Как создать игры на базе блокчейна на StarkNet?

В начале марта Фонд Starknet объявил о создании Игрового Комитета, целью которого является развитие экосистемы игр Starknet. Для финансирования предложений, рекомендованных Игровым Комитетом, выделено 50 миллионов STRK (стоимостью 120 миллионов долларов). Пришло время разобраться, как делать игры на базе блокчейна на Starknet (экосистема Starknet поощряет создание не просто GameFi игр, а именно игр на блокчейне).

Игры на блокчейне не смогли оправдать свои ожидания. Ограничения в масштабах и высокие затраты сделали так, что большинство игр на базе блокчейна свелись к токенизации игровых активов. Но благодаря быстрым и дешевым транзакциям, предоставляемым Starknet, и новому игровому движку Dojo, обещание не только владеть своими игровыми активами, но и подтверждать игровые логики на блокчейне, начинает сбываться.

Глобальный рынок игр, оцененный в 245 миллиардов долларов на 2023 год, является одним из крупнейших сегментов мировой индустрии развлечений. Блокчейн-игры, обещающие бесконечную совместимость, открывают двери в мир игр, который гораздо более захватывающий, чем нынешняя ситуация. Подобно тому, как многопользовательские игры добавили совершенно новое измерение возможностям игровой экосистемы, игры на базе блокчейна могут стать еще более увлекательными и актуальными.

Однако это обещание сталкивается с реальностью блокчейна — транзакции дороги и медленны. Эти две проблемы недопустимы для игр. Из-за этого создание успешных игр на базе блокчейна было практически невозможно.

Тем не менее, с развитием технологии validity rollup обещание игр на блокчейне наконец начинает осуществляться.

В этой статье мы рассмотрим, как высокая TPS, обеспечиваемая Starknet, реализует обещание игр на блокчейне. Также мы посмотрим, как Dojo — первый созданный сообществом проверяемый игровой движок — использует Starknet для поддержки создателей. Наконец, мы обсудим будущее Dojo и то, какие возможности оно открывает для блокчейн-игр.

Криптоигры

Когда мы говорим о блокчейн-играх, две самые популярные идеи, которые позволяет реализовать блокчейн, это владение игровыми активами и совместимость.

Владение игровыми активами означает, что игровые активы принадлежат кошельку, который принадлежит пользователю. Другими словами, они не принадлежат разработчику игры или простому аккаунту электронной почты, хранящемуся на централизованном сервере, который разработчики игр могут удалять удаленно. В блокчейн-играх активы, которые вы создаете или зарабатываете, поистине принадлежат вам.

И как только эти активы принадлежат вам, игры могут обеспечивать совместимость. Благодаря совместимости персонажи и активы из одной игры могут быть перенесены в другую игру или мир. Если вы потратили сотни часов на игру, но решили больше не играть, вы можете взять эти заслуженные активы с собой в новую игру по вашему выбору.

Для реализации этих двух концепций игры должны быть построены на блокчейне. Это означает, что все игровые активы, все действия, совершенные игроком, и любые другие изменения состояния должны происходить в виде транзакции на блокчейне (либо отдельно для каждого действия, либо в виде агрегированной транзакции, отправляемой периодически). На достаточно децентрализованном блокчейне это может стоить от нескольких центов до нескольких сотен долларов (в период перегрузки) и занимать несколько минут или больше для одной транзакции. Очевидно, что это делает эксплуатацию крупномасштабной игровой инфраструктуры на таких платформах чрезмерно дорогой, медленной и непрактичной.

Starknet и Дешевая Вычислительная Мощность

Но все это меняется с появлением validity rollups, таких как Starknet.

Starknet — это Layer 2 validity rollup (обычно известный как zero-knowledge rollup), разработанный StarkWare, который использует криптографические системы под названием STARKs для значительного снижения затрат на вычисления и хранение. (Чтобы узнать больше о криптографических доказательствах на Starknet, ознакомьтесь с вводной статьей здесь.)

Starknet (и Cairo, язык смарт-контрактов для Starknet) позволяют dApps обрабатывать высокую TPS при минимальных затратах и при этом использовать безопасность Ethereum.Эти дешевые и быстрые транзакции именно то, что нужно, чтобы реализовать потенциал блокчейн-игр. Игры теперь могут быть полностью на цепочке, быстрыми и доступными.

Но даже с возможностью быть на цепочке, для процветания блокчейн-игр необходим второй ключевой элемент: доказуемый игровой движок.

Что такое игровые движки

Игровой движок — это программная основа, которая позволяет создавать красивые локации, быстрые движения игроков и реалистичное поведение персонажей в любимых вами играх. Обычно игровой движок включает библиотеки и вспомогательные программы, которые предоставляют разработчикам основу, чтобы им не приходилось создавать основные системы (такие как физика, графика и механика игры) с нуля для каждой игры. Игровые движки также могут включать обработку аудио и видео, рендеринг 3D-эффектов и функции ИИ.

Игровой движок — это сцена, на которой строится игра.

Большинство игр, в которые мы любим играть, обязаны своим существованием двум самым популярным игровым движкам в мире: Unity и Unreal Engine. Unreal Engine, разработанный Epic Games, использовался в таких популярных играх, как “Fortnite”, “Street Fighter V” и серия “Gears of War”. Unity, еще один крупный игрок в индустрии игровых движков, подарил жизнь таким играм, как “Hearthstone”, “Ori and the Blind Forest” и “Pokémon Go”.

Поскольку Starknet открывает перспективы крипто-игр, множество проектов начали создавать игры на Starknet. Однако по-прежнему не хватает крипто-игрового движка, который позволил бы разработчикам создавать игры без необходимости писать собственный код для базовой физики, логики и механики игр, оставаясь при этом на цепочке.

Dojo – первый доказуемый игровой движок

Dojo – это тот самый крипто-игровой движок. Это разработанный сообществом, доказуемый игровой движок и инструментарий для создания игр на цепочке и автономных миров. Он воплощает в жизнь обещание крипто-игр.

Количество игр на Starknet, использующих Dojo, быстро растет. Некоторые из самых популярных:

Influence – грандиозная стратегическая MMO, действие которой происходит в удаленном астероидном поясе с открытой экономикой, принадлежащей игрокам. Пользователи могут приобретать NFT, которые позволяют им исследовать и развивать астероиды. Все астероиды находятся в одном мире, и игроки могут взаимодействовать друг с другом.

Realms – стратегическая игра с 8,000 земельными картами, имеющими конкретные названия, формы, размеры и географические характеристики, которые предоставляют пользователям (владельцам этих земель) утилиту на цепочке, такую как генерация ресурсов и функторные жилищные примитивы, позволяющие проводить экономические игры.

CafeCosmos – основанная на земле игра на цепочке, где пользователям необходимо эффективно управлять ресурсами. Это включает сбор ресурсов, фермерство и разведение животных, создание приборов и мебели, торговлю активами и многое другое.

Компоненты Dojo

Экосистема Dojo включает в себя следующие компоненты:

ECS (Entity Component System), написанная на Cairo
Планировщик миграции Sozu
Сетевой и индексирующий стек Torii
Сеть разработки Katana RPC

Давайте подробнее рассмотрим каждый из этих компонентов.

ECS-система — это шаблон проектирования, используемый в разработке игр для повышения поддерживаемости кода. ECS-система позволяет разработчику игры придавать уникальные функции (компоненты) объектам игры (сущностям), позволяя всей сцене функционировать как интегрированная система.

Фреймворк ECS Dojo, специально разработанный для разработки игр на блокчейне, способствует модульности, эффективности и гибкости, что жизненно важно для управления уникальными вызовами блокчейн-среды. Это позволяет создавать сложные, динамичные игры на блокчейне, поддерживая разнообразные игровые механики и взаимодействия, используя прозрачные и децентрализованные преимущества технологий блокчейна.

И поскольку Dojo написан на Cairo, он максимизирует эффективность кода, который нужно доказать. (Чтобы узнать больше о тонкостях Cairo и о том, что мы подразумеваем под доказуемостью, мы рекомендуем эту статью.)

Sozo – это инструментарий, специально адаптированный для построения и планирования миграции.
Другими словами, Sozo можно использовать для развертывания разработанных игр на Starknet. С помощью простой команды `sozo migrate` возможно развернуть экземпляр игры "world" в блокчейне. Sozo доступен только в виде инструмента командной строки (CLI). Однако в настоящее время разрабатывается графический интерфейс (GUI).

Torii является комплексным уровнем индексирования и сетевого взаимодействия для миров Dojo. Поскольку система Torii построена на основе Dojo, она предназначена для индексирования любых событий, происходящих в игровых мирах, развернутых в блокчейне. Она систематически организует состояние миров Dojo, что делает запрос данных для клиентов удобным и эффективным. Учитывая множество изменений состояния в играх — представьте, что каждое нажатие кнопки является изменением состояния — эффективные системы запросов являются полезной функцией в стеке Dojo. Запросы в Torii осуществляются с использованием GraphQL.

Katana — это крайне быстрый локальный узел Starknet, предназначенный для поддержки локальной разработки с Dojo. Katana позволяет разработчикам тестировать свои приложения в этой "devnet" для быстрого локального развития. Разработчики могут использовать сеть Katana для тестирования транзакций, которые отправляются во время игры. Katana предлагает удобные методы RPC, которые можно использовать для изменения конфигурации сети по мере необходимости (например, изменение времени блока или разрешение транзакций без комиссии и т.д.). Кроме того, Katana поддерживает версию v0.3.0 спецификаций Starknet JSON-RPC (последняя версия на июнь 2023 года). В Katana можно использовать нативные вызовы Starknet JSON, такие как starknet_getTransactionReceipt, starknet_getStorageAt.

Будущее Dojo и криптоигр

Сообщество Dojo постоянно проводит исследования и разработки, чтобы продвигать криптоигры вперёд. Кроме улучшения текущих компонентов, ведущие разработчики работают над:

L3 для игр
Оптимистичными обновлениями
Доказательством на стороне клиента
Кросс-цепочными переводами активов

Давайте рассмотрим каждую из этих идей и то, что они означают для игр.

L3 для игр – Dojo исследует возможность разработки игр как L3 на Starknet. Это означает, что отдельная цепочка развертывается поверх Starknet и периодически подтверждает выполнение своих транзакций, отправляя доказательство на Starknet (L2). Starknet агрегирует это доказательство с другими транзакциями в сети и отправляет его на Ethereum L1, где оно проверяется. Это решение может увеличить масштабируемость игр даже в несколько раз. (В качестве дополнительного шага подумайте о том, что каждый раз, когда игрок пытается пройти уровень в игре, создаётся новый слой для одноразового использования сверху игрового слоя.)

Оптимистичные обновления – Как часто мы сидели в ожидании, когда текст "транзакция в процессе..." в наших кошельках станет зелёным и покажет транзакцию как "подтверждённую"? Часто. Если каждое движение игрока в игре отправляется как отдельная транзакция, игрок потратит много времени на ожидание принятия транзакции.

Оптимистичные обновления — над которыми Dojo работает как над дополнительной функцией своего стека — решают эту проблему, оптимистично выполняя транзакцию на стороне клиента (в самом браузере) и позволяя игроку продолжать игру. Если по какой-то причине результат транзакции отличается от того, что было выполнено в браузере, игра скорректирует изменения.

Доказательство на стороне клиента – Вместе с оптимистичными обновлениями, выполняемыми на стороне клиента, Dojo исследует возможность доказательства на стороне клиента частей транзакций, отправляемых в блокчейн. Это позволило бы играм, построенным на основе Dojo, эффективно скрывать некоторые из вводимых пользователем данных, поскольку можно создать ZK-доказательство получения этих данных на стороне клиента. Это ZK-доказательство, в свою очередь, может быть отправлено в блокчейн к секвенсеру, который выполняет оставшуюся часть транзакции.

Использование доказательств хранения – Доказательства хранения являются криптографическим способом хранения информации блокчейна, чтобы её можно было делиться между цепочками. Аналогично оракулам, они предоставляют доказательство того, что информация является истинной. Но в отличие от оракулов, они не требуют доверия к третьей стороне для этого доказательства — с доказательствами хранения доверие встроено в само хранилище.Доказательства хранения также позволяют подтверждать действительность состояния для другой цепочки или уровня, построенного поверх Ethereum.

Dojo работает с командой Herodotus над реализацией доказательств хранения в Dojo, чтобы избежать необходимости в трансфере активов между цепочками. Владение активом из другой цепочки может быть подтверждено с помощью доказательства хранения, и пользователь сможет использовать свои активы в разных играх на различных цепочках или уровнях. (См. часть о том, что игры создаются в виде отдельных L3 поверх Starknet, обсужденную выше.)

Эта статья изначально была опубликована на StarkNet
https://t.co/umwqB9IKpd