探究Cellula:致敬比特币的游戏化资产发行协议

自2017年以来,Web3进入了低门槛的资产发行时代。各种项目通过IDO、ICO等方式发行代币或NFT,但往往存在强控盘和信息不透明等问题,导致RugPull频发。人们一直希望能有更公平可靠的资产发行协议来解决新项目首次代币发行(TGE)时的诸多问题。

Cellula为解决这些问题提供了全新视角。它实现了一个模拟工作量证明(POW)的资产分发层,利用虚拟工作量证明(vPOW)将资产分发过程"挖矿化",以模拟比特币实现更公平的资产分配范式。

虽然Cellula被许多人视为GameFi项目,但由于其分发的游戏内奖励可以设置为任意类型的代币,理论上它可以作为一个具有POW效应的通用资产分发平台,为Web3资产发行带来了更广阔的前景和想象空间。

POW和vPOW:结果不可预测的彩票抽奖

无论是传统的POW、POS,还是Cellula的vPOW,本质上都是设置一套输出结果难以预测的算法,通过输出结果来进行"彩票抽奖"。比特币矿工要在本地构造出满足特定条件的区块,提交给全网节点通过共识,才能获得出块奖励。

POW是一种相对公平的资产分配方式,主流POW公链中项目方控盘的难度比POS公链要大得多。问题在于,POW模式往往被应用于底层公链而非应用层的资产发行。我们能否以一套链上可实现的方案,模拟出POW的效果?

Cellula通过引入著名的"康威生命游戏"算法,为链上虚拟的数字实体(称为"BitLife")分配算力。简单来说,就是让参与者在自己的培养皿中繁育细胞集群,随着时间推进,谁的培养皿中存活细胞越多,折算后得到的挖矿算力就越高,越可能获得挖矿奖励。

Cellula将传统POW的哈希计算,换成了另一种结果难以预测的计算方式,替换了"Proof of Work"中的"Work"形式。关键在于如何获得存活细胞数更多的培养皿(BitLife),而推演BitLife的状态变化需要耗费计算资源。这本质上是将比特币挖矿执行的哈希算法变为推演康威生命游戏的特定算法,被称为vPOW(Virtual POW)。

vPOW的核心:康威生命游戏与BitLife

康威生命游戏最早可追溯到冯·诺依曼于1950年提出的"细胞自动机"概念,而后数学家约翰·康威在1970年正式提出"康威生命游戏",用算法模拟自然界生命的演化规律。

假设我们有一个培养皿,将其按照二维坐标划分出一堆小方格,然后对培养皿进行"初始设置",让一些活细胞占据部分方格,此后这些细胞的生死状态将随时间演化,逐渐呈现出形态复杂的细胞集群。这本质是一个二维格子游戏,规则非常简单:

• 每个细胞有两种状态:存活/死亡,每个细胞和自己周围八个方格上的细胞会产生互动;
• 某细胞存活,但周围8格内存活细胞小于2个时,该细胞进入死亡状态;
• 某细胞存活,且周围有2个或3个存活细胞时,该细胞保持存活;
• 细胞为存活状态,周围有超过3个存活细胞时,该细胞进入死亡状态;
• 当前细胞为死亡状态,但周围有3个存活细胞时,该细胞转入存活状态

在二维培养皿中给定细胞状态的初始模式,然后按照上述规则,细胞状态会随时间推移,不断地演化迭代,产生千变万化的结果。

Cellula将"培养皿"分为9*9=81个方格,每个方格上的细胞有生/死两种状态。按照排列组合,培养皿中的细胞初始状态有2^81种,这是一个天文数字。玩家要做的是对培养皿的初始模式进行选择。BitLife充当了培养皿的实体(实际是个NFT),包含81个方格,每个方格上放置一个细胞。

BitLife的细胞状态会随着区块高度的增加而变化。Cellula按照不同区块高度下BitLife的状态来分配算力。给定一个区块高度,包含的存活细胞越多的BitLife拥有的算力越高,这就相当于创造了一种虚拟矿机。

参与者的目标是构造或从他人手中购买最有可能获得挖矿奖励的BitLife。这种模式相当于允许普通散户/高级散户自己研发矿机,然后可以将自己造的矿机卖给别人,也可以购买别人的矿机来挖矿。

系统会每隔5分钟分发一定的挖矿奖励(游戏里称为能量点),根据每个BitLife在网络中的算力份额来分配。

在Cellula中,玩家合成BitLife的过程,就是一个"制造"新矿机的过程。BitLife在链上被铸造出来后,要进行"充电"操作才能启动挖矿,单次充电有效期为1天、3天和7天,需要支付一笔小额手续费,且到期后需要继续充电。

为了鼓励用户多去对BitLife进行充电,Cellula设置了一个"充电抽奖"功能,每次发起充电操作时都可能被选中,获得一些额外奖励。

目前包含3*3个Bitcell(也就是包含81个小方格)的BitLife铸造已经停止,玩家们一共铸造了150多万个此类BitLife,未来新用户可以在二级市场购买BitLife并进行充电挖矿。限量铸造是为了维持游戏生态的稳定,防止有科学家无限的铸造BitLife NFT导致矿机价值缩水。

未来,Cellula将引入类似于矿机制造商的角色,这个角色基于许可制,要质押代币、公示销售渠道、具有一定社区规模和影响力等。这些制造商将负责铸造和销售包含4x4个BitCell的BitLife,也就是包含16*9=144个小方格。制造商可以铸造的BitLife量,将受到其质押代币量的限制。

Analysoor抽奖算法和VRGDAs指数定价曲线

Cellula的充电抽奖环节使用了名为Analysoor的随机数输出算法,它将区块哈希作为随机数生成器的输入参数,从每个区块里参与充电者中抽出赢家,引入了一种彩票制度。

为了防止某种模式的BitLife被大量跟风铸造,Cellula引入了可变速率渐进荷兰拍卖(VRGDAs)。这是由Paradigm开发的定价算法,会动态调整价格——当铸造量超预期时抬价,铸造量不及预期时降价。

当某类BitLife在短时间内被大量铸造时,该类NFT的铸造价格会指数级增长,这种剧烈的价格上涨可以有效的防住科学家。

总结:从玩家博弈的视角看待Cellula

在Cellula中,有多种参与方,每个参与方的策略都不同。以一级发行市场为例,"科学家"可以写代码,组合不同的BitCell去找到算力更高的BitLife,获取更高的挖矿收益。同时会存在一些MEV玩家,他们监听链上的铸造事件,当发现某个优秀的科学家铸造了某类型的BitLife时,他们也会跟风大量铸造。

由于VRGDAs指数型定价算法的存在,单一类型的BitLife铸造价格可以指数级增长,这样可以有效的防住科学家(反女巫),同时也会对BitLife/矿机进行定价。如果某类矿机的算力高,它的铸造/生产价格也会很高,后面流通在二级市场的价格会参考生产价,进而传导到整个供应链当中。

相比现实世界的矿机研发,科学家发现新的BitLife的速度会快很多,而且任何人都可以参与到BitLife的状态推演中,很大程度上相当于降低了矿机的研发门槛,"人人都有机会成为科学家",这对于大多数人而言是更为友好的,也是现实中矿机生产链条中不可能出现的。

对于项目方而言,采用POW式的资产分发方案本身就削弱了他的权力。因此,无论是科学家还是项目方,亦或是普通玩家,都无法单方面控制市场。在矿机铸造环节以及发行环节,就产生了这三方的博弈,没有一方能够完全垄断市场,这可以形成一种动态的平衡。

总的来说,相比于比特币矿机产业链,Cellula的方案是一种更有趣的社会实验。它通过游戏化的方式,实现了一个更加公平、开放的资产分发机制,为Web3资产发行提供了新的思路和可能性。