World Engine：專為全鏈遊戲設計的分片Rollup框架

Gametaverse ｜2023-08-03 15:04

World Engine 分為兩個關鍵部分。第一部分是核心，由兩個關鍵元素組成：EVM Base Shard，一個支持分片的混合執行層和排序器，以及Game Shard，一個高性能的遊戲引擎加執行層。除此之外，還有一些周邊組件，如用於客戶端- 服務器通信的事務中繼和網絡代碼，以及用於像Dark Forest 這樣的ZK 遊戲的ZK Cloud 證明器。

原作者：Scott Sunarto (@smsunarto)

翻譯潤色：Justin（@hicaptainz）

Scott 在上週參加Modular Summit 了，以下內容是Argus 目前的最新進展報告。比較有意思的地方是：World Engine 居然可以和MUD 搭配使用的。

大家好，感謝你們參加今天的峰會。我在這裡要討論一個項目，這個項目佔據了我們過去一年的大部分時間。然而，你們很快就會發現，這個故事的時間線遠遠超過這個時間框架。

在聯合創辦Argus 之前，我是Dark Forest 的創造者之一，這是以太坊上的第一個完全鏈上游戲，使用了ZK snarks。 Dark Forest 的誕生是由一個簡單的問題驅動的：我們能否創建一個每個動作都是鏈上交易的遊戲？在2020 年，這是一個激進的主張。許多人質疑一個完全鏈上游戲的可行性，因為區塊鏈技術的速度慢。儘管有這種懷疑，我們的好奇心驅使我們開發了Dark Forest。

Dark Forest 是一個太空探索遊戲，有數千名玩家在鏈上戰鬥，擴大他們的帝國。在發布的第一周，我們有超過10,000 名玩家，並在以太坊測試網上花費了數万億的gas。這種高水平的活動最終迫使我們從測試網轉移到側鏈。然而，即使是側鏈，因其可擴展性而受到讚譽，也證明是不夠的。我們很快就填滿了整個區塊空間，推高了gas 成本，使側鏈實際上無法使用。

儘管有這些限制，對全鏈遊戲的熱情仍然很高。在Dark Forest 之後，我們看到投資者、創始人、建設者和黑客的激增，他們在Dark Forest 的遺產上建設。像Lattice 和Primordium 這樣的公司開發了更容易的全鏈遊戲開發框架和全鏈遊戲。我們也看到了在EVM 之外的其他生態系統中的發展，比如Starknet 上的Dojo。

現有區塊鏈技術的限制源於我們與其他人共享鏈的事實。如果像Dark Forest 這樣的另一個遊戲存在於同一鏈上，那麼這條鏈就無法有效地運行。這讓我們開始質疑是否應該放棄全鏈遊戲的概念。然而，我們決定探索如何構建更好的全鏈遊戲。

我們開始了一段旅程，從一個關鍵的認識開始：我們把區塊鏈架構視為理所當然。儘管有各種各樣的L1 和L2，但它們都看起來很相似。他們都聲稱有更好的共識機制，更快的VM，更好的欺詐證明者，和更快的ZK 證明者。然而，這些聲明往往缺乏支持的基準。所有這些努力都是為了創建另一個DEX 或鑄造另一個NFT，這些都可以在任何其他鏈上部署。

我們決定從一個不同的角度來看待區塊鏈架構。我們質疑了經典的區塊鏈架構，它似乎在模仿比特幣或以太坊。我們意識到，其他的區塊鏈，無論是L1 還是L2，都在試圖為每個人建立一個區塊鏈，而沒有考慮特定的用例或用戶角色。

我們選擇了一條不同的道路。我們決定為特定的用戶群體構建最好的區塊鏈：遊戲開發者和玩家。我們明白，遊戲與典型的應用有著巨大的不同。例如，像Twitter 這樣的社交媒體平台在一個事件驅動的運行時操作（enent-driven runtime），類似於區塊鏈。用戶觸發一個事件，比如發布一條推文，這會導致狀態轉換。

另一方面，遊戲在一個循環驅動的運行時操作（loop-driven runtime）。即使沒有用戶輸入，狀態轉換也會繼續發生。火繼續燃燒，水繼續流動，作物繼續生長，日夜的循環繼續。這個基本的區別讓我們重新思考如何為遊戲構建一個更好的區塊鏈。

這裡需要理解的關鍵點是，網絡應用中的狀態轉換，如智能合約，並不需要用戶輸入。例如，在Uniswap 中，如果用戶想要交易Token A 和Token B，他們提交一個交易，然後交易就被執行。這個過程是事件驅動的。

然而，我們很快就意識到，傳統區塊鏈的事件驅動性質與運行遊戲狀態機並不兼容。因此，我們探索了遊戲使用的循環驅動運行時。遊戲引擎就是專門為支持這種循環驅動運行時而構建的。

在循環驅動的運行時中，遊戲進程被稱為"ticks"，它們是時間的原子單位。每個遊戲循環在一個tick 中執行。 tick rate 越高，遊戲感覺越流暢。例如，現代遊戲如Counter-Strike 或Valorant 有高tick rate，使得它們感覺更加流暢。相比之下，舊的遊戲由於tick rate 較低，通常感覺比較遲鈍。

在區塊鏈的背景下，這些ticks 可以與區塊進行比較，區塊是狀態轉換發生的單一時間單位。如果一個tick 或區塊感覺慢，它可能會對遊戲體驗產生負面影響。

我們認為，遊戲本質上是循環驅動的，因為許多遊戲狀態轉換並不是由外部輸入觸發的。例如，遊戲中的重力並不依賴用戶按下一個按鈕；它無論用戶輸入如何都會存在。

確定性的交易排序也是至關重要的。例如，如果你想對一個用戶造成傷害，遊戲應該先對用戶進行健康恢復還是先造成傷害？使用傳統的排序，你無法預測或控制哪些狀態轉換先被應用，這會導致遊戲循環中的問題。

通過循環驅動的區塊鏈，我們保持了可組合性，這就是我們為什麼想要使用區塊鏈作為遊戲運行時的原因。這種方法允許實時遊戲玩，模糊了區塊鍊和傳統遊戲服務器之間的界限。它還使得開發比以前更複雜的遊戲成為可能。

然而，要構建一個可擴展的遊戲服務器區塊鏈，我們需要水平可擴展性。遊戲並不是在一個服務器上玩的；它們分佈在許多服務器上。一個roll-up 在一台計算機上運行，並受到物理計算限制。因此，我們需要一種新的策略來控制交易。

傳統的遊戲服務器，特別是那些性能密集型的大型多人在線遊戲(MMOs)，使用分片的概念。分片是一種工具，不是如何構建你的遊戲的處方書。例如，在基於位置的分片中，一個笛卡爾坐標可以被劃分為四個圖表。當玩家從一個分片移動到另一個分片時，會向另一個分片發送一條消息，然後玩家被傳送到那裡。

第二種方法涉及到使用一個被稱為多重分片的概念，這對於玩過MMO 遊戲的人來說是一個熟悉的概念。在這樣的遊戲中，當玩家登錄時，他們會被提供多個服務器供他們選擇。這是一個類似的構造，存在著不同的狀態或遊戲世界，玩家可以選擇加入哪一個。

通過循環驅動的運行時和水平可擴展性，我們也希望實現優秀的可組合性。然而，在roll-up 中實現這一點可能看起來超出了現實。這就是為什麼我們創建了World Engine。我們意識到標準的roll-up 不能按照我們的期望運行，所以我們自己動手構建了我們需要的解決方案。這就像1990 年代，當3D 遊戲引擎還不是隨處可得的時候，開發者不得不自己構建它們。