Cellula:POWマイニングに敬意を表する社会実験

2017年にERC-20資産が流行して以来、Web3は資産発行の低いハードルの時代に突入しました。さまざまなプロジェクトがIDOやICOなどの方法でカスタムトークンやNFTを発行していますが、大多数は強いコントロールや情報の不透明性の問題を抱えており、RugPull現象が頻発しています。今日に至るまで、従来のIDOやICOは公平性の欠陥を十分に露呈しており、人々はより公平で信頼できる資産発行プロトコルを常に望んでいます。

Cellulaは上記の問題を解決するために新しい視点を提供し、模擬POWの資産配分レイヤーを実現しました。仮想の作業証明(vPOW)を利用して、資産配分プロセスを"マイニング化"し、BTCを模擬することでより公平な資産分配のパラダイムを実現しています。多くの人にGamefiと見なされていますが、Cellulaは理論的にはPOW効果を持つ資産配分プラットフォームとして機能し、Web3資産の発行により広い展望をもたらすことができます。

! Cellula:POWマイニングのためのゲーム化された資産配布プロトコルへのオマージュ

POWとvPOW: 結果が予測できない宝くじ抽選

正統なPOWでもPOSでも、あるいはvPOWでも、本質は出力結果が予測不可能/難予測なアルゴリズムを設定し、出力結果を通じて「宝くじ抽選」を行うことです。BTCマイナーはローカルで制限条件を満たすブロックを構築し、ネットワーク内の全ノードに提出して合意を得ることで、ブロック報酬を得ることができます。制限条件は、構築されたブロックのHashが特別な要求を満たすようにすることで、例えば接頭辞が6つの0である必要があります。

ブロックハッシュの生成結果が予測不可能または難解であるため、条件を満たすブロックを構築するには、指定されたアルゴリズムの入力パラメータを不断に変更する必要があり、このプロセスには暴力的な総当たりが必要であり、マイニング者のハードウェアに対して高い要求があります。

簡単に言うと、BTCマイニングはSHA-256ハッシュアルゴリズムの予測不可能性/難予測性を通じて、全ネットワークのマイナーがオンラインで参加する"宝くじ抽選"システムを実現しています。この設計は電力を代償にして、参加形式のPermissionlessを確保しています。

POWはより公平な資産分配方式であり、主流のPOW公链においてプロジェクト側のコントロール難易度はPOS公链よりもはるかに大きいです。一方、多くのPOS公链やICO、IDOのプランでは、プロジェクト側の強いコントロールの事例が数多く存在します。

問題は、POWモデルがしばしば基盤となるパブリックチェーンに適用され、DAPPの資産発行層には適用されないことです。私たちは、一連のオンチェーンで実現可能なソリューションを用いて、POWの効果をシミュレートすることができるでしょうか？もしできれば、ICOやIDOなどの強いコントロールのあるソリューションよりも公平で信頼性のある資産配布プロトコルを実現することができます。

Cellulaは著名な「コンウェイのライフゲーム」アルゴリズムを導入することにより、チェーン上の仮想デジタルエンティティ(に対して「BitLife」)のマイニングパワーを割り当てます。簡単に言うと、一群の人々が自分の培養皿の中で細胞集団を育て、時間が経つにつれて、誰の培養皿に生存細胞が多くなるほど、換算されたマイニングパワーが高くなり、マイニング報酬を得る可能性が高くなります。

Cellulaは従来のPOWのハッシュ計算を、結果が予測できない/難予測な計算方式に置き換え、「Proof of Work」の「Work」形式を置き換えました。重要なのは、より多くの生存細胞を持つ培養皿(BitLife)を得る方法であり、BitLifeの状態変化を推演するには計算リソースが必要です。本質的にはBTCマイニングで実行されるハッシュアルゴリズムを、コナイ・ライフゲームの特定のアルゴリズムに置き換えることを指し、これをvPOW(Virtual POW)と呼びます。

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vPOWの核心: コンウェイのライフゲームとBitLife

コンウェイのライフゲームは、最初にフォン・ノイマンが1950年に提唱した「セル・オートマトン」概念に遡ることができ、その後数学者ジョン・コンウェイが1970年に正式に「コンウェイのライフゲーム」を提唱し、アルゴリズムを用いて自然界の生命の進化の法則をシミュレーションしました。

仮に私たちが培養皿を持ち、それを二次元座標に従って一群の小さな正方形に分割し、次に培養皿に「初期設定」を行い、一部の生きた細胞がいくつかの正方形を占有するようにします。その後、これらの細胞の生死状態は時間と共に進化し、徐々に複雑な形態の細胞集団を呈示します。これは本質的には二次元のグリッドゲームで、ルールは非常にシンプルです:

• 各細胞には2つの状態がある:生存/死亡、各細胞は自分の周囲の8つの格子の細胞と相互作用を持つ;
• ある細胞が生存していると仮定しますが、周囲8マス内に生存細胞が2個未満(0または1)の場合、その細胞は死亡状態に入ります;
• ある細胞が生存していて、周囲に2つまたは3つの生存細胞があるとき、その細胞は生存し続けます；
• 細胞が生存状態で、周囲に3つ以上の生存細胞がある場合、その細胞は死亡状態に入ります(生の数が多すぎて資源を奪い合うシーン);
• 現在の細胞は死亡状態ですが、周囲に3つの生存細胞がある場合、その細胞は生存状態に移行します(細胞の増殖をシミュレーション)

二次元培養皿における細胞状態の初期パターンを与え、その後前述のルールに従って、細胞状態は時間の経過とともに絶えず進化し、さまざまな結果を生み出します。あなたはコンウェイのライフゲームを使ってコンピュータの効果をシミュレートすることさえできます。

例えば、培養皿の中の各細胞の生死は、バイナリの0/1に対応しており、細胞の初期状態を「入力パラメータ」と見なすことができます。各細胞の生死(0または1)は入力データを表し、その後細胞の状態は初期パターンに従って変化を始めます。各ラウンドの状態変化は計算プロセスの一歩の操作に相当し、一定の時間が経過した後に得られる状態は「出力」と見なすことができます。

適切な初期パターンを設定することで、コールズのライフゲームは、数世代の進化を経て特定の結果を出力することができます。初期パターンは千変万化するため、その特性を利用して宝くじ抽選の効果をシミュレートすることができます。制限条件を設定し、各プレイヤーがランダムに初期パターンの一群を選択し、100世代進化後、出力結果がxxの特徴を満たす培養皿の所有者が報酬を獲得する資格を得るということです。これはBTCマイニングの考え方に非常に近いです。

"システムはまず、どのタイプの出力結果が要件を満たすかを限定し、参加者は与えられたアルゴリズムにランダムな初期値を入力して、要件を満たす出力結果を得ようと試みます"。試すべき初期入力パラメータが非常に多いため(、ほぼ無限に近く)、大きな努力をしなければ幸運に当たって賞を得ることはできません。これがまさにプルーフ・オブ・ワークの論理です:マイナーは報酬を得るために一定の作業量を費やさなければなりません。

! Cellula:POWマイニングのためのゲーム化された資産配布プロトコルへのオマージュ

Cellulaは「培養皿」を9*9=81の格子に分け、各格子の細胞は生/死の2つの状態(に対応し、これが二進数の0と1)になります。こうして、排列组合によって、培養皿内の細胞の初期状態には2^81通りがあり、この数字は1兆の平方(で、基本的には天文学的な数字)です。

その後、プレイヤーが行うべきことは、培養皿の初期パターン(にパラメーター)を入力することです。BitLifeは培養皿の実体(であり、実際にはNFT)で、81のグリッドが含まれており、それぞれのグリッドには細胞(が配置され、生または死の二つの状態を持つ可能性があります。空いているグリッドは死細胞)に相当します。次に、BitLifeの中で3*3=9個の隣接するグリッドが1つのBitCellを構成し、各BitLifeは2〜9個のBitCellから構成されます(。もしあなたが構築したBitlifeが9個のBitcellに満たない場合は、いくつかの場所が空いており、デフォルトではすべて死細胞)です。

組み合わせに従って、BitCell(3*3のグリッド)には2^9の初期パターンがあり、プレイヤーがやることは、異なるパターンの複数のBitCellをランダムに選んで組み合わせて、BitLifeを構築することです。簡単に説明すると、自分の培養皿に適当な初期パターンを見つけることであり、前述のように、異なる初期パターンは合計で2^81種類あり、天文学的な数字です。したがって、参加者に与えられる選択肢は非常に広く、これはBTCマイニングでSHA-256を使用するシナリオに少し似ています。

BitLifeの細胞状態はブロック高の増加に伴って変化します。Cellulaは異なるブロック高におけるBitLifeの状態に応じてマイニングパワーを割り当てます。特定のブロック高が与えられた場合、生存している細胞が多いBitLifeはより高いマイニングパワーを持ち、これは仮想マイニングマシンを創造していることに相当します。

! Cellula:POWマイニングのためのゲーム化された資産配布プロトコルへのオマージュ

ここで具体的な例を挙げると、Cellulaの参加者はチェーン外でBitLifeの2^81種類の初期パターンを網羅的に調べ、それぞれのパターンが進化した後の状態を予測し、報酬システムの要件を満たすかどうかを確認する必要があります。現在のブロック高さが800であり、システムが要求するのは：ブロック高さが1000の時に、生存細胞数が最も多いBitLifeが最も多くの報酬を得られるというものであれば、参加者の目標は非常に明確になります。

ブロック高が800の時に、特定のパターンのBitLifeを取得したい。そのパターンのBitLifeは、ブロック高が1000の時に、他のBitLifeよりも多くの生存細胞を持つことができる。

これが実際にCellulaの核心的なプレイスタイルであり、あなたの目標は自ら構築するか、他の人から最もマイニング報酬を得る可能性が高いBitLifeを購入することです。この方式は、通常の個人投資家や上級の個人投資家が自分でマイニングマシンを開発することを許可するのと同じです。そして、あなたが自分で作ったマイニングマシンを他の人に売ることができ、他の人のマイニングマシンを購入してマイニングを行うことができます。もし自分でマイニングマシンを作りたいのであれば、オフチェーンでさまざまなモデルのBitLifeの状態進化を推演する必要があり、これには計算リソースが消費されます。もし他の人のマイニングマシンを買う場合、それは異なる初期モデルのBitLifeを購入しているということです。あなたはこれらのBitLifeの将来の状態変化を自ら判断しなければならないため、やはりオフチェーンで自ら計算する必要があります。これは実際にCellulaのゲームデザイン全体の中で非常に興味深いポイントです。

実はBitLifeの中で生きている細胞は初期の99のグリッドを超えて溢れ出すことができ、生存している細胞の数は99個をはるかに超えることができ、境界制限はありません。もしあるBitLifeに含まれるアクティブな細胞の数が増え続ければ、その割り当てられるマイニングの算力もどんどん高くなりますが、もしBitLifeの初期のモード選択が不適切であれば、生きている細胞の数はどんどん減り、算力もどんどん低くなります。

その後、システムは5分ごとに一定のマイニング報酬(を配布し、ゲーム内ではエネルギーポイント)と呼ばれ、各BitLifeのネットワーク内での計算能力の割合に基づいて配分されます。

Cellulaでは、プレイヤーがBitLifeを合成するプロセスは、新しいマイニングマシンを"製造"するプロセスです。BitLifeがチェーン上でミントされた後、マイニングを開始するために"充電"操作を行う必要があり、1回の充電の有効期限は1日、3日、7日であり、小額の手数料を支払う必要があり、期限が切れた後は再度充電する必要があります。

BitLifeへの充電を促進するために、Cellulaは「充電抽選」機能を設定しました。あなたが充電操作を開始するたびに、選ばれる可能性があり、いくつかの追加報酬を得ることができます(。この報酬はマイニング報酬とは独立しています)。

Cellulaの公式ルールに従い、現在3*3のBitcell(、つまり81の小さな正方形)を含むBitLifeの鋳造は停止しました。プレイヤーたちは合計150万以上のこの種のBitLifeを鋳造しました。今後、新しいユーザーは二次市場でBitLifeを購入し、充電マイニングを行うことができます。公式の説明によれば、限定鋳造はゲームエコシステムの安定を維持し、科学者が無限にBitLife NFTを鋳造してマイニングマシンの価値が減少するのを防ぐためです。

さらに、将来的にはCellulaがマイニングマシンの製造業者に似た役割を導入します。この役割は許可制に基づき、トークンをステークし、販売チャネルを公開し、一定のコミュニティ規模と影響力を持つ必要があります。これらの製造業者は、4x4のBitCellを含むBitLife、つまり16*9=144の小さな正方形を鋳造および販売する責任を負います。製造業者が鋳造できるBitLifeの量は、そのステークしたトークンの量によって制限されます。

vPOWの本質は、与えられたルールに基づく計算モデルであり、参加者は最適化戦略を通じて競争に参加し、ゲーム化された方法で資産の発行と配分を行います。CellulaはBTCマイニング機市場の運営形式を模擬し、プルーフ・オブ・ワークにおける計算タスクの形式を置き換えました。マイニングの計算能力の配分方法は動的に調整できるため、どんな形式のBitLifeも必ずしもグローバル最適とは限りません。今日、細胞生存数が最も多いBitLifeは、明日にはそうでないかもしれません。