StarkNet上でオンチェーンゲームを構築する方法は？

3月初旬、Starknet FoundationはStarknetゲームエコシステムの開発を進めるためにGaming Committeeを設立したことを発表し、Gaming Committeeが推奨した提案を資金提供するために5000万STRK（約1億2000万ドル相当）を特に割り当てました。Starknet上でオンチェーンゲームを作る方法を学ぶ時が来ました（StarknetエコシステムはGameFiゲームよりもオンチェーンゲームを奨励しています）。

ブロックチェーンゲームは、その約束を果たせていません。スケールの制限と高コストにより、ほとんどのオンチェーンゲームはゲーム内資産のトークン化に限られています。しかし、Starknetによって実現される安価で迅速な取引と新しいDojo暗号ゲームエンジンにより、ゲーム内資産を所有するだけでなく、ゲームロジックをオンチェーンで証明するという約束が現実のものとなりつつあります。

2023年時点で2450億ドルと評価される世界のゲーム市場は、世界的なエンターテインメント業界の中でも最大のセグメントの一つです。そして、ブロックチェーンゲームは、無限の相互運用性を可能にするという約束により、現在のシナリオよりもはるかにエキサイティングなゲームの世界への扉を開いています。マルチプレイヤーゲームがゲームエコシステムに新たな次元の可能性を追加したのと同様に、オンチェーンゲームはさらに楽しく、関連性を持つようになる可能性があります。

しかし、その約束はブロックチェーンの現実に直面しています—取引は高価で遅いのです。これらはゲームには絶対に避けられない二つの問題です。このため、成功したオンチェーンゲームを作成することはほぼ不可能でした。

しかし、バリデイティロールアップ技術の成熟により、オンチェーンゲームの約束がついに実現されつつあります。

この記事では、Starknetによって可能にされる高TPSがいかにしてオンチェーンゲームの約束を実現するかを見ていきます。そして、Dojo—最初のコミュニティ構築の証明可能なゲームエンジン—がStarknetを使用してクリエイターを支援する方法を見ていきます。最後に、Dojoの未来とそれがブロックチェーンゲームに何を解放するのかを見ていきます。

暗号ゲーム

ブロックチェーンゲームについて語るとき、ブロックチェーンが可能にする二つの最も人気のあるイデオロギーは、ゲーム内資産の所有権と相互運用性です。

ゲーム内資産の所有権とは、ゲーム資産がユーザーが所有するウォレットに属することを意味します。言い換えれば、それらはゲームビルダーや、ゲーム開発者がリモートで削除できる中央集権サーバーに保存された単なるメールアカウントには属しません。ブロックチェーンゲームでは、あなたが作成したり獲得したりした資産は本当にあなたのものです。

そして、一度これらの資産があなたのものになると、ゲームは相互運用性を可能にします。相互運用性により、あるゲームのキャラクターや資産を別のゲームや世界に移すことができます。何百時間もゲームに投資しても、もうプレイしないことに決めた場合、その苦労して得た資産を新しいゲームに持っていくことができます。

これら二つの概念を実装するためには、ゲームはオンチェーンで構築されなければなりません。つまり、すべてのゲーム内資産、プレイヤーが行ったすべてのアクション、および他の状態変更は、ブロックチェーン上で取引として行われる必要があります（各アクションごとに別々に、または定期的にプッシュされる集約取引として）。かなり分散化されたブロックチェーンでは、単一の取引に数セントから数百ドル（混雑時）かかり、数分以上かかることがあります。明らかに、こうしたプラットフォームで大規模なゲームインフラを運営することは、非常に高価で遅く、実用的ではありません。

Starknetと安価な計算

しかし、Starknetのようなバリデイティロールアップの出現によって、すべてが変わりつつあります。

Starknetは、StarkWareによって開発されたレイヤー2のバリデイティロールアップ（一般的にゼロ知識ロールアップとして知られています）で、STARKと呼ばれる暗号システムを使用して計算とストレージコストを大幅に削減します。（Starknet上の暗号証明について詳しく知りたい場合は、こちらの入門記事を参照してください。）

Starknet（およびStarknetのスマートコントラクト言語であるCairo）は、dAppが最小コストで高TPSを処理できるようにし、なおかつEthereumのセキュリティを活用することを可能にします。これらの安価で迅速な取引は、ブロックチェーンゲームの約束を解放するために必要なものです。ゲームは今や完全にオンチェーンで、迅速かつ手頃な価格で提供できます。

しかし、オンチェーンである能力があっても、ブロックチェーンゲームが繁栄するためには、もう一つの重要な構成要素が必要です。それは、証明可能なゲームエンジンです。

ゲームエンジンとは

ゲームエンジンは、あなたが愛するゲームの美しい設定、迅速なプレイヤーの動き、リアルなキャラクターの挙動を可能にするソフトウェアフレームワークです。ゲームエンジンは通常、開発者がすべてのゲームのために基本的なシステム（物理、グラフィックス、ゲームメカニクスなど）をゼロから再構築する必要がないように、ライブラリやサポートプログラムを含んでいます。ゲームエンジンには、オーディオおよびビデオ処理、3Dエフェクトのレンダリング、AI機能なども含まれることがあります。

ゲームエンジンは、ゲームが構築されるステージです。

私たちが愛して遊ぶほとんどのゲームは、世界で最も人気のある2つのゲームエンジン、UnityとUnreal Engineのおかげで存在しています。Epic Gamesが開発したUnreal Engineは、「Fortnite」、「Street Fighter V」、および「Gears of War」シリーズなどの人気タイトルに使用されています。ゲームエンジン業界のもう一つの主要なプレイヤーであるUnityは、「Hearthstone」、「Ori and the Blind Forest」、「Pokémon Go」などのゲームを実現しました。

Starknetが暗号ゲームの約束を解放するため、プロジェクトの急増がStarknet上でゲームを構築し始めました。しかし、まだ不足しているのは、開発者が基本的な物理、論理、ゲームメカニクスのためにカスタムコードを書くことなくゲームを構築できる暗号ゲームエンジンであり、すべてオンチェーンのままであることです。

Dojo – 最初の証明可能なゲームエンジン

Dojoはその暗号ゲームエンジンです。これは、オンチェーンゲームと自律的な世界を構築するためのコミュニティ主導の証明可能なゲームエンジンおよびツールチェーンであり、暗号ゲームの約束を現実のものにします。

Dojoを使用しているStarknet上のゲームの数は急速に増加しています。最も人気のあるもののいくつかは以下の通りです：

Influence – 遠い小惑星帯を舞台にした大戦略MMOで、プレイヤー所有のオープンエコノミーがあります。ユーザーは、小惑星を探索し開発するためのNFTを購入できます。すべての小惑星は同じ世界に存在し、プレイヤー同士が相互作用できます。

Realms – 特定の名前、形状、サイズ、地理的特性を持つ8,000の土地マップを持つ戦略ゲームで、これらの土地の所有者に資源生成や経済ゲームを可能にするファンジブルな住宅の原則などのオンチェーンユーティリティを提供します。

CafeCosmos – ユーザーがリソースを効率的に管理しなければならない土地ベースのオンチェーンゲームです。これには、リソースの収集、農業、動物の飼育、家電や家具の製作、資産の取引などが含まれます。

Dojoコンポーネント

Dojoエコシステムには以下のコンポーネントがあります：

ECS（エンティティコンポーネントシステム）Cairoで記述されている
Sozu移行プランナー
Toriiネットワーキング＆インデクシングスタック
Katana RPC開発ネットワーク

これらをそれぞれ詳しく見ていきましょう。

ECSシステムは、ゲーム開発においてより保守可能なコードを促進するために使用されるデザインパターンです。ECSシステムは、ゲーム開発者がゲームのオブジェクト（エンティティ）にユニークな機能（コンポーネント）を与えることを可能にし、全体のシーンが統合されたシステムとして機能することを可能にします。

DojoのECSフレームワークは、ブロックチェーンベースのゲーム開発のために特別に設計されており、モジュール性、効率性、柔軟性を促進します。これらは、ブロックチェーン環境の独自の課題を管理するために重要です。これにより、ブロックチェーン上で複雑で動的なゲームの作成が可能になり、多様なゲームメカニクスや相互作用をサポートしながら、ブロックチェーン技術の透明性と分散性の利点を活用します。

さらに、DojoはCairoで記述されているため、証明が必要なコードの効率を最大化します。（Cairoの詳細や証明可能という意味については、この記事をお勧めします。）

Sozuは、構築と移行計画のために特別に適応されたツールチェーンです。言い換えれば、Sozoは開発されたゲームをStarknetにデプロイするために使用できます。シンプルな`sozo migrate`コマンドを使用することで、ゲーム「world」のインスタンスをオンチェーンにデプロイすることが可能です。Sozoはコマンドラインインターフェース（CLI）ツールとしてのみ利用可能です。ただし、現在GUIインターフェースが開発中です。

ToriiはDojoワールドのための包括的なインデクシングおよびネットワーキングレイヤーです。ToriiシステムはDojoの上に構築されているため、オンチェーンにデプロイされたゲームワールドで発生するイベントをインデックスするように設計されています。それはDojoのワールドの状態を体系的に整理し、クライアントにとってデータのクエリを便利で効率的にします。ゲームにおける多くの状態変更を考慮すると、各クリックが状態変更であることを想像してください。効率的なクエリシステムはDojoスタックの上にある便利な機能です。ToriiでのクエリはGraphQLで行われます。

Katanaは、Dojoと共にローカル開発をサポートするように設計された非常に高速なローカルStarknetノードです。Katanaは開発者がこの「devnet」でアプリケーションをテストすることを可能にし、迅速なローカル開発を実現します。開発者はKatanaネットワークを使用して、ゲーム中に送信されるトランザクションをテストできます。Katanaは、必要に応じてネットワークの構成を変更するために使用できる便利なRPCメソッドを提供します（例えば、ブロック時間を変更したり、ゼロ手数料のトランザクションを許可することなど）。さらに、KatanaはStarknet JSON-RPC仕様のバージョンv0.3.0をサポートしています（2023年6月時点での最新バージョン）。starknet_getTransactionReceiptやstarknet_getStorageAtなどのネイティブStarknet JSON呼び出しは、Katana上で使用できます。

Dojoと暗号ゲームの未来

Dojoコミュニティは、暗号ゲームを前進させるために継続的に研究し構築しています。現在のコンポーネントの改善に加えて、リード開発者は以下のことに取り組んでいます：

L3s for games
Optimistic updates
Client-side proving
Cross-chain asset transfers

これらそれぞれを見てみましょう。ゲームにとって何を意味するのか。

L3s for games – Dojoは、Starknet上にL3としてゲームを開発する可能性を研究しています。これは、Starknetの上に別のチェーンがデプロイされ、そのチェーンが定期的にトランザクションの実行を証明し、その証明をStarknet（L2）に提出することを意味します。Starknetは、この証明をネットワーク上の他のトランザクションと集約し、Ethereum L1に提出します。ここで証明が検証されます。このソリューションは、ゲームのスケーラビリティを数倍に増加させる可能性があります。（追加のステップとして、プレイヤーがゲームでレベルに挑戦するたびに、一時的に使用される新しいレイヤーがゲームレイヤーの上に構築されると考えてみてください。）

Optimistic updates – 我々は「トランザクション進行中…」というテキストが緑色になり、「検証済み」と表示されるのを黙って待っていることがどれほど多かったでしょうか？多いです。ゲーム内のプレイヤーの動きがすべて別々のトランザクションとして送信される場合、プレイヤーはトランザクションが受け入れられるのを待つのに多くの時間を無駄にすることになります。

Optimistic updates – Dojoがスタックに追加しようとしている追加機能は、この問題を解決します。クライアント側（ブラウザ自体）でトランザクションを楽観的に実行し、プレイヤーがゲームを続けられるようにします。何らかの理由でトランザクションの結果がブラウザ内で実行されたものと異なる場合、ゲームは変更を調整します。

Client-side proving – Optimistic updatesがクライアント側で実行されるのに加えて、Dojoはオンチェーンで送信されたトランザクションの一部をクライアント側で証明する可能性を探求しています。これにより、Dojoの上に構築されたゲームは、ユーザーによって渡された入力の一部を効果的に隠すことができ、クライアント側でそれらの入力を受け取ったことのZK証明を作成することができます。このZK証明は、オンチェーンでシーケンサーに送信され、トランザクションの残りの部分を実行します。

ストレージ証明の活用 – ストレージ証明は、ブロックチェーン情報を保存するための暗号的手法であり、それをチェーン間で共有できるようにします。オラクルと同様に、それは情報が真実であることの証明を提供します。しかし、オラクルとは異なり、この証明に第三者への信頼を必要としません。ストレージ証明では、信頼はストレージに組み込まれています。ストレージ証明は、Ethereumの上に構築された別のチェーンやレイヤーの状態の有効性を証明することも可能にします。

Dojoは、ストレージ証明をDojoに実装するためにHerodotusチームと協力しており、クロスチェーン資産移転が不要になるようにしています。異なるチェーンからの資産の所有権はストレージ証明で証明することができ、ユーザーは異なるチェーンやレイヤーの異なるゲームで自分の資産を使用することができるようになります。（上記で議論されたStarknetの上に構築された別々のL3としてゲームが構築される部分を参照してください。）

この記事は元々StarkNetからのものです
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