Cellula: Uma homenagem a um experimento social de Mineração POW

Desde que os ativos ERC-20 se tornaram populares em 2017, o Web3 entrou na era de baixo limiar para a emissão de ativos. Vários projetos emitem tokens personalizados ou NFTs através de IDO, ICO, entre outros métodos, mas a maioria enfrenta problemas de controle excessivo ou falta de transparência nas informações, com fenômenos de RugPull ocorrendo com frequência. Até hoje, as IDOs e ICOs convencionais expuseram plenamente suas falhas de equidade, e as pessoas sempre esperaram por um protocolo de emissão de ativos mais justo e confiável.

A Cellula oferece uma nova perspectiva para resolver os problemas mencionados, implementando uma camada de distribuição de ativos que simula o POW, utilizando a prova de trabalho virtual (vPOW) para "minerizar" o processo de distribuição de ativos, a fim de simular um paradigma de distribuição de ativos mais justo como o do BTC. Embora muitos a vejam como Gamefi, a Cellula pode teoricamente funcionar como uma plataforma de distribuição de ativos com efeito POW, trazendo perspectivas mais amplas para a emissão de ativos Web3.

POW e vPOW: sorteio de loteria com resultados imprevisíveis

Quer seja POW autêntico, POS ou vPOW, a essência é estabelecer um conjunto de algoritmos de resultados de saída imprevisíveis/difíceis de prever, utilizando os resultados de saída para realizar um "sorteio de loteria". Os mineradores de BTC devem construir localmente um bloco que satisfaça as condições restritivas, para submeter à rede de nós completos através de consenso, a fim de receber a recompensa por bloco. As condições restritivas exigem que o hash do bloco construído atenda a requisitos especiais, como ter um prefixo de 6 zeros.

Devido ao resultado imprevisível/difícil de prever da geração do Hash do bloco, para construir um bloco que atenda às condições, é necessário mudar continuamente os parâmetros de entrada do algoritmo dado. Este processo requer uma força bruta exaustiva, o que impõe altas exigências ao hardware dos mineradores.

Em resumo, a mineração de BTC implementa um sistema de "loteria" em que os mineradores de toda a rede participam, através da imprevisibilidade/dificuldade da função de hash SHA-256, e este design, a um custo de energia, garante uma forma de participação Permissionless.

POW é uma forma de distribuição de ativos mais justa, onde a dificuldade de controle por parte dos projetos nas principais blockchains POW é muito maior do que nas blockchains POS, enquanto em muitas blockchains POS ou em esquemas de ICO, IDO, os casos de controle forte por parte dos projetos são comuns.

O problema é que o modelo POW é frequentemente aplicado nas camadas de emissão de ativos de blockchains de camada base e não em DAPPs. Será que podemos simular o efeito do POW com um conjunto de soluções que podem ser implementadas na blockchain? Se sim, poderemos criar um protocolo de distribuição de ativos que seja mais justo e confiável do que soluções de controle rígido como ICO, IDO, entre outras.

A Cellula, ao introduzir o famoso algoritmo "Jogo da Vida de Conway", atribui poder de mineração a uma entidade digital virtual na blockchain chamada "BitLife". Em termos simples, isso significa que um grupo de pessoas cultiva colônias de células em suas placas de Petri; à medida que o tempo avança, quanto mais células sobreviverem na placa de Petri de alguém, maior será o poder de mineração obtido, aumentando assim as chances de receber recompensas de mineração.

Cellula trocou o cálculo de hash tradicional do POW por uma forma de cálculo cujo resultado é imprevisível/difícil de prever, substituindo a forma "Work" no "Proof of Work". A chave está em como obter um número maior de células viáveis no cultivo (BitLife), e a simulação das mudanças de estado do BitLife requer o consumo de recursos computacionais, essencialmente transformando o algoritmo de hash executado na mineração de BTC em um algoritmo específico para simular o Jogo da Vida de Conway, o que é chamado de vPOW(Virtual POW).

O núcleo do vPOW: O Jogo da Vida de Conway e BitLife

O Jogo da Vida de Conway pode ser rastreado até o conceito de "máquinas de estados" proposto por John von Neumann em 1950, e depois o matemático John Conway oficialmente apresentou o "Jogo da Vida de Conway" em 1970, usando algoritmos para simular as leis de evolução da vida na natureza.

Suponha que temos uma placa de Petri, dividida em uma série de pequenos quadrados de acordo com coordenadas bidimensionais, e então fazemos uma "configuração inicial", permitindo que algumas células vivas ocupem parte dos quadrados. A partir daí, o estado de vida ou morte dessas células evoluirá com o tempo, gradualmente apresentando agrupamentos celulares complexos. Isso é essencialmente um jogo de grade bidimensional, com regras muito simples:

• Cada célula tem dois estados: viva/morta, cada célula interage com as células ao seu redor nos oito quadrados.
• Suponha que uma célula esteja viva, mas que o número de células vivas nas 8 células adjacentes seja menor que 2, então essa célula entra em estado de morte;
• Uma célula sobrevive, e se houver 2 ou 3 células sobreviventes ao seu redor, essa célula continuará viva;
• Se uma célula está em estado de sobrevivência e há mais de 3 células vivas ao seu redor, essa célula entra em estado de morte ( simulando uma cena em que a quantidade excessiva de vida compete por recursos );
• A célula atual está em estado de morte, mas quando há 3 células vivas ao redor, essa célula passa para o estado de vida ( simulação de proliferação celular )

Dada uma configuração inicial do estado das células em uma placa de cultivo bidimensional, o estado das células evoluirá e se iterará ao longo do tempo, produzindo uma infinidade de resultados, de acordo com as regras mencionadas acima. Você pode até simular o efeito de um computador com o jogo da vida de Conway.

Por exemplo, a vida/morte de cada célula em uma placa de cultura corresponde ao 0/1 binário, você pode considerar o estado inicial das células como "parâmetros de entrada", a vida ou morte de cada célula (0 ou 1) representa dados de entrada, em seguida, o estado das células começará a evoluir de acordo com o padrão inicial, cada mudança de estado a cada rodada equivale a um passo na operação do processo de cálculo, e o estado obtido após um período de tempo pode ser visto como "saída".

Basta definir um padrão inicial apropriado, o Jogo da Vida de Conway pode, após várias gerações de evolução, produzir resultados específicos. Devido à infinidade de padrões iniciais, suas características podem ser utilizadas para simular o efeito de um sorteio de loteria. Podemos estabelecer condições limitadoras, onde cada jogador escolhe aleatoriamente um conjunto de padrões iniciais e, após 100 gerações de evolução, os resultados que atendem às características xx dão ao proprietário da cultura o direito a receber uma recompensa, assim se aproxima do raciocínio da mineração de BTC:

"O sistema primeiro limita que tipo de resultados de saída atendem aos requisitos, os participantes inserem valores iniciais aleatórios no algoritmo dado, tentando obter resultados de saída que atendem às exigências". Como os parâmetros de entrada iniciais a serem testados são muitos ( quase em quantidade astronômica ), você deve se esforçar muito para ter sorte e ganhar, essa é a lógica da prova de trabalho: os mineradores devem dedicar uma certa quantidade de trabalho para receber recompensas.

A Cellula divide a "placa de cultura" em 9*9=81 quadrados, onde as células em cada quadrado têm dois estados: vivo/morto, correspondendo ao binário 0 e 1(. Assim, de acordo com a combinação, o estado inicial das células na placa de cultura tem 2^81 combinações, um número que é igual ao quadrado de 1 trilhão, ), basicamente um número astronômico (.

Então, o que os jogadores devem fazer é selecionar os parâmetros ) para o padrão inicial da placa de cultivo. BitLife atua como a entidade da placa de cultivo (, que na verdade é um NFT ), contendo 81 quadrados, onde cada quadrado contém uma célula ( que pode ter dois estados: viva/morta, e os quadrados vazios equivalem a células mortas ). Em seguida, cada 3*3=9 quadrados adjacentes formam um BitCell, e cada BitLife é composto por 2 a 9 BitCells (; se você construir um BitLife com menos de 9 BitCells, algumas áreas ficarão vazias, e por padrão, são todas células mortas ).

De acordo com a combinação, o BitCell(3*3 quadrados) tem 2^9 modos iniciais, e o que os jogadores precisam fazer é escolher aleatoriamente várias combinações de BitCell com modos diferentes para construir um BitLife. Para explicar de forma simples, é apenas encontrar um modo inicial aleatório para o seu prato de cultura, e como mencionado anteriormente, existem 2^81 modos iniciais diferentes, o que é um número astronômico. Portanto, o espaço de escolha para os participantes é muito grande, o que se assemelha à situação do BTC Mineração usando SHA-256.

O estado celular do BitLife varia com o aumento da altura do bloco. A Cellula aloca poder de cálculo com base no estado do BitLife em diferentes alturas de bloco. Dada uma altura de bloco, quanto mais células sobreviventes o BitLife contiver, maior será o poder de cálculo que possui, o que equivale a criar uma espécie de mineradora virtual.

Aqui está um exemplo específico: os participantes da Cellula devem exaurir as 2^81 combinações iniciais do BitLife fora da cadeia, prever o estado após a evolução de cada combinação e então verificar se pode atender aos requisitos do sistema de recompensas. Suponha que a altura do bloco atual seja 800, e o sistema exige: quando a altura do bloco for 1000, o BitLife com o maior número de células sobreviventes poderá obter a maior recompensa, então o objetivo dos participantes será muito claro:

Quando a altura do bloco for 800, eu quero obter um BitLife de um certo padrão, cujo BitLife, na altura do bloco de 1000, pode ter mais células sobreviventes do que outros BitLife.

Isto é, na verdade, a mecânica central do Cellula, o seu objetivo é construir/comprar de outras pessoas o BitLife com maior probabilidade de obter recompensas de Mineração. Este modo é equivalente a permitir que pequenos investidores/grandes investidores desenvolvam as suas próprias máquinas de mineração, e depois você pode vender a máquina que construiu a outras pessoas ou comprar máquinas de outras pessoas para minerar. Se você decidir construir a sua própria máquina de mineração, terá que simular fora da cadeia a evolução do estado de diferentes modos de BitLife, o que consumirá recursos computacionais; se você optar por comprar a máquina de alguém, na verdade está comprando BitLife de diferentes modos iniciais, e você terá que avaliar as mudanças futuras no estado desses BitLife, portanto, também precisará calcular fora da cadeia. Este é, na verdade, um ponto muito interessante no design do jogo Cellula.

Na verdade, as células vivas em BitLife podem se espalhar para fora da grade inicial de 99, e o número de células vivas pode ser muito maior do que 99, sem limitações de borda. Se o número de células ativas em um BitLife continuar a aumentar, a capacidade de mineração atribuída também ficará cada vez maior, enquanto se a escolha do modo inicial do BitLife for inadequada, o número de células vivas diminuirá e a capacidade de mineração também diminuirá.

Depois, o sistema distribuirá recompensas de Mineração a cada 5 minutos, chamadas pontos de energia no jogo (, com base na quota de poder de cálculo de cada BitLife na rede.

No Cellula, o processo de síntese de BitLife pelos jogadores é um processo de "fabricação" de novas máquinas de mineração. Após o BitLife ser mintado na blockchain, é necessário realizar uma operação de "recarga" para iniciar a mineração, com uma validade de recarga de 1 dia, 3 dias e 7 dias, sendo necessária o pagamento de uma pequena taxa, e após o término da validade, é necessário continuar a recarregar.

Para incentivar os usuários a recarregar o BitLife, a Cellula configurou uma função de "sorteio de recarga". Cada vez que você inicia uma operação de recarga, pode ser selecionado para receber algumas recompensas adicionais ), ou seja, essa recompensa é independente da recompensa de Mineração (.

De acordo com as regras oficiais da Cellula, atualmente a cunhagem de BitLife, que contém 3*3 Bitcell), ou seja, 81 pequenos quadrados(, foi interrompida. Os jogadores cunharam mais de 1,5 milhão desse tipo de BitLife. No futuro, novos usuários poderão comprar BitLife no mercado secundário e realizar a Mineração. Segundo a explicação oficial, a cunhagem limitada é para manter a estabilidade do ecossistema do jogo e evitar que cientistas mintam infinitamente BitLife NFTs, o que poderia levar à desvalorização das máquinas de mineração.

Além disso, no futuro, a Cellula irá introduzir um papel semelhante ao dos fabricantes de mineradores, que será baseado em um sistema de licenciamento, exigindo a staking de tokens, a divulgação de canais de venda, e uma certa escala e influência na comunidade, entre outros. Esses fabricantes serão responsáveis pela cunhagem e venda do BitLife, que contém 4x4 BitCells, ou seja, 16*9=144 pequenos quadrados. A quantidade de BitLife que os fabricantes podem cunhar será limitada pela quantidade de tokens que têm em staking.

A essência do vPOW é um modelo de cálculo baseado em regras dadas, onde os participantes podem competir otimizando estratégias, realizando a emissão e distribuição de ativos de forma gamificada. A Cellula simula a forma de operação do mercado de mineradores BTC, substituindo a forma de tarefa de cálculo na prova de trabalho. Como a forma de distribuição do poder de mineração pode ser ajustada dinamicamente, qualquer modo de BitLife pode não ser o ótimo global. Hoje, o BitLife com o maior número de células sobreviventes, amanhã pode ser.