心邏輯仍然是在鏈下，那就依然會存在中心化的弊端。 就像最近看的《孤注一擲》里，尤其是像德普、炸金花等博弈類的卡牌遊戲來說，遊戲流程和遊戲狀態的不透明，會導致無數的玩家都成為大冤種，這也是很多 web2 的帶金錢類的博弈遊戲廣被詬病的原因之一。 那既然資產可以上鏈，能否將其他的遊戲邏輯、遊戲數據存儲等統統上鏈呢？
於是全鏈遊戲就誕生了; 除了資產在鏈上之外，遊戲相關的一切也都儲存在鏈上，從而保證遊戲的完全去中心化和鏈上化。 全鏈遊戲相比起其他 web3 Gaming 具有本質差異與優勢，除了剛剛提到的遊戲規則和狀態透明可信之外，還有一個非常大的優勢就在於自由開放的可組合性：
- 開放性 全鏈遊戲部署在鏈上，對所有人開方遊戲入口。 不受限於國家、性別、年齡等限制。
- 資產擁有權 參與全鏈遊戲獲得的資產也均為鏈上資產，玩家完全控制且可自由轉移。
- 社區化 全鏈遊戲更注重社區的發展，大部分由 DAO 進行治理，社區內的需求也將不斷完善遊戲。 玩家可以為全鏈遊戲添加模組、製作新的外掛程式，從而催生出繁榮的二創甚至三創。 在這個生態中，玩家們自發的去組合、構建和嘗試各種各樣的事物與玩法，從而形成了一個有機的社區，從而實現了遊戲從 PGC 向 UGC 範式轉移。
- 持續性 理論上講，代碼以智能合約形式部署在鏈上，區塊鏈相當於伺服器，只有鏈維持正常使用，玩家隨時可以體驗遊戲，而不需要擔心遊戲壽命。
- 可組合性 在傳統遊戲中，全鏈遊戲中上鏈的「遊戲邏輯」屬於後端代碼，所以可以借入不同的前端頁面遊戲 UI 的不同，甚至可以實現一個前端頁面接入不同的全鏈遊戲合約實現多模組遊戲的功能。
2、Dark Forest
黑暗森林是根據《三體》改編的一款基於零知識證明技術去構建的去中心化 MMORTS 的太空征服遊戲。 它的零知識證明部分主要用的是 ZK-SNARK，目前為止一共有 6 個輪次的官方輪，還有一些由 DAO 和工會發起社區輪。 可以把它理解為一個開源程度非常的高，創造者跟開發者發揮的空間會非常大的遊戲，雖然它對普通玩家來說門檻非常高，但是它為整個鏈上的生態帶來了非常多的新的可能性。 比如 ZK-SNARK 技術和自主世界 AW 的探索。
Dark Forest 這款遊戲其實就是基於《三體-黑暗森林》這一步進行創作的，其中核心部分是三條黑暗森林法則：
- 生存是文明的第一需求：玩家進入 Dark forest 的任務就是生存;
- 文明的自我增長和擴張是必然：玩家為了生存不得不進行軍備競賽式的擴張，防止被別人消滅;
- 宇宙就是一座黑暗森林，每個文明都是帶槍的獵人，像幽靈般潛行於林間，每個獵人會竭力不讓腳步發出一點點聲音，連呼吸都必須小心翼翼，因為它必須小心。 林中到處都有跟它一樣潛行著的獵人，如果它發現了別的生命，那他能做的事情就只有一件，就是開槍消滅。
由於採用了 ZK-SNARK 技術，在遊戲中構建了一個類似戰爭迷霧的世界。 每個玩家需要消耗算力去探圖，如果發現周圍有其他弱小的星體，就可以向該星球發送能量去佔領。 同樣，一旦被其他更強大的玩家發現，你可以會被佔領淘汰出局。 由於所有的操作都是在鏈上完成，鏈的性能、自身硬體算力以及 gas 都成為取勝的關鍵，由此展開的現實世界的軍備競賽也不乏發生，擁有節點的人（差不多 10w 美金）可以在遊戲裡享受上帝一般的體驗。
二、Infra Framework
1、區塊鏈
區塊鏈在全鏈遊戲中起到了伺服器的功能，遊戲邏輯被部署在鏈上，使用者玩時需要使用錢包連接後進行體驗，目前多數的全鏈遊戲分佈在 Ethereum 和 Layer2 上。 在選擇部署公鏈時，遊戲會綜合考慮多方面因素：
- 公鏈的可程式設計性：在全鏈遊戲發展早期，乙太坊作為最強的可供智慧合約程式設計的被很多早期全鏈遊戲選擇，現在的主流 Layer1 和 Layer2 都在 Dapp 開發做了不同的優化，Aptos、Sui 等在程式設計語言層級優化程式開發體驗。 更加對開發者友好，對用戶調用合約過程優化的公鏈越容易得到公鏈開發者的青睞。
- 網路性能：玩家在玩遊戲時由於需要調用合約，獲取鏈上數據反饋等操作，對鏈的性能也有一定要求，比如多用戶實時遊戲中，一場對局需要同時多次簽名，這個過程如果網路十分擁擠，則會造成很差的用戶體驗。 目前 Solana、Ethereum Layer2 的 TPS 都可滿足現有全鏈遊戲的底層需求。
- 用戶數量：全鏈遊戲的 Web3 原生性意味著較高的用戶門檻，而且遊戲過程可能涉及到了遊戲道具交易等鏈上活動，所以選擇一個用戶數量更高、資金流動性更優的鏈部署會提高全鏈遊戲的成功可能性。
- 公鏈應用層的網路效應：在全鏈遊戲上線后，NFT 交易平臺和 DeFi 能大大促進遊戲內道具、通證的流動性，吸引更多玩家。 同時很多服務商，比如遊戲引擎也會針對不同的鏈提供不同的解決方案。 可以說一條優質的鏈上，其他種類的應用發展也應該同樣優秀，這樣才能充分發揮應用層的網路效應。
2、區塊鏈遊戲引擎
在傳統開發過程中，像 Unreal、Unity 和 Phaser 這樣的遊戲引擎提供了遊戲的基本構建，如控制運動、二維和三維渲染、物體碰撞檢測、聲音、顏色、腳本等物理引擎，甚至還包括伺服器客戶端架構、PC / 遊戲機 / 手機的框架等一站式服務功能。
在全鏈遊戲中，由於遊戲狀態將全部存儲在區塊鏈上，出現了為鏈上遊戲設計的遊戲引擎。 第一個為乙太坊生態開發的是由 Lattice 推出的 MUD 引擎，之後，逐漸出現其他為不同生態和使用不同程式設計語言的其他幾個引擎，如用於 starkware 的 DojoEngine，還有 Curio 的 keystone、Argus 等。
當《魔獸世界》推出時，暴雪已經在遊戲的網路技術棧上做了 4 年，但在遊戲內容上只花了一年。 Unity 在 2005 年推出後不久，由於其模組化技術棧，開發時間從 4 年縮短到了幾個月。
2.1 MUD
Lattice 的 MUD 時在 2022 年第三季度的 0xParc Residency 期間創建的。 期間 Lattice 嘗試創建幾個全鏈遊戲，儘管玩法和風格等都不同，但都遇到了相同的區塊鏈問題。 不是複雜困難的技術難題，而是大量繁忙的工作量。 就這樣，他們推出了 MUD ——第一個全鏈遊戲引擎。
他們使用 ECS（entity component system – 實體元件系統）架構，在這個框架中，每個全鏈遊戲都將部署一個世界合約，是這個世界中所有物體（Entity）的註冊表。 Entity 是數位 ID，元件是附著在 Entity 上，可以被添加到世界中。
在這個例子中，Entity 1 可以是一個龍的角色，Position、CanFly 和 Price 是 3 個不同的元件。 元件本身沒有任何邏輯，他們可以通過系統合約被添加到新的 Entity 中。 一個系統合約需要對所有者的元件進行寫入訪問。 在 MUD 中，第 1 方和第 3 方開發者之間沒有區別。
2.2 Dojo
Dojo Engine 是一個開源的 ECS 框架，就像為 StarkNet 生態建立的 MUD，但不相容 EVM，用 Cairo 編寫。 Dojo 的工程師團隊包括 Realms，Briq，cartridge_gg，topology，starknet 等專案方團隊。
- Background:
- With the introduction of Cairo 1.0, a massive step forward in smart contract development, all contracts on Starknet need to be rewritten in Cairo 1.0.
- Dojo leverages Cairo 1.0, an entity-component system and the diamond pattern to provide a modular, extensible foundation for Autonomous Worlds.
- World contract:
- Act as the core of the world, maintaining all its state, enforcing access control, and providing an interface for installing new components and systems in order to expand the universe.
- working on:
- Real time state indexing + compatibility with the mud network stack
- High throughput Layer 3s on top of starknet
- Private information through client side proving
- Offchain state channels
- Typed bindings generation
3、中間鍵
3.1 AA
AA 是「帳戶抽象」的英文簡稱，與常見的使用私鑰和助記詞獲得的加密錢包不同，使用帳戶抽象的錢包是具有可程式設計性的合約錢包，它區分了帳戶的邏輯和狀態，允許創建具有量身定製的交易驗證和執行規則的帳戶。 AA 在多方面提高了用戶的體驗，且有了豐富的落地應用場景，比如社交恢復、多簽、無 Gas Fee 交易等。
借助 AA 技術，全連遊戲可以解決使用者參與過程中需要重複簽名、需要使用特定錢包等降低用戶體驗的問題，實現更友好的交互。
3.2 隨機數
隨機數生成技術是遊戲開發中常用的一種技術，其基本原理是通過一定的演算法和種子生成一個偽隨機數序列。 在遊戲中，隨機數可以用來生成遊戲中的隨機事件、隨機地形、隨機道具等，增加遊戲的可玩性和趣味性。
ChainLink 等預言機專案可提供隨機數位件，開發者也可直接使用基於區塊鏈的隨機數產生器，直接使用區塊鏈中的區塊哈希值作為隨機數種子，從而生成可驗證的隨機數。 隨機數能為全鏈遊戲帶來更加透明和公平的玩法。
3.3 零知識證明
零知識證明是一種密碼學技術，可用於證明命題的真實性，而無需透露命題內容，這種技術廣泛應用於保護使用者隱私和數據完整性等領域。 在全鏈遊戲中，零知識證明可用於驗證遊戲中的行為或事件，例如玩家完成任務或挑戰。 使用零知識證明技術，玩家可以在不洩露隱私信息的情況下證明自己已完成某個任務或挑戰，並獲得相應的獎勵，而不需要向遊戲伺服器發送相關數據，從而提高了安全性。
三、Need to figure out
總的來說，全鏈遊戲目前面臨著方方面面的問題，這些挑戰可以分類為技術、onboarding 和經濟變現三個方面。 例如：
- 即時性低從而限制了遊戲品類（技術）從目前的全鏈遊戲的類型可以看出，基本都是 SLG 類型的策略類遊戲，對於遊戲的即時性要求沒有那麼高，而像單人的 RPG、AVG、ACT 和 moba 等遊戲類型對於及時性要求很高，如果數據都存在鏈上，目前的區塊鏈性能還很難支撐及時性，這類遊戲更適合資產上鏈。
- 鏈上交互的高成本限制用戶參與（經濟變現）鏈上的所有交易均需要支付 gas fee ，如果沒有一個合理的經濟模型，會成為玩家玩遊戲的負擔。
- 全鏈遊戲相比資產上鏈的遊戲在經濟模型有什麼特殊之處嗎？ 還有待觀察（onboarding）
- 在全鏈遊戲帶領的從 PGC 轉 UGC 的範式中，使用者如何低成本進行二創是一個關鍵，因此遊戲開發的外掛程式/工具等基礎設施也至關重要，這裡可能孕育著新機會？
儘管有一些缺陷，但隨著技術的發展和基礎設施的完善，全鏈遊戲或許會迎來「黃金時代」。。
- 可擴充性與 RaaS 的發展關於區塊鏈的性能問題，已經有了 Layer2 和 RaaS 等解決方案。 如今有很多二層擴容專案都致力於擴展性問題，資金充足的團隊可選擇採用 StarkNet 或 Arbitrum Nova 這樣的通用 L2 或定製化用於特定用例的 L2 框架 OP Stack 構建 L2 擴展層，按需使用 Caldera、Conduit、Eclipse、Alt Layer 等 RaaS（Rollup as a Service）定製應用鏈的需求。
- 基礎設施的增加 無論是區塊鏈遊戲引擎的發展還是 AA 等中間件等技術的升級，全鏈遊戲將在玩法和用戶體驗上得到全新的發展，跟全鏈遊戲不直接相關的 DeFi 和 NFT Market 也會間接助力全鏈遊戲的發展。 在 Starknet 這類的 Layer2 上，我們已經看見了從遊戲引擎到遊戲商店這種貫通上下游的生態網路，這為其他公鏈做出了榜樣。
- 用戶體驗的增加 未來的全鏈遊戲在融入 AA、跨鏈橋等技術後，用戶門檻將會降低。 在未來，用戶或許只需要利用自己的郵箱或社交媒體賬號登錄后即可開始遊戲，在遊戲過程中只需一次簽名或者無需簽名即可暢玩整局，遊戲中的更多 Web3 原生操作可以被抽象出來作為後端，而前端則提供與 Web2 相似的絲滑遊戲體驗。
參考
Fed Li：https://twitter.com/Dacongfred/status/1693249435751338394
Gate.io：https://www.gate.io/zh/learn/articles/a-comprehensive-introduction-of-fully-on-chain-games/786
Delphi_digital：https://twitter.com/JACL_e9/status/1676611154825601032
IOSG OFR Istanbul：https://mp.weixin.qq.com/s/34rfTpEVZuDJN6YvwRL6lg
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