Como construir jogos on-chain na StarkNet?

No início de março, a Starknet Foundation anunciou o estabelecimento de um Comitê de Jogos para avançar o desenvolvimento do ecossistema de jogos da Starknet e alocou 50 milhões de STRK (no valor de 120 milhões de dólares) especificamente para financiar propostas recomendadas pelo Comitê de Jogos. É hora de aprender como fazer jogos on-chain na Starknet (o ecossistema Starknet incentiva mais jogos on-chain em vez de jogos GameFi).

Os jogos em blockchain falharam em cumprir suas promessas. As limitações em escala e os altos custos limitaram a maioria dos jogos on-chain à tokenização de ativos dentro do jogo. Mas com as transações baratas e rápidas possibilitadas pela Starknet e pelo novo motor de jogos criptográficos Dojo, a promessa de não apenas possuir seus ativos dentro do jogo, mas também provar a lógica do jogo on-chain, está se concretizando.

O mercado global de jogos, avaliado em 245 bilhões de dólares em 2023, é um dos maiores segmentos da indústria de entretenimento mundial. E os jogos em blockchain, com sua promessa de permitir uma interoperabilidade ilimitada, oferecem uma abertura para um mundo de jogos muito mais emocionante do que o cenário atual. Semelhante a como os jogos multiplayer acrescentaram uma nova dimensão de possibilidades ao ecossistema de jogos, os jogos on-chain podem se tornar ainda mais divertidos e relevantes.

Mas essa promessa se deparou com a realidade da blockchain - as transações são caras e lentas. Esses são dois problemas que os jogos simplesmente não podem ter. Por causa disso, criar jogos on-chain de sucesso tem sido praticamente impossível.

Mas com a maturidade da tecnologia de validade rollup, a promessa dos jogos on-chain finalmente está sendo cumprida.

Neste artigo, veremos como a alta TPS possibilitada pela Starknet traz a promessa dos jogos on-chain à realidade. E veremos como o Dojo - o primeiro motor de jogos prováveis construído pela comunidade - usa a Starknet para capacitar criadores. Por fim, analisaremos o futuro do Dojo e o que ele desbloqueia para os jogos em blockchain.

Jogos Cripto

Quando falamos sobre jogos em blockchain, as duas ideologias mais populares que a blockchain possibilita são a propriedade de ativos dentro do jogo e a interoperabilidade.

A propriedade de ativos dentro do jogo significa que os ativos do jogo pertencem a uma carteira de propriedade do usuário. Em outras palavras, eles não pertencem ao criador do jogo ou a uma simples conta de e-mail armazenada em um servidor centralizado que os desenvolvedores do jogo podem excluir remotamente. Nos jogos em blockchain, os ativos que você cria ou ganha realmente pertencem a você.

E uma vez que esses ativos pertencem a você - os jogos podem permitir a interoperabilidade. Com a interoperabilidade, personagens e ativos de um jogo podem ser transferidos para um jogo ou mundo diferente. Se você investir centenas de horas em um jogo, mas decidir não jogar mais, pode levar esses ativos arduamente conquistados com você para seu novo jogo de escolha.

Para implementar esses dois conceitos, os jogos devem ser construídos on-chain. Isso significa que todos os ativos dentro do jogo, todas as ações realizadas pelo jogador e quaisquer outras mudanças de estado devem ocorrer como uma transação na blockchain (separadamente para cada ação ou uma transação agregada enviada periodicamente). Em uma blockchain relativamente descentralizada, pode custar alguns centavos a algumas centenas de dólares (durante a congestão) e levar vários minutos ou mais para uma única transação. Obviamente, isso torna a operação de uma infraestrutura de jogos em larga escala em tais plataformas proibitivamente cara, lenta e imprática.

Starknet e Computação Barata

Mas tudo isso está mudando com o advento de validity rollups como a Starknet.

A Starknet é um rollup de validade de Camada 2 (comumente conhecido como zero-knowledge rollup) desenvolvido pela StarkWare que usa sistemas criptográficos chamados STARKs para diminuir drasticamente os custos de computação e armazenamento. (Para saber mais sobre provas criptográficas na Starknet, consulte um artigo introdutório aqui.)

A Starknet (e Cairo, a linguagem de contrato inteligente para Starknet) permite que dApps processem alta TPS a um custo mínimo e ainda aproveitem a segurança da Ethereum.Essas transações baratas e rápidas são exatamente o que é necessário para desbloquear a promessa dos jogos em blockchain. Os jogos podem agora ser totalmente on-chain, rápidos e acessíveis.

Mas mesmo com a capacidade de estar on-chain, para que os jogos em blockchain floresçam, eles precisam de um segundo bloco de construção fundamental: um motor de jogo comprovável.

O que são Motores de Jogo

Um motor de jogo é a estrutura de software que possibilita os belos cenários, os movimentos ágeis dos jogadores e os comportamentos realistas dos personagens nos jogos que você ama. Um motor de jogo geralmente inclui bibliotecas e programas de suporte que fornecem aos desenvolvedores uma estrutura para que eles não precisem recriar sistemas fundamentais (como física, gráficos e mecânicas de jogo) do zero para cada jogo. Motores de jogo também podem incluir processamento de áudio e vídeo, renderização de efeitos 3D e recursos de IA.

Um motor de jogo é o palco sobre o qual um jogo é construído.

A maioria dos jogos que amamos jogar deve sua existência a dois dos motores de jogo mais populares do mundo: Unity e Unreal Engine. O Unreal Engine, desenvolvido pela Epic Games, tem sido usado em títulos populares como “Fortnite”, “Street Fighter V” e a série “Gears of War”. Unity, outro grande player da indústria de motores de jogo, trouxe jogos como “Hearthstone”, “Ori and the Blind Forest” e “Pokémon Go” à vida.

Como o Starknet desbloqueia a promessa dos jogos em cripto, uma corrida de projetos começou a construir jogos no Starknet. Mas o que ainda está faltando é um motor de jogo cripto que permita aos desenvolvedores criar jogos sem precisar escrever código personalizado para física básica, lógica e mecânicas de jogo—tudo isso enquanto permanece on-chain.

Dojo – o Primeiro Motor de Jogo Comprovável

Dojo é esse motor de jogo cripto. É um motor de jogo comprovável construído pela comunidade e uma ferramenta para construir jogos on-chain e mundos autônomos. Ele traz a promessa dos jogos em cripto para a realidade.

O número de jogos no Starknet usando Dojo está crescendo rapidamente. Alguns dos mais populares incluem:

Influence – Um MMO de grande estratégia ambientado em um distante cinturão de asteroides com uma economia aberta de propriedade dos jogadores. Os usuários podem comprar NFTs que lhes permitem explorar e desenvolver asteroides. Todos os asteroides vivem no mesmo mundo, e os jogadores podem interagir uns com os outros.

Realms – Um jogo de estratégia com 8.000 mapas de terras com nomes, formas, tamanhos e características geográficas específicas que oferecem utilidade on-chain aos usuários (proprietários dessas terras), como geração de recursos e primitivas habitacionais fungíveis que permitem jogos econômicos.

CafeCosmos – Um jogo on-chain baseado em terras onde os usuários devem gerenciar recursos de forma eficiente. Isso inclui a coleta de recursos, cultivo, criação de animais, fabricação de eletrodomésticos e móveis, negociação de ativos e muito mais.

Componentes do Dojo

O ecossistema Dojo tem os seguintes componentes:

ECS (Sistema de Componentes de Entidade) escrito em Cairo
Planejador de migração Sozu
Pilha de rede e indexação Torii
Rede de desenvolvimento RPC Katana

Vamos explorar cada um deles em detalhes.

Um sistema ECS é um padrão de design usado no desenvolvimento de jogos para promover um código mais sustentável. Um sistema ECS permite que o desenvolvedor de jogos atribua características únicas (componentes) aos objetos do jogo (entidades), permitindo que toda a cena funcione como um sistema integrado.

A estrutura ECS do Dojo, especialmente projetada para o desenvolvimento de jogos baseados em blockchain, promove modularidade, eficiência e flexibilidade, que são vitais para gerenciar os desafios únicos dos ambientes de blockchain. Isso possibilita a criação de jogos complexos e dinâmicos na blockchain, apoiando diversas mecânicas de jogo e interações, enquanto aproveita os benefícios transparentes e descentralizados da tecnologia blockchain.

E, como o Dojo é escrito em Cairo, ele maximiza a eficiência do código que precisa ser comprovado. (Para saber mais sobre as complexidades de Cairo e o que queremos dizer com comprovável, recomendamos este artigo.)

Sozo é uma ferramenta adaptada especificamente para planejamento de construção e migração.Em outras palavras, Sozo pode ser usado para implantar os jogos desenvolvidos na Starknet. Com um simples comando `sozo migrate`, é possível implantar uma instância do jogo “world” na blockchain. Sozo está disponível apenas como uma ferramenta de interface de linha de comando (CLI). No entanto, uma interface GUI está atualmente em desenvolvimento.

Torii é uma camada abrangente de indexação e rede para mundos Dojo. Como o sistema Torii é construído sobre o Dojo, ele é projetado para indexar quaisquer eventos que acontecem nos mundos de jogos implantados na blockchain. Ele organiza sistematicamente o estado dos mundos Dojo, tornando a consulta de dados para os clientes conveniente e eficiente. Considerando muitas mudanças de estado em jogos — imagine que cada clique é uma mudança de estado — sistemas de consulta eficientes são um recurso útil na pilha Dojo. As consultas no Torii são feitas em GraphQL.

Katana é um nó local extremamente rápido da Starknet projetado para suportar o desenvolvimento local com Dojo. Katana permite que os desenvolvedores testem suas aplicações nesta “devnet” para um desenvolvimento local rápido. Os desenvolvedores podem usar a rede Katana para testar as transações que estão sendo enviadas durante o jogo. Katana fornece métodos RPC convenientes que podem ser usados para alterar a configuração da rede conforme necessário (por exemplo, mudando o tempo de bloco ou permitindo transações sem taxa, etc.). Além disso, Katana suporta a versão v0.3.0 das especificações JSON-RPC da Starknet (a versão mais recente até junho de 2023). Chamadas JSON nativas da Starknet, como starknet_getTransactionReceipt, starknet_getStorageAt, podem ser usadas no Katana.

O Futuro do Dojo e dos Jogos Cripto

A comunidade Dojo está continuamente pesquisando e construindo para impulsionar os jogos cripto. Além de melhorar os componentes atuais, os desenvolvedores principais estão trabalhando em:

L3s para jogos
Atualizações otimistas
Provas do lado do cliente
Transferências de ativos entre cadeias

Vamos analisar cada um e o que isso significa para os jogos.

L3s para jogos – O Dojo está pesquisando a viabilidade de desenvolver jogos como L3s na Starknet. Isso significa que uma cadeia separada é implantada sobre a Starknet, que periodicamente prova a execução de suas transações e envia a prova para a Starknet (o L2). A Starknet agrega essa prova com outras transações na rede e envia a prova para o Ethereum L1, onde a prova é verificada. Essa solução poderia aumentar a escalabilidade dos jogos várias vezes. (Como um passo extra, pense se toda vez que um jogador tenta um nível no jogo, uma nova camada é construída para uso único sobre a camada do jogo.)

Atualizações otimistas – Com que frequência ficamos em silêncio esperando o texto “transação em andamento…” em nossas carteiras mudar para verde e mostrar a transação como “verificada”? Muitas vezes. Se cada movimento que um jogador faz no jogo é enviado como uma transação separada, o jogador perderia muito tempo aguardando a aceitação da transação.

Atualizações otimistas — que o Dojo está trabalhando para adicionar como um recurso extra em sua pilha — eliminam esse problema ao executar a transação de forma otimista no lado do cliente (no próprio navegador) e permitindo que o jogador continue o jogo. Se, por algum motivo, o resultado da transação for diferente do que foi executado no navegador, o jogo reconciliaria as mudanças.

Provas do lado do cliente – Juntamente com as atualizações otimistas executadas no lado do cliente, o Dojo está explorando a possibilidade de provas do lado do cliente de partes das transações enviadas para a blockchain. Isso permitiria que os jogos construídos sobre o Dojo efetivamente ocultassem algumas das entradas passadas pelo usuário, uma vez que uma prova ZK de recebimento dessas entradas no lado do cliente pode ser criada. Essa prova ZK, por sua vez, poderia ser enviada para a blockchain ao sequenciador, que executa o restante da transação.

Utilizando provas de armazenamento – Provas de armazenamento são uma forma criptográfica de armazenar informações da blockchain para que possam ser compartilhadas entre cadeias. Semelhante aos oráculos, elas fornecem prova de que a informação é verdadeira. Mas, ao contrário dos oráculos, elas não requerem confiança em um terceiro para essa prova — com provas de armazenamento, a confiança é embutida no armazenamento.As provas de armazenamento também permitem comprovar a validade do estado para outra cadeia ou camada construída sobre o Ethereum.

Dojo está trabalhando com a equipe do Herodotus para implementar provas de armazenamento no Dojo, de modo que a transferência de ativos entre cadeias se torne desnecessária. A propriedade de um ativo de uma cadeia diferente poderia ser comprovada com prova de armazenamento, e o usuário poderia utilizar seus ativos em diferentes jogos em diferentes cadeias ou camadas. (Veja a parte sobre jogos sendo construídos como L3s separados sobre o Starknet discutido acima.)

Este artigo é originalmente do StarkNet
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