Desde la popularidad de los activos ERC-20 en el espacio de la cadena de bloques en 2017, Web3 ha entrado en una era de emisión de activos con barreras bajas. Varios proyectos han estado emitiendo tokens personalizados o NFT a través de métodos como IDO e ICO, a menudo con problemas de manipulación de precios fuerte o falta de transparencia. Los rug pulls se han vuelto frecuentes, y muchos consideran que las ICO y IDO son oportunidades ideales para estafar a los inversores.

Hoy en día, los IDOs y ICOs convencionales han expuesto completamente sus fallas en cuanto a equidad. Las personas han esperado durante mucho tiempo un protocolo de emisión de activos más equitativo y confiable para abordar los muchos problemas que surgen durante los eventos de generación de tokens de nuevos proyectos (TGEs). Si bien algunos proyectos innovadores han propuesto unilateralmente sus propios 'modelos económicos justos', a menudo carecen de adopción generalizada y acaban siendo vistos como 'casos específicos' en lugar de 'un conjunto de protocolos abstractos'.

Entonces, ¿qué tipo de modelo sería una forma más justa y confiable de distribuir activos? ¿Qué tipo de solución podría servir como protocolo universal? Este artículo presentará Cellula, que ofrece una perspectiva fresca para resolver los problemas mencionados anteriormente. Han implementado una capa de distribución de activos que simula la Prueba de Trabajo (PoW), utilizando,virtual Proof of Work (vPOW)para 'minificar' el proceso de distribución de activos, imitando a Bitcoin para lograr un paradigma de asignación de activos más justo.

Aunque muchos ven este proyecto como GameFi, ya que las recompensas en el juego distribuidas pueden configurarse a cualquier tipo de token, Cellula teóricamente podría servir como una plataforma de distribución de activos con efectos de PoW. Esto aporta perspectivas más amplias y espacio imaginativo para la emisión de activos Web3, e incluso podría ser llamado "un experimento social que rinde homenaje a la minería de Bitcoin".

POW y vPOW: Sorteos de lotería con resultados impredecibles

De hecho, ya sea auténtico POW o POS, o el vPOW del que vamos a hablar hoy, la esencia es establecer un conjunto de algoritmos con resultados de salida impredecibles/difíciles y llevar a cabo “sorteos de lotería” a través de los resultados de salida. Los mineros de BTC deben construir un bloque que cumpla con las condiciones restrictivas localmente y enviarlo a todos los nodos de la red para pasar el consenso antes de poder obtener la recompensa del bloque. En cuanto a la restricción, el Hash del bloque construido debe cumplir con requisitos especiales, como que el prefijo sea de 6 ceros.

Dado que el resultado de generación de Hash de bloque es impredecible / difícil de predecir, para construir un bloque que cumpla con las condiciones, los parámetros de entrada de un algoritmo dado solo pueden cambiarse constantemente. Este proceso requiere fuerza bruta y tiene un alto impacto en el equipo de hardware del minero. Requiere.

En resumen, la minería de BTC utiliza la imprevisibilidad del algoritmo de hash SHA-256 para implementar un sistema de "sorteo de lotería" en el que los mineros de toda la red participan en línea. Este diseño garantiza que, a costa de la electricidad, la participación sea sin permiso en su forma.

Además, POW es un método más justo de distribución de activos. Es mucho más difícil para las partes del proyecto controlar los activos en la cadena pública principal POW que en la cadena pública POS. En muchas cadenas públicas POS o soluciones IC0 e ID0, hay muchos casos en los que las partes del proyecto controlan el mercado de manera forzada.

(Solana, bajo la manipulación de FTX, se disparó casi 500 veces solo en 2020-2021, lo cual es extremadamente desfavorable para los operadores de Validadores que ingresaron al mercado más tarde)

Por ejemplo, bajo la manipulación de FTX y SBF, el precio de Solana aumentó casi 1000 veces desde 2019 hasta 2021. Muchos operadores de nodos validadores de Solana fueron inversores tempranos, adquiriendo sus tokens a un costo casi cero. Esto socavó gravemente la equidad de la distribución de activos. Aunque hay margen para que los equipos del proyecto manipulen el mercado en POW, la magnitud suele ser mucho menor que en POS.

El problema es que, dado que POW se aplica a menudo a las blockchains públicas subyacentes en lugar de la capa de emisión de activos de DApps, ¿podemos simular el efecto de POW con una solución en cadena? Si es así, podemos implementar un protocolo de distribución de activos más justo y confiable que los esquemas altamente controlados como ICO e IDO. Combinado con algunos escenarios de juego, podemos crear proyectos interesantes de GameFi (aunque los casos de uso reales no se limitan a los juegos, también puede proporcionar un esquema de distribución de activos justo para otros proyectos).

Entonces, ¿cómo podemos simular el efecto de POW en la capa de emisión de activos en cadena? En el proyecto GameFi Cellula introducido en este artículo, se introduce el famoso algoritmo 'Juego de la Vida' de Conway para asignar potencia de computación a entidades digitales virtuales en la cadena (llamadas 'BitLife'). En pocas palabras, es como tener un grupo de personas cultivando grupos de células en sus propias placas de Petri. Con el tiempo, aquellos que tengan más células sobrevivientes en su placa de Petri obtendrán más poder de minería después de la conversión y tendrán más probabilidades de obtener recompensas mineras.

En resumen, Cellula reemplaza el cálculo de hash tradicional de POW con otro método de cálculo impredecible/difícil de predecir, reemplazando la forma de 'Trabajo' en 'Prueba de Trabajo'. En el pensamiento de Cellula, la clave está en cómo obtener una placa de Petri (BitLife) con más células sobrevivientes, y la evolución del estado de BitLife requiere el consumo de recursos informáticos. Esencialmente, convierte el algoritmo de hash ejecutado en la minería de BTC en un algoritmo específico para simular el Juego de la Vida de Conway, que se llama vPOW (Prueba de Trabajo Virtual).

Profundicemos más en el diseño del mecanismo de vPOW. Debo decir que muchos de los detalles aquí son muy interesantes. Podemos decir que una de las cosas que Cellula está haciendo es simular el modelo de cadena de la industria minera de BTC a través de cadenas de comercio de NFT en cadena.

El núcleo de vPOW: Conway Game of Life y BitLife

Antes de profundizar en el diseño del mecanismo de Cellula, veamos primero el núcleo más importante de vPOW: el Juego de la Vida de Conway. Se remonta al concepto de "autómatas celulares" propuesto por John von Neumann en 1950, y luego el matemático John Conway propuso formalmente el "Juego de la Vida de Conway" en 1970, utilizando algoritmos para simular la evolución de la vida en la naturaleza.

Imagina una placa de Petri dividida en una cuadrícula de pequeños cuadrados. A continuación, "inicializamos" la placa de Petri colocando células vivas en algunos cuadrados. Después de eso, los estados de vida y muerte de estas células evolucionarán con el tiempo, formando gradualmente grupos celulares complejos (puedes imaginar cómo se reproduce el moho). Este es esencialmente un juego de cuadrícula bidimensional con reglas muy simples:

• Cada célula tiene dos estados: viva o muerta, al igual que en el Buscaminas, y cada célula interactúa con las células en las ocho casillas que la rodean.
• Si una célula está viva pero hay menos de 2 células vivas en las 8 cuadrículas circundantes (0 o 1), la célula entra en un estado muerto.
• Si una célula está viva y hay 2 o 3 células vivas a su alrededor, la célula permanece viva.
• Si una célula está viva y hay más de 3 células vivas a su alrededor, la célula entra en un estado muerto (simulando un escenario donde hay demasiadas formas de vida y compiten por recursos).
• Si la célula actual está muerta pero hay 3 células vivas a su alrededor, la célula se vuelve viva (simulando la proliferación celular).

Entonces, es muy simple. Dado un patrón inicial de estados de celdas en una placa de Petri bidimensional, y siguiendo las reglas anteriores, los estados de las celdas evolucionarán y se iterarán continuamente con el tiempo, produciendo una multitud de resultados. Incluso puedes usar el Juego de la Vida de Conway para simular los efectos de una computadora.

Por ejemplo, la vida/muerte de cada célula en la placa de Petri corresponde al binario 0/1. Se puede tratar el estado inicial de las células como “parámetros de entrada”, y la vida o muerte de cada célula (0 o 1) representa los datos de entrada. Entonces, el estado de las células comenzará a evolucionar según el patrón inicial, y cada ronda de cambio de estado equivale a un paso en el proceso de cálculo. El estado obtenido después de un período de tiempo se puede considerar como la “salida”.

Siempre que se organice el patrón inicial adecuado, el Juego de la Vida de Conway puede producir resultados específicos después de varias generaciones de evolución. Debido a la gran cantidad de patrones iniciales, sus características se pueden utilizar para simular sorteos de lotería. Podemos establecer restricciones y cada jugador selecciona aleatoriamente un lote de patrones iniciales. Después de 100 generaciones de evolución, el dueño de la placa de Petri cuyos resultados cumplan ciertas xx características es elegible para la recompensa. Esto se acerca mucho a la idea de la minería de BTC:

“El sistema primero define qué tipo de resultados de salida cumplen con los requisitos, y los participantes ingresan valores iniciales aleatorios en el algoritmo dado, tratando de obtener resultados de salida que cumplan con los requisitos”. Dado que hay una enorme cantidad de parámetros de entrada iniciales para probar (casi astronómicos), es necesario poner mucho esfuerzo para tener suerte y ganar el premio. Esta es la lógica de la prueba de trabajo: los mineros deben poner una cierta cantidad de trabajo para obtener una recompensa.

Después de entender las ideas básicas de Cellula y el Juego de la Vida de Conway, veamos los detalles específicos de su diseño. Cellula divide la mencionada "placa de Petri" en 9*9=81 cuadrados, y cada cuadrado tiene dos estados de vida/muerte (correspondientes a los números binarios 0 y 1). De esta manera, según las permutaciones y combinaciones, hay 2^81 estados iniciales de células en la placa de Petri, lo que equivale al cuadrado de 1 billón (básicamente un número astronómico).

Entonces, lo que los jugadores deben hacer es elegir el patrón inicial (parámetros de entrada) de la placa de Petri. BitLife actúa como la entidad de la placa de Petri (en realidad un NFT) y contiene 81 cuadrados, con una célula colocada en cada cuadrado (que puede tener dos estados de vida o muerte, y un cuadrado vacío es equivalente a una célula muerta). Luego, cada 3*3=9 cuadrados adyacentes en BitLife constituyen un BitCell, y cada BitLife está compuesto por 2-9 BitCells (si el BitLife que construyes no tiene suficientes 9 BitCells, algunos lugares estarán vacantes y el valor predeterminado es todas las células muertas).

Basado en combinaciones, un BitCell (una cuadrícula de 3x3) tiene 2^9 patrones iniciales. Los jugadores seleccionan y combinan aleatoriamente diferentes patrones para formar un BitLife. En pocas palabras, es como elegir aleatoriamente un patrón inicial para tu placa de Petri. Como se mencionó antes, hay un total de 2^81 patrones iniciales, un número astronómico. Esta amplia elección se asemeja al escenario de minería de BTC utilizando SHA-256.

El estado celular de BitLife cambia con el aumento de la altura del bloque. Cellula asigna potencia de cálculo en función del estado de BitLife en diferentes alturas de bloque. En una altura de bloque determinada, un BitLife con más células vivas tiene más potencia de cálculo, creando efectivamente una máquina de minería virtual.

Para dar un ejemplo concreto, los participantes de Cellula tienen como objetivo enumerar exhaustivamente los 2^81 patrones iniciales de BitLife fuera de la cadena para predecir el estado evolucionado de cada patrón y comprobar si cumplen con los requisitos del sistema de recompensas. Supongamos que la altura del bloque actual es 800 y el sistema requiere que para la altura del bloque 1000, el BitLife con más células vivas reciba la recompensa más alta. Los participantes tienen entonces un objetivo claro:

En la altura del bloque 800, necesito adquirir un patrón de BitLife que en la altura del bloque 1000 tendrá más células vivas que otros BitLifes.

Esto es esencialmente la jugabilidad principal de Cellula. Tu objetivo es construir o comprar a otros la BitLife más propicia para ganar recompensas de minería. Este modelo permite a usuarios ordinarios y avanzados desarrollar sus propias máquinas de minería, venderlas a otros o comprar máquinas de otros para la minería. Si quieres crear tu propia máquina de minería, debes simular la evolución de diferentes estados de patrones de BitLife fuera de la cadena, lo cual consume recursos computacionales. Si eliges comprar máquinas de otros, estás comprando BitLifes con diferentes patrones iniciales, lo que requiere que evalúes de forma independiente los cambios futuros de estado de estos BitLifes, lo que implica cálculos fuera de la cadena. Este es un aspecto particularmente intrigante del diseño del juego de Cellula.

Después de entender el mecanismo principal del juego, exploremos más detalles: en realidad, las células vivas en BitLife pueden desbordarse más allá de la cuadrícula inicial de 9x9, con la posibilidad de que el número de células vivas supere ampliamente el límite de 9x9, sin limitaciones de límites. Como se muestra, si un BitLife contiene un número creciente de células activas, su poder de minería asignado también aumentará. Por el contrario, si la elección de patrón inicial para BitLife es pobre, lo que lleva a menos células vivas, su poder de computación disminuirá.

Luego, el sistema distribuye recompensas de minería (llamadas puntos de energía en el juego) cada 5 minutos según la participación de la potencia de cómputo de cada BitLife en la red.

En Cellula, el proceso de sintetizar BitLife se asemeja a "fabricar" una nueva máquina de minería. Anteriormente mencionamos que la entidad BitLife es un NFT. Una vez acuñado en la cadena, BitLife requiere una operación de "carga" para activar la minería. Cada carga es válida por 1, 3 o 7 días, requiere una pequeña tarifa y debe renovarse al vencimiento.

Vale la pena señalar que para fomentar que los usuarios carguen frecuentemente sus BitLifes, Cellula ha implementado una función de “lotería de carga”. Cada vez que inicies una operación de carga, puedes ser seleccionado al azar para recibir recompensas adicionales (separadas de las recompensas de minería). Este diseño se introducirá brevemente más adelante en la sección del algoritmo Analysoor.

Según las reglas oficiales de Cellula, se ha descontinuado la acuñación de BitLifes con celdas de 3x3 BitCells (81 cuadrados pequeños), con más de 1.5 millones de tales BitLifes acuñados. Los nuevos usuarios pueden comprar BitLifes en el mercado secundario y participar en la minería de carga. La explicación oficial de la acuñación limitada es mantener la estabilidad del ecosistema del juego, evitando que los científicos acuñen infinitamente BitLife NFT, lo que devaluaría las máquinas de minería.

Además, en el futuro, Cellula introducirá roles similares a los fabricantes de máquinas mineras. Estos roles estarán basados en permisos, requerirán apuestas de tokens, canales de ventas públicos, y un cierto tamaño e influencia en la comunidad. Estos fabricantes serán responsables de acuñar y vender BitLifes que contienen 4x4 BitCells, que incluyen 16x9=144 pequeños cuadrados. La cantidad de BitLifes que un fabricante puede acuñar estará limitada por la cantidad de tokens apostados.

Hemos explicado ampliamente los conceptos fundamentales involucrados en vPOW. La esencia de vPOW radica en un modelo computacional basado en reglas predefinidas, donde los participantes pueden participar en competencia a través de estrategias optimizadas, gamificando la emisión y distribución de activos. Cellula simula la forma operativa del mercado de máquinas mineras BTC, reemplazando la forma de tarea computacional en la prueba de trabajo. Dado que el método de distribución de energía minera se puede ajustar dinámicamente, ningún patrón de BitLife es globalmente óptimo. El BitLife con más células vivas hoy podría ser superado por otros mañana, lo que conduce a fenómenos emergentes complejos y estrategias dinámicas.

Algoritmo de lotería Analysoor y curva de precios exponencial de VRGDAs

En las secciones anteriores, nos hemos adentrado en la mecánica principal del Juego de la Vida de Conway y Cellula. Ahora, vamos a explorar algunos de los otros elementos de diseño dentro del juego. Como se mencionó anteriormente, Cellula cuenta con un sistema de lotería de carga que utiliza un algoritmo de generación de números aleatorios llamado Analysoor. Al utilizar los hashes de bloque como parámetros de entrada para el generador de números aleatorios, el algoritmo selecciona a los ganadores de entre aquellos que han cargado sus BitLifes dentro de cada bloque, introduciendo un mecanismo similar a una lotería.

Por ejemplo, en el diseño de Analysoor, el hash del bloque actual de BNB Chain podría ser una cadena larga como 6mjv…. que contiene cuatro números: 6, 2, 1, 6. Según su orden en la cadena, los primeros y últimos números son 6, que son pares, por lo que el recuento procede desde el principio. El número 6 corresponde a la 7ª transacción (el recuento comienza en 0), seleccionando así al 7º jugador que carga en el bloque actual como el ganador. El diseño puede ser más flexible; este es solo un ejemplo. Este algoritmo de lotería basado en la aleatoriedad incentiva efectivamente a los jugadores a cargar más, impulsando la actividad del ecosistema del juego.

Además, en el modelo de transacción completo de Cellula, hay un problema: una vez que un cierto patrón de BitLife es acuñado por un jugador prominente, su esquema de combinación de BitCell se vuelve público, lo que permite a otros "seguir el ejemplo" y acuñar BitLife utilizando la misma combinación. Esto puede llevar a un fenómeno en el que muchas personas siguen la tendencia, afectando gravemente la aleatoriedad de los resultados del juego. Para abordar esto, Cellula introduce Subastas Holandesas Graduales de Tasa Variable (VRGDAs), un algoritmo de fijación de precios desarrollado por Paradigm. Ajusta dinámicamente los precios, aumentándolos cuando la acuñación supera las expectativas y disminuyéndolos cuando no alcanza las expectativas.

Suponga que la expectativa inicial es emitir 10 NFT de tipo A diariamente, comenzando con 1 CKB. Para el quinto día, la expectativa es haber emitido 50 NFT de tipo A, pero debido a muchos seguidores, la emisión llega a 70, equivalente a la meta del séptimo día. Para regular esto, la curva de precios exponencial aumenta rápidamente el precio de emisión, aumentando el precio unitario a 4 CKB para frenar la emisión.

Si para el día 15 solo se han acuñado 120 (en lugar de los 150 esperados), los precios se reducirán para estimular la acuñación.

En este escenario, cuando un cierto tipo de BitLife se acuña en grandes cantidades en un corto período, su precio de acuñación aumentará exponencialmente. Esta rápida subida de precio puede disuadir efectivamente la imitación excesiva por parte de los jugadores.

Resumen: Viendo Cellula desde la perspectiva de un jugador

Después de discutir los diseños principales de Cellula, consideremos este imaginativo mecanismo de juego desde la perspectiva de un jugador. En vPOW, hay muchos participantes, cada uno con diferentes estrategias. Tomemos como ejemplo el mercado de emisión primaria. Un "científico" puede escribir código para combinar diferentes BitCells y encontrar un BitLife con mayor poder computacional, obteniendo así recompensas de minería más altas. Mientras tanto, algunos jugadores de MEV monitorean los eventos de acuñación en la cadena, y cuando notan que un científico notable acuña un cierto tipo de BitLife, hacen lo mismo y acuñan en grandes cantidades.

Sin embargo, debido a la existencia del algoritmo de fijación de precios exponenciales de VRGDAs, el precio de acuñación de un solo tipo de BitLife puede aumentar de forma exponencial. Esto disuade efectivamente a los científicos (actuando como medida contra el ataque Sybil) y también fija el precio de BitLife/máquinas mineras. Si una máquina minera tiene una alta potencia computacional, su precio de acuñación/producción también será alto, lo que influirá en su precio en el mercado secundario y en toda la cadena de suministro.

Similar al proceso de emisión de máquinas de minería BTC, cuando un científico descubre un BitLife con alta potencia computacional, es similar al desarrollo de un nuevo chip por parte de una compañía minera. Cuando los jugadores de MEV siguen y acuñan, es como si un distribuidor primario estableciera el precio de la máquina minera, y las transacciones secundarias posteriores se asemejan a los inversores minoristas que compran equipos a los distribuidores.

La diferencia es que, en comparación con el desarrollo de máquinas de minería del mundo real, los científicos pueden descubrir nuevas BitLife mucho más rápido, y cualquiera puede participar en la evolución del estado de BitLife. Esto reduce significativamente la barrera para el desarrollo de máquinas de minería, dando a todos la oportunidad de convertirse en un “científico”, lo que es más amigable para la mayoría y es imposible en la cadena de producción minera del mundo real.

Para el propio equipo del proyecto, adoptar un esquema de distribución de activos estilo POW debilita su poder, por lo que ni los científicos, los equipos del proyecto ni los jugadores ordinarios pueden controlar unilateralmente el mercado. En las etapas de acuñación y emisión de máquinas mineras, surge un juego de tres vías, sin que ningún lado pueda monopolizar completamente el mercado, formando un equilibrio dinámico.

En general, en comparación con la cadena de la industria de máquinas de minería de BTC, el enfoque de Cellula es un experimento social más interesante.

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