Cellula: соціальний експеримент на честь майнінгу POW

З моменту, як у 2017 році активи ERC-20 стали популярними, Web3 увійшов в епоху низького порогу для випуску активів. Різні проекти випускають власні токени або NFT через IDO, ICO та інші способи, але в більшості випадків існують проблеми з контролем або відсутністю прозорості, що призводить до частих випадків RugPull. Сьогодні звичайні IDO та ICO вже повністю виявили недоліки справедливості, і люди завжди сподівалися на більш справедливі та надійні протоколи випуску активів.

Cellula пропонує новий погляд на вирішення вказаних проблем, реалізувавши шар розподілу активів, що симулює POW, використовуючи віртуальне підтвердження роботи (vPOW), щоб "майнінгувати" процес розподілу активів, імітуючи BTC для досягнення більш справедливої парадигми розподілу активів. Хоча багато хто вважає це Gamefi, Cellula теоретично може слугувати платформою для розподілу активів з ефектом POW, відкриваючи нові перспективи для випуску активів Web3.

POW та vPOW: непередбачувана лотерея

Незалежно від того, чи це справжній POW, чи POS, або vPOW, суть залишається такою ж: налаштувати набір алгоритмів, результати яких непередбачувані/важко передбачувані, і використовувати результати для "лотерейного розіграшу". Майнерам BTC потрібно локально побудувати блок, що відповідає обмеженням, і подати його всім вузлам мережі для досягнення консенсусу, щоб отримати винагороду за створення блоку. Обмеження полягає в тому, щоб хеш побудованого блоку відповідав спеціальним вимогам, наприклад, щоб префікс складався з 6 нулів.

Оскільки результат генерації хешу блоку непередбачуваний/важко передбачуваний, щоб створити блок, що відповідає умовам, необхідно постійно змінювати вхідні параметри заданого алгоритму, цей процес вимагає жорсткого перебору, що висуває високі вимоги до апаратного забезпечення майнерів.

Коротко кажучи, майнінг BTC реалізує систему "лотереї" для участі онлайн-майнерів через непередбачуваність/складність хешування SHA-256. Цей дизайн забезпечує дозвіл на участь в формі Permissionless за рахунок споживання електроенергії.

POW є більш справедливим способом розподілу активів, у основних POW публічних блокчейнах командам проектів важче контролювати, ніж у POS публічних блокчейнах, а в багатьох POS публічних блокчейнах або ICO, IDO схемах прикладів жорсткого контролю з боку команди проекту безліч.

Проблема в тому, що модель POW зазвичай застосовується на базовому рівні публічних блокчейнів, а не на рівні випуску активів DAPP. Чи можемо ми за допомогою реалізованого на ланцюгу рішення змоделювати ефект POW? Якщо так, то можна реалізувати протокол розподілу активів, який буде більш справедливим і надійним, ніж рішення з жорстким контролем, такі як ICO, IDO тощо.

Cellula вводить відомий алгоритм "Гра життя" Конвея, щоб призначити обчислювальну потужність віртуальним цифровим сутностям (, званим "BitLife"). Іншими словами, це означає, що група людей вирощує клітинні колонії в своїх чашках Петрі, і з часом, чим більше клітин виживає у їхній чашці, тим вища обчислювальна потужність, яка перетворюється на майнінг, і тим більше шансів отримати винагороду за майнінг.

Cellula замінила традиційний хеш-розрахунок POW на інший метод обчислення, результати якого є непередбачуваними/важкопрогнозованими, замінивши форму "Work" у "Proof of Work". Ключовим є те, як отримати більше живих клітин у чашці Петрі (BitLife), а для моделювання змін стану BitLife потрібно витратити обчислювальні ресурси. По суті, це означає, що алгоритм хешування, який використовується для майнінгу BTC, перетворюється на специфічний алгоритм моделювання гри життя Конвея, що називається vPOW(Virtual POW).

Ядро vPOW: гра життя Конвея та BitLife

Гра життя Конвея вперше була запропонована в 1950 році Джоном фон Нейманом у вигляді концепції "клітинних автоматів", а згодом математик Джон Конвей офіційно представив "Гру життя Конвея" в 1970 році, використовуючи алгоритми для моделювання еволюційних закономірностей живих організмів в природі.

Припустимо, що ми маємо чашу Петрі, розділену на безліч маленьких квадратів за допомогою двовимірних координат, а потім проводимо "початкове налаштування" чаші Петрі, дозволяючи деяким живим клітинам зайняти частину квадратів. Після цього стан життя і смерті цих клітин буде еволюціонувати з часом, поступово формуючи складні клітинні скупчення. Це по суті є двовимірною гровою грою, правила якої дуже прості:

• Кожна клітина має два стани: живий/мертвий, кожна клітина взаємодіє з собою та з клітинами на восьми сусідніх клітинах;
• Припустимо, що певна клітина вижила, але навколо неї в 8 сусідніх квадратах є менше 2 живих клітин ( або 1), тоді ця клітина переходить у стан смерті;
• Якщо певна клітина живе, і навколо неї є 2 або 3 живі клітини, то ця клітина залишиться живою;
• Клітина перебуває в стані живлення, якщо навколо є більше 3 живих клітин, ця клітина переходить у стан смерті ( імітуючи сцену, де кількість життя занадто велика і відбувається боротьба за ресурси );
• Поточна клітина в стані смерті, але якщо навколо є 3 живі клітини, ця клітина переходить у стан життя ( моделювання клітинного розмноження )

У двовимірній чаші Петрі задана початкова модель стану клітин, а потім, відповідно до вищезазначених правил, стан клітин з часом постійно еволюціонує, генеруючи безліч різноманітних результатів. Ви навіть можете за допомогою гри життя Конвея змоделювати ефект комп'ютера.

Наприклад, життя/смерть кожної клітини в чашці Петрі відповідає двійковим 0/1, ви можете розглядати початковий стан клітини як "вхідний параметр", життя та смерть кожної клітини (0 або 1) представляє вхідні дані, після цього стан клітин буде еволюціонувати відповідно до початкової моделі, кожна зміна стану за один раунд є кроком у процесі обчислення, а стан, отриманий через деякий час, можна розглядати як "вихід".

Лише налаштувавши відповідний початковий шаблон, гра життя Конвея може виводити певні результати після кількох поколінь еволюції. Завдяки тому, що початкові шаблони тисячі разів змінюються, можна використовувати їх властивості для симуляції ефекту лотереї. Ми можемо встановити обмеження: кожен гравець випадковим чином обирає групу початкових шаблонів, після 100 поколінь еволюції результати, що відповідають характеристикам xx, дають можливість власнику чашки Петрі отримати винагороду, таким чином, це стає дуже схожим на ідею BTC майнінгу:

"Система спочатку обмежує, які типи вихідних результатів відповідають вимогам, учасники вводять випадкові початкові значення в заданий алгоритм, намагаючись отримати вихідні результати, що відповідають вимогам". Оскільки кількість початкових вхідних параметрів, що потребують спроби, є надзвичайно великою (, майже безмежною ), ви повинні докласти значних зусиль, щоб випадково виграти, саме тому логіка доказу роботи така: майнери повинні докласти певну кількість зусиль, щоб отримати винагороду.

Cellula ділить "культивуючу тарілку" на 9*9=81 квадратів, кожна клітина в кожному квадраті має два стани: живий/мертвий, які відповідають бінарним 0 і 1(, таким чином, згідно з комбінаціями, початковий стан клітин у культивуючій тарілці має 2^81 варіацій, це число дорівнює квадрату одного трильйона ), що в основному є астрономічним числом (.

Потім гравець має вибрати параметри для початкової моделі Petri Dish ). BitLife виступає в ролі сутності Petri Dish (, яка насправді є NFT ), що містить 81 клітинку, в кожній з яких розміщується одна клітина (, яка може мати два стани: живий або мертвий, порожні клітини еквівалентні мертвим клітинам ). Далі, в BitLife кожні 3*3=9 сусідніх клітин формують BitCell, кожен BitLife складається з 2-9 BitCell (, якщо ви створите BitLife з менше ніж 9 BitCell, деякі місця залишаться порожніми, за замовчуванням це мертві клітини ).

Згідно з комбінаціями, BitCell(3*3 квадратів) має 2^9 початкових моделей, гравцеві потрібно випадковим чином обрати кілька різних моделей BitCell і поєднати їх, щоб створити BitLife. Простими словами, це означає, що для своєї чаші Петрі потрібно просто знайти одну початкову модель, а потім, як вже згадувалося раніше, різних початкових моделей всього 2^81, це астрономічне число. Отже, вибір для учасників дуже великий, це трохи нагадує ситуацію з майнінгом BTC, де використовується SHA-256.

Стан клітин у BitLife змінюється з підвищенням висоти блоку. Cellula розподіляє обчислювальну потужність відповідно до стану BitLife на різних висотах блоку. При заданій висоті блоку, чим більше живих клітин міститься в BitLife, тим вища його обчислювальна потужність, що фактично створює віртуальну майнінг-машину.

Тут наведемо конкретний приклад, учасники Cellula повинні вичерпно дослідити 2^81 початкових моделей BitLife поза ланцюгом, передбачити стан після еволюції кожної моделі, а потім подивитися, чи відповідає це вимогам системи винагород. Припустимо, що поточна висота блоку становить 800, а система висуває вимогу: коли висота блоку досягне 1000, BitLife з найбільшою кількістю живих клітин отримає найбільшу винагороду, тоді ціль учасників буде дуже чіткою:

На висоті блоку 800, я хочу отримати BitLife певного шаблону, який на висоті блоку 1000 може мати більше живих клітин, ніж інші BitLife.

Це насправді є основним ігровим процесом Cellula, ваша мета - самостійно створити/купити у інших найбільш ймовірний для отримання винагороди за майнінг BitLife, ця модель фактично дозволяє звичайним інвесторам/висококласним інвесторам самостійно розробляти майнери, після чого ви можете продавати свої власні майнери іншим, або купувати майнери інших для майнінгу. Якщо ви хочете створити майнер самостійно, то вам потрібно вивести різні моделі еволюції стану BitLife поза ланцюгом, це вимагатиме обчислювальних ресурсів; якщо ви хочете купити майнер у інших, насправді ви купуєте BitLife з різними початковими моделями, вам потрібно самостійно оцінити зміни стану цих BitLife в майбутньому, тому вам все ще потрібно самостійно проводити обчислення поза ланцюгом. Це насправді є дуже цікавою частиною дизайну гри Cellula.

Насправді, живі клітини в BitLife можуть виходити за межі початкової решітки 99, і кількість живих клітин може бути значно більшою за 99, без обмежень на межі. Якщо кількість активних клітин у певному BitLife постійно зростає, то виділена йому потужність для майнінгу також буде зростати, а якщо початковий режим BitLife обрано невірно, кількість живих клітин буде зменшуватися, і потужність також буде знижуватися.

Потім система буде кожні 5 хвилин розподіляти певну кількість майнінгових винагород (, які в грі називаються енергетичними пунктами ), залежно від частки обчислювальної потужності кожного BitLife в мережі.

У Cellula процес синтезу BitLife гравцями є процесом "виготовлення" нової майнінгової машини. Після того, як BitLife буде випущений в мережі, необхідно виконати операцію "зарядки", щоб активувати майнінг; термін дії однієї зарядки становить 1 день, 3 дні та 7 днів, за що потрібно сплатити невелику комісію, а після закінчення терміну необхідно продовжити зарядку.

Щоб заохотити користувачів більше заряджати BitLife, Cellula ввела функцію "лотерея за зарядку", де ви можете бути обрані кожного разу, коли запускаєте процес заряджання, та отримати додаткові винагороди. ( це означає, що ця винагорода незалежна від винагороди за майнінг ).

Згідно з офіційними правилами Cellula, наразі включено 3*3 Bitcell(, що складає 81 квадратний блок), випуск BitLife було зупинено. Гравці вже випустили понад 1,5 мільйона таких BitLife. У майбутньому нові користувачі зможуть купувати BitLife на вторинному ринку та здійснювати зарядку для майнінгу. Згідно з офіційним поясненням, обмежений випуск необхідний для підтримки стабільності екосистеми гри, щоб запобігти безмежному випуску NFT BitLife вченими, що призводить до зниження вартості майнінгових машин.

І в майбутньому Cellula впровадить роль, подібну до виробників майнінгового обладнання, яка буде базуватися на ліцензійному принципі. Для цього потрібно буде ставити токени, публічно демонструвати канали продажу, мати певний розмір і вплив у спільноті тощо. Ці виробники відповідатимуть за карбування та продаж BitLife, що містить 4x4 BitCell, а саме 16*9=144 маленьких квадратів. Кількість BitLife, яку можуть карбувати виробники, буде обмежена кількістю їхніх ставлених токенів.

Суть vPOW полягає в обчислювальній моделі, заснованій на заданих правилах, учасники можуть брати участь у конкуренції, оптимізуючи стратегії, випускаючи та розподіляючи активи в ігровій формі. Cellula імітує форму роботи ринку BTC-майнінг-установок, замінюючи форму обчислювальних завдань у механізмі підтвердження роботи. Оскільки спосіб розподілу майнінгової потужності може динамічно регулюватися, будь-яка модель BitLife може не бути глобально оптимальною, сьогодні BitLife з найбільшою кількістю живих клітин може змінитися завтра.