Hedera技術見解:用於遊戲的混合DLT架構

買賣虛擬貨幣
線上遊戲體系結構一直依賴中介來促進遊戲的執行——執行集中式伺服器,使用者可以連線到該伺服器,以便找到對手,然後管理遊戲狀態(例如,所有的角色都在大型多人線上遊戲(MMO)中,或者每個角色有多少黃金,或者棋子在哪裡)。這種集中的模式已經能夠提供必要的效能,以支援順利和無縫的連結許多玩家。但是,遊戲玩家必須相信,集中式平臺不會做出不當的行為,比如影響遊戲的進行,審查某些玩家,或者盜取遊戲中的資產。此外,集中式伺服器充當單點故障——如果它可以被分散式拒絕服務(Distributed Denial of Service,DDoS)攻擊,那麼遊戲就可以被關閉。此外,遊戲平臺將收取費用,以支付執行伺服器的費用。分散的遊戲平臺移除中介。與在單個遊戲伺服器上跟蹤遊戲狀態不同,字元的位置,甚至遊戲邏輯都儲存在分散式總賬技術(DLT)上。不再有一個實體可以被關閉,或者破壞遊戲,或者盜取資產。除了非中介化的優勢外DLT的一個關鍵特徵是能夠支援新遊戲經濟學的加密貨幣。即使在當前的集中式遊戲平臺中,虛擬資產所有權也是一個重要的特性——遊戲玩家期望他們在某一特定遊戲中的經驗和進展能在狀態和資產中得到體現。但在集中式平臺中,玩家只有在平臺的斟酌決定下才能擁有這些資產。一個基於DLT的遊戲平臺可以讓這樣的遊戲狀態和財富在另一個遊戲,甚至現實世界中轉換為可比較的虛擬物品。除了允許玩家將他們的遊戲技能和體驗更廣泛地進行貨幣化之外,遊戲中的加密層還允許玩家購買遊戲內的物品和功能,比如升級或購買健康。更簡單地說,與訂閱模式不同,加密貨幣可以讓玩家按次付費——讓玩家更願意嘗試新遊戲,而不用擔心投資浪費。儘管DLT能夠提供遊戲的價值,但仍有許多技術挑戰需要面對。
DLT的吞吐量指的是每秒可以處理多少個事務,然後將其應用於共享狀態。不同的DLT可以支援不同的吞吐量。延遲是指從事務提交到DLT網路到將其應用到共享狀態所需的時間。遊戲要求玩家在給定的時間點對遊戲的當前狀態有一致的看法。延遲和吞吐量限制使這一問題複雜化。如果給定的DLT支援T tps的最大吞吐量,然後如果有n球員,每個提交T數量的遊戲交易,那麼顯然T≥n * T。如果T是固定的,那麼您可以減少n(在給定的“世界”中限制玩家的遊戲數量)或減少T(專注於較少移動的遊戲)。延遲效應也會限制遊戲玩法。為了說明這一點,請考慮以下場景。假設Alice和Bob在MMO中看到地面上有一個有價值的物體,他們都試圖同時撿起它。Alice的電腦立刻顯示Alice有這個物體,Bob的電腦立刻顯示Bob有這個物體。如果DLT一致認為Alice比Bob先撿到它,那麼Alice將保留這個物件,Bob的計算機將顯示他沒有得到它。實際上,Bob看到自己在把它交給Alice之前,成功地撿了一小段時間。
這種延遲效應被稱為“desync”,而隨之而來的遊戲玩法也被稱為“rubberband”。或者,遊戲可以這樣設計:當Alice和Bob試圖撿起物體時,他們的螢幕上顯示什麼也沒有發生,直到他們就誰先採取行動達成共識。然後兩臺電腦會告訴玩家Alice撿到了它,而這兩個玩家會看到Bob從來沒有得到過它。歷史沒有改變,但行動明顯被推遲了。這對於快節奏的遊戲來說並不是最理想的,但對於慢速的實時策略遊戲來說可能是更好的解決方案。所以遊戲既可以顯示反轉的動作,也可以顯示延遲的動作。不管怎樣,只有當網路就兩步的相對順序達成一致所需的時間並相對於遊戲的速度較小時,遊戲才會讓玩家感到愉快。這個延遲行動將是透過網路傳送的。因此我們應該儘量減少網路和協商公司的延遲。不同的遊戲有不同的延遲。例如,對於回合制策略遊戲或跳棋,5秒的延遲可能是可以接受的,但是對於上面描述的MMO,延遲可能是不可接受的。在一些遊戲中,比如和朋友聊天,可能會有幾個小時或幾天的間隔。不同的DLT具有不同的可實現延遲。分類帳架構的延遲受其共識演算法和部署模型(如節點數量和節點之間的距離)的影響。例如,一些公共區塊鏈的阻塞時間為10分鐘或更長,需要多個塊來最小化事務回滾的機會。另一方面,被許可的DLT或像Hedera Hashgraph這樣的公共DLT可以以秒為單位交付延遲。
分散化意味著遊戲的所有方面都要在一個由數千個節點操作的公共分類賬上進行跟蹤。另一方面,遊戲延遲和吞吐量方面的考慮要求在較小的區域中使用較小的網路。協調這兩個驅動因素的一種方法是認識到分散化對遊戲某些方面的幫助大於其他方面。分散化最終是對一個或幾個行動者的不良行為的一種保護。在遊戲的某些方面,不良行為的風險比其他方面更高。DLT遊戲架構的混合模型為公共分類賬保留了作弊風險最大的那些方面。在混合模型中,我們可以在公共分類賬上跟蹤稀缺資源的所有權(其價值將鼓勵作弊),但在實際遊戲中使用更快的私有分類賬和更小的分類賬。

這樣,我們得到了兩個世界的最好部分。我們獲得了公共賬簿的安全性,以跟蹤玩家的資產,如他們擁有哪些武器,或他們在遊戲中的排名,或他們的加密貨幣面板,但又不受這些公共賬簿更高延遲的影響。相反,遊戲是在一個較小的私有網路上進行跟蹤的。


考慮以下場景作為這種混合模型的一個例子:
射擊(FPS)遊戲的幾名玩家乘坐同一航班,並連線到WiFi。他們可以彼此快速溝通,但有一個緩慢的網際網路連線。這個遊戲有一個聲譽系統,每當Alice射擊Bob時,她的聲譽會輕微增加,而Bob的聲譽則會相應減少。玩家彼此並不認識,但他們的電腦透過公共分類賬發現彼此,並在飛機上的膝上型電腦之間建立自己的專用私人分類賬。公共分類賬給他們每個人公共金鑰和其他的地址。首先,玩家共同建立一個隨機數作為遊戲ID,並共同建立遊戲結束的到期時間。在遊戲過程中,私人分類帳記錄每個玩家射擊其他玩家的次數。每次分數發生變化,Alice都會對一條記錄進行數字簽名,該記錄由新分數、遊戲ID和序列號組成(序列號從0開始,每次分數發生變化都會進行計數)。Alice把她的簽名發給其他所有的玩家,他們也都這麼做。在遊戲結束時,任何玩家(或多於一名)將最後簽署的記錄連同所有參與者的簽名一起傳送到公共分類賬上的智慧合約。如果每個參與者都提供了有效的簽名,那麼它將等待到過期時間,然後更新所有的名譽。如果在過期時間之前收到同一遊戲ID的多條記錄,則忽略除序列號最高的記錄外的所有記錄。這可能比直接使用公共分類賬要快得多。每次分數更新都能很快地在私有分類賬上達成一致,因為節點很少,而且節點之間距離很近。在比賽過程中,不同玩家的分數可能會在私人分類賬上更新一千次,但公共分類賬只需要在比賽結束時執行一次更新,以反映最終的比分即可。該模型減少了公共分類賬上的流量,並且僅將其用於對延遲不敏感的事務。信任模型也執行良好。如果Alice試圖透過在遊戲中間提交一個較早的記錄來作弊,那麼公共分類賬將忽略它,因為它的序列號低於最終記錄。如果Alice在遊戲進行到一半時發怒並退出,那麼可能會丟失最後一次分數更新,但在此之前的分數仍然有效,因為Alice在最後一次記錄之前簽署了所有記錄。當兩種情況都為真時,這種混合模型是理想的。首先,遊戲必須保證在私有分類賬上有許多小的操作和結果,然後可以將它們的簡短摘要作為單個事務傳送到公共分類賬。這使得公共分類賬上的流量保持在較低水平,並有助於遊戲期間的延遲。
其次,遊戲必須包含許多小的勝利和失敗,以及許多小的價值轉移。如果一場一小時的比賽只會讓輸者把分數大量地轉移給輸者,就像下棋一樣,那麼輸者就會有動機在沒有簽下最後創造的記錄的情況下退出。但是如果遊戲包含許多小的勝利和失敗,以及許多小的分數轉移,那麼失敗的玩家只能透過退出來抹去最後的轉移。之前所有的轉讓都已經簽署,所以放棄者不能反駁這些。這種混合模式類似於比特幣的閃電網路(Lightning Network)等第二層架構,在閃電網路中,大部分交易不被髮送到主賬本,而是在較小的參與者群體中進行本地跟蹤,只向主鏈傳送總結算交易。一個混合模型在一個小的私人賬本上跟蹤遊戲玩法,但依賴於一個公共賬本來記錄稀有遊戲資產或其他有價值資源的所有權。這是去中心化和績效的強大結合,而這在完全私有或完全公開的分類賬上都可能無法實現。此外,公共賬本也為這些稀缺資源在其他遊戲和現實世界之間的可移植性和可交換性提供了機會。更多區塊鏈資訊:www.qukuaiwang.com.cn/news

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