“Fisika Digital” dalam Game Rantai Penuh

Beberapa bulan yang lalu, sebelum bergabung dengan Lattice, saya bercanda dengan Ludens (pendiri Lattice) bahwa tim tersebut harus menerbitkan artikel berjudul "Mengapa Protokol Anda Membutuhkan Fisika". Artikel ini sebagian merupakan diskusi filosofis, sebagian merupakan propaganda pemasaran (dan mungkin sebagian tidak masuk akal), dan akan menjelaskan mengapa pembuat pasar otomatis (AMM), pasar pinjaman terdesentralisasi (DeFi), dan blockchain Layer1 dan Layer2 Protokol mereka harus dibuat secara fisik** oleh menerapkan konsep seperti koordinat spasial, kecepatan, dll. Menggabungkan prinsip-prinsip cahaya, konservasi energi, dan fisik lainnya ke dalam kontrak dan arsitektur pintar yang mendasarinya.

** **

Hal di atas terinspirasi oleh komentar yang dibuat Ludens kepada saya (juga diungkapkan dalam podcast dan pembicaraan) tentang keterbatasan komputasi blockchain saat ini dan ketidaksesuaiannya dengan fisika universal. Ethereum hanya memiliki satu dimensi: waktu, oleh karena itu, rantai yang kompatibel dengan EVM hanya dapat memproses transaksi secara berurutan. Alam semesta memiliki empat dimensi: ruang Euclidean tiga dimensi (x, y, z) dan waktu, yang berarti peristiwa terjadi secara paralel di alam semesta. Kejadian Blockchain diatur berdasarkan waktu, dan kecepatan penyebaran informasi ditentukan oleh kecepatan paket transaksi node validator. Peristiwa yang terjadi di alam semesta dipengaruhi oleh teori relativitas, dan kecepatan perjalanan informasi hanya dibatasi oleh kecepatan cahaya.

Bisakah kita mensimulasikan fenomena yang ada dalam Fisika dan Relativitas Universal dengan “memberikan” koordinat (lokasi) kontrak pintar di blockchain dan membatasi interaksi dengan kontrak tertentu ke lokasi tertentu? Hal ini akan menghilangkan keadaan global (karena informasi bergerak dengan kecepatan cahaya) dan pada dasarnya memparalelkan EVM dengan "mencurangi" bagaimana keadaan disebarkan ke seluruh jaringan blockchain.

Jika Alice berdagang dengan Bob di satu area ruang, itu tidak berpengaruh pada apakah Charlie dapat berdagang dengan Dave satu juta mil jauhnya. Meskipun EVM perlu mengurutkan transaksi ini, kontrak pintar yang diterapkan secara fisik tidak memerlukannya karena mereka memiliki konsep koordinat spasial. Dari perspektif jaringan blockchain, tidak diperlukan lagi produsen blok global, hanya produsen blok lokal yang pada akhirnya mengoordinasikan transaksi dalam skala global.

Fenomena lain juga dapat terungkap melalui koordinat spasial, bukan hanya implementasi paralelisasi EVM yang rumit. Contohnya dapat ditemukan dalam desain zkDungeon, sebuah game yang mendahului MUD (sistem operasi aplikasi on-chain Lattice), serta OPCraft dan Sky Strife (dua game pertama kami yang dibuat di atas MUD). zkDungeon adalah persilangan antara permainan papan dan permainan battle royale on-chain di mana pemain dapat membangun dan menambang wilayah di peta, memanggil makhluk, dan memperdagangkan sumber daya seperti emas dan jiwa.

Seperti hipotetis EVM di atas, kontrak memiliki koordinat yang ditentukan di peta. Berbeda dengan EVM hipotetis, koordinat tidak diwajibkan untuk tujuan paralelisasi transaksi, melainkan untuk mendorong perilaku "yang muncul", seperti pemain yang membangun rute perdagangan, kerajaan laut, yang semuanya akan muncul di lokasi "fisik" pembuat pasar otomatis yang ditentukan. (AMM). Melalui kontrak lokal, kami dapat dengan cepat memasukkan pasar perdagangan ke dalam permainan dan mendorong perilaku pemain baru yang penasaran untuk menggunakannya.

Tangkapan layar zkDungeon

Sesuatu yang sederhana seperti menentukan koordinat kontrak dalam ruang metrik dapat berdampak besar, mulai dari menciptakan jenis perilaku pemain baru hingga membantu transisi EVM dari komputer serial saat ini ke model komputasi berperforma lebih tinggi. Kami menyebut resep sederhana ini "Fisika Digital", saya ingin menganggap Fisika Digital sebagai hukum dasar sistem on-chain dan mungkin saja terjadi di seluruh tumpukan (dari lapisan aplikasi hingga lapisan infrastruktur) menghasilkan resonansi.

Ada contoh fisika digital lain dalam game on-chain yang terkenal. Di Dark Forest, pemain dapat memilih cara mengungkap peta kabut perang dalam game. Mereka dapat menggunakan penambang Java single-threaded standar dalam browser Dark Forest untuk menghitung hash dan dengan demikian mengungkapkan peta. Atau mereka dapat menggunakan lebih banyak inti CPU untuk menghitung hash dengan menggunakan modul drop-down sederhana. Ada juga penambang khusus yang ditulis dalam Rust yang memungkinkan penemuan peta lebih cepat, atau jika pemain ingin melakukan outsourcing penambangan, mereka dapat menggunakan penambang jarak jauh yang berjalan di server atau Raspberry Pi. Salah satu pemain mendapat perhatian karena menerapkan ini pada instans AWS 96-inti (yang mungkin memakan biaya sekitar $3 per jam).

Perilaku ini mungkin sulit untuk dipahami jika Anda tidak mengetahui plugin lain yang dibuat pemain untuk Dark Forest. Sebagai game dengan puluhan plug-in bebas lisensi, pemain juga dapat membeli dan menjual peralatan, planet, dan bahkan koordinat planet (di dunia dengan informasi yang tidak lengkap di tengah kabut perang, informasi itu sendiri dapat menjadi komoditas di pasar game , dan bahkan barang yang paling berharga). Tiba-tiba, penambangan di alam semesta Hutan Gelap menjadi perilaku ekonomi yang sepenuhnya rasional, serupa dengan menambang sumber daya berharga apa pun di dunia fisik.

Masukan valid yang Anda pilih untuk diterima dapat menimbulkan konsekuensi besar dan secara langsung memengaruhi fisika digital sistem Anda. Bayangkan kecepatan eksplorasi peta di Dark Forest bersifat statis, dan pemain tidak dapat menyesuaikan kecepatan yang diinginkan untuk menjelajahi peta. Hal ini akan menjadikan total ukuran alam semesta di Hutan Gelap sebagai fungsi linier dari jumlah pemain dan waktu permainan, bukan fungsi dari kedua faktor tersebut, ditambah biaya sumber daya kumulatif penambangan. Permainan antar pemain akan lebih sederhana: Pemain terkuat adalah mereka yang menghabiskan lebih banyak waktu dalam permainan, atau menghabiskan lebih banyak uang di dunia nyata untuk membeli koordinat peta. Versi sebenarnya dari Dark Forest saat ini memungkinkan adanya variabel ketiga, berdasarkan pada berapa banyak uang yang bersedia dikeluarkan pemain untuk mengungkap sumber daya komputasi alam semesta. Dengan kata lain, dengan menggunakan hashrate sebagai masukan, pengguna memiliki kontrol lebih besar terhadap seberapa besar alam semesta yang mereka inginkan, sehingga meningkatkan kemungkinan perilaku yang lebih dinamis di masa depan.

Dunia otonom adalah cawan petri yang ideal untuk "fisika digital". Tidak ada praktik terbaik untuk mengetahui seperti apa fisika digital yang "kuat", itu akan bergantung pada dunia on-chain yang Anda rancang. Tidak setiap dunia perlu dibatasi pada operasi yang dilakukan dalam batas-batas grid, atau di dalam alam semesta yang mengembang dengan kecepatan yang sama dengan daya komputasi Anda. Hal terpenting tentang fisika digital adalah resonansi yang dihasilkannya.

Kami percaya dunia otonom muncul dari keadaan primitif. Seperti alam semesta yang kita tinggali, teknologi memerlukan penelitian mendalam untuk melengkapi eksperimen tingkat produk dan dokumentasi teknis. Kami berharap dapat mengatur ide, intuisi, kesalahan, dan wawasan yang kami peroleh sambil membangun dunia otonom agar kebenaran lebih mudah diakses oleh siapa pun yang menjelajah bersama kami.