撰文：Hailstone Labs
全链游戏（FOCG）已成为区块链游戏领域的一片新天地，以其引人注目的价值主张吸引了研究人员、开发者和投资者的关注，例如可组合的修改和智能合约驱动的社交契约等。然而，FOCG 的技术实现带来了一系列独特的挑战，值得我们深入探索其所承诺的优势。
背景
要理解 FOCG 的复杂性，首先必须了解游戏状态、游戏刻度和刻度率的概念。
游戏状态
是描述游戏在任何给定时刻的当前状态的所有相关信息和数据的快照。
它包括游戏对象的位置和属性、玩家得分、生命值、游戏进度和定义游戏当前状态的其他变量等各个方面。
游戏状态通常会根据玩家的输入或其他事件随着时间的推移进行更新和修改。
游戏刻度
也被称为帧或更新，是用于衡量游戏进展的离散时间单位。
每个游戏刻度表示游戏主循环的一个迭代或周期，在此期间进行游戏逻辑和物理计算。
每个刻度通常根据当前输入更新游戏状态，处理人工智能行为，处理碰撞，并执行其他必要的计算以推进游戏。
刻度率
是游戏刻度每秒发生的频率。
它表示游戏逻辑和渲染在一秒内更新和刷新的次数，通常以赫兹（Hz）或每秒帧数（FPS）来衡量。
例如， 60 Hz 的刻度率意味着游戏逻辑每秒更新 60 次。更高的刻度率通常会导致更流畅的游戏玩法和更灵敏的控制，但它也需要更多的计算资源。
Web 2.0 游戏
在 Web 2.0 游戏模式下，包括游戏状态、逻辑和数据在内的所有游戏组件都存储在链下。它由具有强大计算和网络能力的集中式服务器进行本地管理，以处理实时游戏和同步。
多年来，高效的游戏逻辑编码、硬件进步和优化技术的结合使得高刻度率游戏的开发成为可能。
Web 2.5 游戏
Web 2.5 游戏通过将游戏内资产存储在链上，代表了一种更加去中心化的游戏形式。这些游戏通常涉及发行 ERC-20 游戏代币，并将游戏内的皮肤等资产作为 NFT 进行代币化。这解决了传统游戏中资产所有权的问题，因为玩家可以完全在链上拥有和交易这些资产。
然而，游戏状态、游戏刻度和刻度率在 Web 2.5 游戏中的运作与 Web 2.0 游戏是同构的。区块链的固有结构和计算限制之一是缺乏原生的游戏刻度。因此，计算密集型的组件在 Web 2.5 游戏中都在链下处理。
Web 2.0 和 2.5 游戏中存在的一个问题是缺乏透明度和抗审查性。游戏逻辑如物品稀有度、掉落率和真正的随机性，通常不会公开披露，也无法被证明是公平的。玩家必须相信游戏开发者所声称和决策的内容，而无法独立验证它们。此外，一个中心化实体（如游戏工作室）拥有修改、审查或控制游戏的权力，并保留对游戏终止的最终决策权，这可以在任何时间或必要时被技术上执行。
全链游戏
全链游戏涉及将整个游戏逻辑、状态和数据存储在链上。区块链被用作去中心化的游戏服务器，玩家可以在其中无需信任地参与和贡献于共享的游戏状态。
无关客户端的全链游戏可以由多个前端操作者构建，它们都与相同的游戏逻辑进行交互。这种方法类似于 Liquity 的去中心化前端，可以以不同的美学和用户界面元素展示相同的游戏逻辑。第三方开发者可以构建通过创建 NFT 角色或使用与基础游戏逻辑交互的 ERC-20 来实现盈利的 mod。
通过将游戏资产、游戏状态和循环放置在一个可信的中立区块链上，可以减轻审查和平台风险。这使得链上游戏能够安全扩展，特别是那些具有高风险的游戏。
然而，如上所述，区块链上缺乏本地游戏刻度是一个重要的限制。所有区块链都具有区块确认时间，这会引入延迟问题。根据不同的区块链，一笔交易被验证并包含在一个区块中所需的时间可以从几秒钟到几分钟不等。因此，早期的全链游戏是基于区块链的游戏，具有异步游戏元素，例如回合制的集换式卡牌游戏。
对于其他游戏类型，例如与即时或准即时反馈同步运行的即时战略游戏，需要使用扩展解决方案。以下是一些例子：
Argus 的 World Engine - 这是一个分片的 Layer 2 区块链 SDK，具有类似高性能游戏服务器的游戏分片，专门用于处理游戏内计算。这通过将游戏执行（游戏分片）与智能合约执行（EVM 分片）解耦实现。他们的第一个游戏分片实现 - Cardinal，实现了更高的刻度率，每秒 20 个区块，并且可以直接与现有的游戏引擎如 Unity 集成。
Curio Research - 在 OP 堆栈上构建了一个定制的刻度链实现（使用 Caldera 作为 RaaS）。这是一个高吞吐量的基于 ECS 的游戏引擎，可以支持他们即将推出的即时战略游戏。
Dojo - 这是一个建立在 Starknet 上的「可验证」游戏引擎，可以在链下运行游戏会话，减少了需要在链上记录每个玩家行为的需求。相反，可以在特定间隔生成证明来验证该间隔内先前动作的正确性，这些证明在链下进行处理。
最后，对于具有不完全信息的游戏，例如具有战争迷雾等特点的游戏，有效实现零知识证明（例如 Dark Forest 使用 zk-SNARKs）也是建立完全链上并保证公平性的关键。
FOCG 的承诺
可组合的 Modding
我们目前正在见证游戏领域的一个新时代，玩家们希望能够个性化、修改并无缝地将自己的身份融入游戏中，这需要通过 UGC 或 modding 才能实现的定制化水平。Web 2.0 游戏中像 Minecraft 和 Roblox 这样的 mod 的流行，正是这一趋势的典范。
Roblox 的 Modding 生态系统
在这些游戏中，出现了一个新的「玩家」类别：modders（模组制作者），他们积极为不断增长的 mod 库和生态系统做出贡献。在 Roblox 中，modders 可以通过游戏通行证和 / 或游戏内购买以 Robux 的形式获得他们的内容的收益。通过构建和运营成功的 mod 所获得的回报可以与独立开发游戏的回报相媲美。以 Adopt Me!为代表的独立工作室 Uplift Games 每年雇佣约 40 人，收入达 6000 万美元。
Roblox 飞轮
这种动态创造了一个具有重要网络效应的自我强化的正反馈循环。随着 modders 不断创造新的游戏和内容，玩家变得更加沉浸其中，新用户通过社交网络被吸引。随着玩家基数的扩大，mod 的激励和反馈系统鼓励更多的玩家成为 modders。modders 和玩家之间的共生关系，再加上直观的开发工具，推动了单个游戏中独特虚拟世界、体验和社区的兴起。
然而，传统游戏中的 mod 往往孤立存在，缺乏有意义互动的通用框架。尽管这可能是有意为之，但来自 modders 的新输入和贡献通常仍局限于孤立的虚拟世界中。即使跨 mod 交互确实发生，对游戏玩法的影响往往是微不足道的，例如在不同的 mod 之间使用相同的外观（在 Roblox 中称为「allowed gear」）。
可组合 modding 的潜力是 FOCG 的重要价值主张。即将推出的 FOCG 项目采取了各种方法来构建其技术堆栈，但一个常见的方法是允许第三方开发者通过智能合约直接与游戏逻辑进行交互，使他们能够：
创建新的 mod（带有特定于 mod 的代币经济）
通过添加新的物品、角色和地图来扩展游戏和 mod 的功能
基于链上的可组合性 Modding 生态系统
可以设想，如果 Mod A 社区引入了一种新资源，它应该与 Mod B 的世界直接兼容，使那里的玩家能够种植、收获和交易该资源。
这激励 modders 在设计新功能时考虑不仅仅是单个 mod，还包括所有相关的 mod。可组合 modding 扩展了赚钱和传播最佳实践的潜力。然而，为了实现这种在链上可组合的 modding 并确保一致的游戏体验，与传统游戏相比，modders 可能需要在有限的设计空间内进行操作。
智能合约作为社会契约
在传统游戏中，玩家、团队和公会依赖于非正式且不可执行的协议来进行超出预定游戏机制的互动。这种方法存在一些限制，尤其是在风险较高的游戏中，违反协议可能导致重大后果。
2014 年，发生了一场名为「B-R 5 RB 血腥战斗」的大规模战斗，涉及到成千上万名 Eve Online 玩家。在战斗之前，联盟之间达成了非正式的协议和条约，以共同对抗共同的敌人。然而，在战斗中，一个联盟意外地背叛了盟友，违背了协议，导致游戏资产损失超过 30 万美元。
Curio Research 探索的条约突显了智能合约在促进玩家或团队之间复杂社会互动方面的巨大潜力。通过像 Treaties 这样的游戏特定智能合约，可以在玩家之间正式化协议，并且可以在满足预定条件时执行信任。
CurioTreaty
条约有很多含义。它可以是一项类似于北约的协议，在加入并支付会费后，你被禁止攻击其他委员会成员。它可以是一个发行以 USDC 支持的代币的国家银行，迫使签署协议的交易伙伴在下次在游戏内 AMM 中交换时严格使用你的国家货币。——Curio 的 Kevin Z。
这些游戏内智能合约的可定制性和模块化性可以将社交动态扩展到游戏之外，并允许与其他链上生态系统（如 DeFi 协议）直接交互。
FOCG 的障碍
毫无疑问，FOCG 有潜力在链上实现创新的 modding 模式和社交互动。然而，当我们更仔细地审视这些承诺时，一系列问题浮现出来。
技术限制
除了缺乏原生的链上游戏刻度外，还有各种技术限制需要考虑：
高昂的燃气成本和低 TPS - 大多数主网链的瓶颈使支持同步游戏和并发游戏会话 / 实例变得具有挑战性。
链上随机性的脆弱性 - 验证者可以在链上确认之前看到随机性的结果，为操纵留下了空间（需要 VRF/ZKP 解决方案）。
机器作弊 - 去中心化的游戏实体有限的方法来规范和执行反作弊措施。机器人可以像人类玩家一样与游戏进行交互，没有任何固有限制。
对于 Web 2 游戏玩家而言，用户界面和用户体验不直观 - 使用 dApps 通常需要创建钱包、签署交易、桥接资产等。重要的是简化这个过程（即钱包账户抽象化），以最大程度地吸引非加密原生的游戏玩家入门。
安全性 - 当 FOCG 拥有具有真实价值的资产可以与 DeFi 交互时，利用漏洞变得不可逆，可能会对整个 FOCG 生态系统产生永久性影响。
2. 可组合性的成本
可组合 modding 的承诺引入了一定的权衡，特别是当我们考虑到链上实现可能会阻碍首次使 modding 变得理想和成功的因素时。
对于玩家来说
成功的 Roblox mod，如 Jailbreak、Arsenal 和 Adopt Me！已经积累了庞大的追随者群体，总访问量超过 400 亿次。每个 mod 都提供了独特的游戏机制、规则、环境和游戏内资产：
Jailbreak 让玩家沉浸在越狱和警察追逐的情节中。
Arsenal 提供了类似于《使命召唤》的 FPS 体验。
Adopt Me！围绕虚拟宠物的领养和照顾展开。
从玩家的角度来看，这些 mod 的吸引力主要在于它们独特的游戏机制、故事叙述和主题元素。玩家可以将玩 Roblox 与登录 Steam 进行比较，因为两者都提供了多样化的游戏类型和体验供玩家探索。
社区曾试图使 mod 更具互动性，例如在「Pixelmon Modpack」中，可以下载一组预配置的 Minecraft mod。然而，这些 mod 仍然与其他 modpacks 隔离，并在本地服务器上运行。然而，目前玩家对此类互动 mod 的需求似乎并不高，主要 modding 生态系统的游戏缺乏官方框架也反映了这一点。
对于 Modder
物理和游戏平衡
在一个无需许可的 modding 生态系统中，实现可组合性需要对游戏物理和游戏平衡进行慎重考虑，这对于确保公平和愉快的游戏体验至关重要。
在传统游戏中，modder 可以根据他们期望的游戏机制自由修改游戏物理，因为他们创建的 mod 不一定需要与其他 mod 进行交互。例如，在 Roblox 的游戏世界中存在一些基本物理原理，但每个 mod 都可以灵活定义和实现自己的物理规则。Jailbreak 有与车辆操控和碰撞相关的特定物理规则，而 Adopt Me！有与宠物移动相关的独特物理系统。正是由于这种灵活性，Roblox 可以吸引和容纳在各种类型中拥有专业知识的 modder，如 FPS、恐怖和休闲游戏。
要使 mod 真正可组合，就需要在所有 mod 之间保持一致的游戏物理。随着新的物品、经济和系统被无需许可地添加到游戏中，考虑游戏平衡会带来额外的不灵活性。例如，FOCG 需要进行精确的计算和框架设计，以防止新角色或策略过于强大。此外，更新整个技术栈（包括前端和相关合约）中的新输入需要进行复杂的协调。
人们可以想象，完全可组合的模块将在这方面造成混乱，并将新的输入限制为仅仅是美学上的变化，而不是允许影响游戏结果的输入。这样的一致性可能会阻碍 modder 的多样性，并导致模组生态系统同质化。
一个有许可的 modding 生态系统可以缓解其中一些问题，但这将与 FOCG 应坚持的自治世界的基本原则相矛盾。
特定类型的游戏逻辑和基础设施
不同类型的游戏需要不同的刷新率，这使得对于依赖比 FOCG 基础设施当前能支持的更高刷新率的类型的游戏，无法构建新的 mod 成为可能。
因此，大多数即将推出的 FOCG 都会在尝试使其更具通用性之前，专注于最初构建特定游戏的基础设施，以满足其规模需求。
这些团队之间存在一个明显的模式 - 几乎所有团队都专注于构建支持策略游戏的基础设施（如 Dark Forest，Treaties，Primodium 等）。一方面，策略类型相对较容易实施，并且可以通过像 Treaties 这样的实例充分从完全链上的特性中获得更多的好处。另一方面，特定类型的技术栈可能会限制玩家和 modder 的多样性，从而削减可组合 modding 的全部潜力。
游戏是否应该完全上链？
在一个理想的情景中，FOCG 的价值主张，如可组合 modding，对玩家和 modder 来说都非常有价值，传统游戏工作室可以将这些元素纳入他们的离链或混合系统中，从中获益，而不受设计空间限制的束缚。
例如，将游戏内资产作为 NFT 进行化身，并结合智能合约实施可执行的社交契约。同时，其余的组件可以在离链上运行，包括一个通过适当的框架重设计的 modding 生态系统，以确保可组合性。
FOCG 的理由
尽管这种情况确实是可能的，但我保持开放的态度，认为 FOCG 可能在特定领域超越这些混合游戏。我相信 FOCG 最有竞争力的案例是由玩家群体驱动的高风险游戏，他们要求不仅游戏内资产和凭证，而且整个游戏逻辑都要上链。
为了说明这一点，以 Marvel Heroes 的关闭为例。它是一个免费在线动作角色扮演游戏，以漫威宇宙的角色为特色。2017 年 11 月，游戏突然宣布关闭，并引发了退款的一波需求。然而，由于巧妙的法律技术细节，消费者发现自己既没有明确的赔偿权利，也无法访问购买的游戏内资产。
「您同意，Gazillion 及其任何关联公司、许可方、代理商或员工对您或任何第三方不承担任何追责，不论是因为系统修订、补充、暂停或停止使用，还是因为任何许可的终止。Gazillion 有权酌情删除或清除您的任何内容，当该内容超过预定的时间限制和 / 或数量，或者系统或其任何组件需要维护或升级时。」 @GIBiz
仅仅将资产上链并不能完全解决游戏工作室恶意退出的问题，因为游戏状态和进展仍然会丢失，使得这些资产在游戏内毫无用处。此外，在这种情况下，工作室没有义务开源游戏。FOCG 可以解决这个问题。
可证明公平性可以与游戏内的机制和结果相关。想象一群玩家参与对抗共同敌人的战斗，最高伤害输出者将有机会获得一个高价值的物品掉落。或者想象一个 4 X 实时战略游戏，生成位置和资源接近程度是随机的。
在这些情景中，FOCG 可以保证战斗的结果或随机性是可证明公平的。这种无需信任的环境不仅有利于玩家，还可以扩展到新形式的「玩家」，包括通过智能合约对游戏结果下注的投机者。确保未经操纵的游戏结果和永久性（因为游戏状态和逻辑可以进行分叉）将使高风险游戏生态系统能够真正扩展，而不会有任何平台风险。
我相信还有其他一些元素需要进一步探索和协调。我期待看到以下内容：
进一步探索无法被矿工、预言机运营商或其他玩家篡改的真正随机性。需要减轻提前交易或在结果在链上确认之前观察结果的任何可能性。
链上随机性的实用性。如果不行，需要加快和扩展离链随机性解决方案。
在不牺牲可组合性的情况下，更好地支持并发游戏会话 / 实例的架构优化。
游戏机制和社交动力学，可以直接与相邻的链上生态系统进行交互。高风险 FOCG 内部或派生的经济系统将极大受益于与 DeFi 功能的可组合性。
更好地对齐玩家和 modder 的激励机制。随着开发者与玩家之间的界限变得越来越模糊，可能会出现新的商业模式，类似于移动游戏的免费模式的广泛使用。
去中心化的游戏平衡治理结构，以适应无需许可的 modding。
我对于完全基于链上构建的游戏能够产生新的原语充满了希望，从而实现游戏的新范式，充分利用区块链提供的全部优势，而不仅仅是部分优势。
致谢
感谢 Erik Lie、Richard Yuen、Jonathan Yuen、Adrian Chow 和 Harry Lam 的帮助。特别感谢我的弟弟 Nathan，他是一个 Roblox 的爱好者，并回答了我关于游戏的所有问题。
参考资料
https://blog.chain.link/blockchain-gaming/
https://blog.zkga.me/announcing-darkforest
https://book.dojoengine.org/index.html
https://blog.argus.gg/world-engine/
https://blog.curio.gg/introducing-treaty/
https://blog.curio.gg/how-we-built-this-treaty-technical-overview/
https://www.paradigm.xyz/2023/08/onchain-games
https://daposto.medium.com/game-networking-2-time-tick-clock-synchronisation-9a0e76101fe5
https://daposto.medium.com/game-networking-3-rtt-ping-latency-lag-679b73b274ae
https://www.youtube.com/watch?v=8TEtOpwO0LY
https://www.youtube.com/watch?v=z7V830zndoA
https://www.gamesindustry.biz/gazillion-entertainment-has-officially-shut-down
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