像@RuneScape这样的游戏是否很快就会在链上运行？

内容原作者：@lordOfAFew

我们都渴望一个自由于腐败、恶意和轻蔑的自主世界；一个持久、永恒且自主的世界。
我们如何实现这一点？就像区块链三难困境一样，在这些努力中总是需要一定的妥协。

自主世界（AWs）面临着同样的三难困境。AWs需要具备扩展到数百万并发玩家的能力，这是一项难以解决的问题。
Rollups通过将三难困境转化为两难困境部分解决了这个问题，得益于继承了结算层的安全性——只要存在第一层（L1）本地资产和无需许可的退出方式。

使用乐观Rollup时，您需要在可扩展性和安全性之间进行选择，这就是为什么某些Rollup方案通过使用替代数据可用性（alt DA）或plasma DA来妥协安全性，以实现可扩展性。然而，使用ZK Rollup时，您可以在最小的信任假设下证明状态的完整性，旨在解决所有三个挑战：可扩展性、安全性和去中心化。Zk是最终目标。

具有完整性的Donkey Kong - 从链上到可证明再到链上
链上游戏承诺给我们表达自由和对信息的主权。由于它们运行在由共识验证的区块链上，因此具备这些特性。可证明游戏使用zk证明，允许在没有大型共识机制的情况下验证游戏状态和计算。使用Cairo、Noir等语言编写，或运行RISC-Zero，这些游戏可以在像浏览器一样独立于孤立的zkVM上运行，具有可验证的输出确保真实执行。这为我们在链上游戏行业的可能性打开了更广阔的空间。

一个生动的例子是像Donkey Kong这样的游戏。目前，要在排行榜上获得高分认可，您必须在经过认证的机器上游戏以防止作弊，同时记录您的游戏过程。然而，如果《Donkey Kong》能够被证明为一款可验证的游戏，玩家就可以在孤立的环境中竞争。取得高分只需向《Donkey Kong》组织提交证明以进行验证。这种方法允许玩家在家中舒适地确立自己为“国王”，而无需录制他们的游戏过程！
在孤立的zkVM中运行完整的游戏目前面临挑战。为了解决这个问题，Dojo生态系统正在努力简化流程，减少复杂性。像Tonk这样的团队在可证明游戏领域取得了进展，值得注意的是，他们成功在zkVM上运行了《Doom》，这被称为“可证明的Doom”。随着证明成本的降低，像Stwo这样的新证明者的出现，使得设计可证明游戏和应用的潜力大大增加。

我们并不一定需要在孤立的zkVM中操作我们的可证明游戏，以从其可证明属性中受益。相反，我们可以在参与者数量最少的mini-StarkNet网络上运行我们的游戏，仍然能实现有保证的安全性。
值得注意的是，这种方法并不是二元的。例如，你可以在EVM上操作一个链上游戏，然后在其上层叠加一个基于Cairo的游戏，增强核心游戏的功能，同时拓宽其能力。

为什么要关注可证明的游戏？
想象一下，如果《RuneScape》的世界突然关闭，所有玩家的游戏统计数据都被永久抹去，会有多少愤怒的玩家。这种情况在开发者决定关闭服务器时必然会发生。我们能做得更好吗？我们能否创造一个像《RuneScape》那样丰富、多样和激烈的世界，而不再面临这样的风险？

这个挑战正是整个链上游戏场景目前正在努力解决的：创建一个持久、永恒和自主的世界。许多团队正在探索各种方法，这正是所需的创新和实验。

在链上游戏中投入了大量创新，但我们的重点是利用Cairo和Starknet VM探索可证明游戏的技术树。本文旨在将一些可证明的游戏概念转化为实际示例，灵感来源于传奇游戏RuneScape。

可证明的哥布林
让我们构建一个可以证明哥布林存在的世界，以RuneScape为例，我们将重点关注游戏的初始区域Lumbridge及其周边，进行探索：
- Lumbridge城堡
- 树木繁茂的森林
- 哥布林
- 库存物品

为了实现可证明的哥布林，我们需要：
- 模拟哥布林和生物的动态移动，以创造一个生动的游戏世界。
- 当玩家捡起物品时，实时更新库存。
- 全球跟踪和保存玩家的进度，以确保游戏的一致性。
- 设计机制以防止利用漏洞，确保游戏的完整性。
- 支持数百万玩家同时在线的可扩展性。

扩展现代传统游戏
传统游戏开发依赖于集中服务器来处理诸如进度、NPC行为、玩家状态管理、物品控制和规则执行等基本功能。为了扩展，增加更多服务器，并将游戏状态进行分割（分片），允许为不同玩家群体提供独立的游戏区域实例。尽管这是一个有效的扩展解决方案，但这种集中化意味着开发者拥有终极控制权，包括关闭服务器的能力。这就是为什么区块链游戏行业应运而生——为了能够拥有一个无需信任的RuneScape……

传统区块链方式
在尝试使用传统区块链方法复制集中服务器的功能时，尽管理论上可行，但由于多个限制，几乎无法扩展到超过几千名同时用户，这变得不切实际：

交易验证
交易或玩家操作必须由网络中的多个节点进行验证和处理。虽然这种方法通过复制处理并使用共识来确保安全，从而使系统更难以被破坏，但它也在交易处理速度（即TPS）方面引入了显著的瓶颈。当然，这可以通过使用单一的中央排序器（几乎每个 L2 都是这样）来绕过，但这会带来更多的信任假设。

每秒交易数
区块链虚拟机（VM）的 TPS 限制了游戏处理玩家动作的能力。当玩家数量及其动作超过区块链的 TPS 容量时，将形成积压，导致费用激增和玩家体验恶化。这实际上限制了单一区块链排序器可以管理的并发玩家数量。为了克服这些限制，以太坊专注于以 rollup 为中心的路线图，将执行移动到 rollup 层。
在 rollup 上运营我们的世界可以显著提升可扩展性，但如果没有 zk Proofs，我们仍然依赖于大型共识机制或广泛的潜在不可靠信任假设，这会引入风险。因此，zk 被认为是扩展的终极解决方案，尽管它尚未完全实现。
与 OP 层相比，ZK 层的信任假设。ZK 假设在参与者较少的情况下依然强大，允许存在迷你 zk rollups。

一种可证明的方法 - 使用递归证明和多个层
任何区块链的目标是让用户对他们的操作拥有绝对的信任。这一原则在行业中往往被遗忘；如果我们不打算创建无信任系统，那我们的努力有什么意义呢？我们完全可以依赖中央服务器，它们在其功能上表现出色。
在我们的 RuneScape 世界中，我们将专注于递归扩展，采用 STARKs 开创的技术。Tarrence 在这个主题上写了一篇深入的文章，强调了递归证明在保持 Layer 2 和 Layer 3 上的最低信任假设中的重要性。

在我们的世界中，我们可以利用递归证明来扩展和分片世界，同时确保任何被击败的哥布林确实是哥布林。
一个粗略的图示：

让我们分解一下。

L1 以太坊
我们在这里结算最终状态，因此任何人都可以在选择时重建 L2。这就是每个真正的rollup所做的。

L2 Starknet
我们在这里结算L3状态，因此任何人都可以选择重建L3。这是我们维护整个世界状态的地方。

L3 Realms World或其他L3
高性能执行层，支持玩家的全球状态。我们在这里保存Lumbridge Shards的最终状态。这使得在需要时可以快速创建新的shard，恢复玩家的余额。

短暂的Lumbridge Shards
“短暂”意味着临时，强调高效和安全管理每个玩家的游戏状态的重要性——这是所有玩家的首要关注点。通过采用链分片，将每个shard限制在最多30名玩家（尽管理论上这个数字可以更高，但作为一个可管理的例子，这个数字是合适的），我们模仿传统服务器的结构，并进行关键增强：利用zk证明来确保状态更改的完整性。这使我们能够横向扩展到数千个shard，而不牺牲任何玩家的性能。

将这种方法应用于RuneScape
就像传统游戏服务器中的横向扩展概念一样，我们在这里应用类似的策略。通过将游戏世界划分成许多更小的shard，我们使系统能够有效地扩展，容纳数百万名并发用户。

传统游戏服务器和这种方法之间的关键区别在于，玩家完全控制他们的游戏状态，确保更大的自主性和安全性。每一部分状态都可以被重建！

让我们通过一个例子来说明：
当玩家到达Lumbridge时，他们会被分配到一个有容量的短暂链中，方便与最多29名其他玩家进行互动，同时通过快速和低成本的交易确保高性能。现在更深入一点：

森林，有木材等资源
通过这个短暂的链，玩家的移动可以被跟踪，当他们前往森林时，强制执行一定的运动物理，这一切都借助该shard提供的廉价计算能力实现。玩家可以继续砍木头，将其添加到他们的余额中，提升角色等级。

哥布林和其他低级怪物
哥布林可以通过序列器内置的游戏时钟有效模拟。当游戏时钟运行时，序列器会更新它们的状态和位置，直到有玩家出现并将其击败。如果我们选择这样做，我们可以占用相当大一部分的碎片带宽，因为我们限制了玩家数量，这样我们就可以最大化NPC的移动。

散落在周围或被怪物掉落的各种物品
物品可以被拾取并存储在玩家的余额中。当玩家结束游戏会话时，这些物品会被保存到全局状态中。这些值不是短暂的，而是被保存到L3，以便在下一个会话中使用。

结束会话
在游戏会话结束时，玩家的状态会通过返回L3的方式保存在全局状态中，为他们的下一个区域或会话奠定基础。这一过程会在StarkNet L2上进行验证，然后在L1上验证，从而有效建立一个可以证明公正的RuneScape。现在，下一步是实现这个愿景……
我们构建的整个技术栈都是开源的 - 加入道场Discord或直接为核心贡献代码。

那么这些层之间的桥接呢？这对玩家来说不会是个噩梦吗。
是的，目前桥接确实存在问题。然而，已经在Starknet生态系统中使用的一个明确解决方案很快将在其他Layer 2上提供。这被称为存储证明。

为什么选择递归证明和短暂链而不是其他方法？
为了澄清，这是Dojo、Cartridge和Realms生态系统采用的扩展我们设想世界的方法。值得注意的是，这并不是唯一的方法，探索多种方法是有益的。一些最聪明的头脑也在解决这个领域中最具挑战性的问题，他们的工作绝对值得关注。
Lattice - OP Plasma与Redstone结合，允许非常便宜的交易费用。
Playmint - 独特的Optimistic引擎，实现快速游戏体验。
PoP - 定制的EVM分片。
Argus - 自定义EVM游戏分片。
Curio - 修改过的EVM服务器方法。

是时候回归Runescape了。
创建一个支持数百万同时在线玩家的免费开放的RuneScape并非易事。然而，链上游戏行业的集体智慧和创造力是强大的力量。因此，预计在接下来的12到24个月内，会出现像这样的游戏和其他游戏是合理的。

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