Prova de Trabalho Virtual: um protocolo inovador de distribuição de ativos

Desde 2017, o campo do Web3 entrou na era de baixa barreira de entrada para a emissão de ativos. Vários projetos emitem tokens personalizados ou NFTs através de IDO, ICO, entre outros, mas frequentemente enfrentam problemas de controle excessivo ou falta de transparência, resultando em frequentes fenômenos de RugPull.

Até hoje, os modelos tradicionais de IDO e ICO expuseram falhas em termos de equidade. O setor tem esperado por um protocolo de emissão de ativos mais justo e confiável, para resolver os muitos problemas enfrentados na geração de tokens de novos projetos. Embora alguns projetos inovadores tenham proposto seus próprios "modelos econômicos justos", a maioria não conseguiu se tornar um protocolo universal.

Então, que tipo de modelo seria uma forma de distribuição de ativos mais justa e confiável? Que tipo de solução poderia se tornar um protocolo universal? O projeto Cellula, que será apresentado neste artigo, oferece uma nova perspectiva para resolver as questões acima mencionadas. Este projeto implementou uma camada de distribuição de ativos que simula PoW, utilizando a prova de trabalho virtual (vPOW) para "minerar" o processo de distribuição de ativos, alcançando um paradigma de distribuição de ativos mais justo através da simulação do Bitcoin.

Embora a Cellula seja vista por muitos como um projeto de finanças de jogos, devido ao fato de que as recompensas dentro do jogo podem ser definidas como qualquer tipo de Token, teoricamente a Cellula pode funcionar como uma plataforma de distribuição de ativos genéricos com efeito PoW, trazendo uma perspectiva e um espaço de imaginação mais amplos para a emissão de ativos Web3. Ela pode até ser chamada de "um experimento social em homenagem à mineração de Bitcoin".

PoW e vPoW: Loteria de sorteio imprevisível

Seja PoW tradicional ou PoS, ou o vPoW que será discutido neste artigo, a essência é estabelecer um conjunto de algoritmos cujos resultados de saída são difíceis de prever, utilizando esses resultados para realizar uma "loteria". Os mineradores de Bitcoin precisam construir localmente um bloco que atenda às condições restritivas, enviá-lo para todos os nós da rede para consenso, a fim de receber a recompensa pela mineração. As condições restritivas exigem que o hash do bloco construído atenda a requisitos especiais, como ter um prefixo de 6 zeros.

Devido à dificuldade em prever o resultado da geração do hash do bloco, a construção de blocos que atendam às condições só pode ser feita alterando constantemente os parâmetros de entrada para uma busca exaustiva, o que exige hardware muito avançado dos mineradores.

Em resumo, a mineração de Bitcoin implementa um sistema de "loteria" online em que todos os mineradores da rede participam, através da imprevisibilidade do algoritmo de hash SHA-256. Este design, ao custo de energia elétrica, garante a ausência de permissão na forma de participação.

Além disso, PoW é uma forma mais justa de distribuição de ativos; a dificuldade de controle por parte do projeto nas principais blockchains PoW é muito maior do que nas blockchains PoS. Em muitos casos de blockchains PoS ou planos de ICO, IDO, são comuns exemplos de controle forte por parte do projeto.

Por exemplo, o preço do Solana foi manipulado pela FTX e SBF, subindo quase 1000 vezes entre 2019-2021, enquanto muitos operadores de nós de validação do Solana eram investidores iniciais, que obtiveram suas participações a um custo próximo de zero, o que prejudicou gravemente a equidade na distribuição de ativos. Embora no PoW as equipes do projeto também tenham espaço para controle, a magnitude desse controle costuma ser muito menor do que no PoS.

O problema é que o modo PoW geralmente é aplicado a blockchains de camada base e não à emissão de ativos na camada de aplicação. Podemos projetar um conjunto de soluções que possam ser implementadas na blockchain para simular o efeito do PoW? Se for possível, poderemos criar um protocolo de distribuição de ativos mais justo e confiável do que soluções com controle rígido como ICO e IDO. Combinando com alguns cenários de jogos, podemos desenvolver projetos financeiros de jogos interessantes (. Claro que o uso prático não se limita a jogos, também pode fornecer soluções justas de distribuição de ativos para outros projetos ).

A chave é, como simular o efeito do PoW na camada de emissão de ativos em cadeia? No projeto Cellula, através da introdução do famoso algoritmo "Jogo da Vida de Conway", é atribuída capacidade de computação ao ativo digital virtual em cadeia ( chamado "BitLife". Em termos simples, é como permitir que os participantes cultivem grupos de células em suas próprias placas de Petri; com o passar do tempo, quanto mais células sobreviventes houver na placa de Petri de alguém, maior será a capacidade de computação obtida após a conversão, aumentando as chances de receber recompensas de mineração.

A Cellula substitui o cálculo de hash tradicional do PoW por um método de cálculo cujo resultado é difícil de prever, alterando a forma de "Trabalho" no "Proof of Work". No design da Cellula, o foco está em como obter um maior número de células vivas em uma placa de cultivo )BitLife(. A simulação das mudanças de estado do BitLife requer o consumo de recursos computacionais, essencialmente transformando o algoritmo de hash executado na mineração de bitcoin em um algoritmo específico para simular o Jogo da Vida de Conway, que é chamado de vPOW)Virtual POW(.

![Interpretação do Cellula: Homenagem ao protocolo de emissão de ativos gamificados de mineração PoW])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7c88e7b70b6aeb205470e125f535915f.webp(

O núcleo do vPOW: Jogo da Vida de Conway e BitLife

Antes de analisarmos detalhadamente o design do mecanismo da Cellula, vamos primeiro entender o núcleo mais importante do vPOW ----- "Jogo da Vida de Conway". Ele remonta à proposta de "máquinas de Turing" de von Neumann em 1950, e mais tarde o matemático John Conway apresentou oficialmente o "Jogo da Vida de Conway" em 1970, usando algoritmos para simular as leis da evolução da vida na natureza.

Suponha que temos uma placa de Petri, na qual dividimos em muitos pequenos quadrados segundo coordenadas bidimensionais, e então fazemos a "configuração inicial" da placa, permitindo que algumas células vivas ocupem parte dos quadrados. Após isso, o estado de vida ou morte dessas células evoluirá com o tempo, apresentando gradualmente um complexo agrupamento de células. Isso é essencialmente um jogo de tabuleiro bidimensional, cujas regras são muito simples:

• Cada célula tem dois estados: viva/morta, cada célula interage com as células nos oito quadrados ao seu redor.
• Se uma célula viva tiver menos de 2 células vivas nas 8 casas ao seu redor, essa célula entra em estado de morte.
• Quando uma célula viva tem 2 ou 3 células vivas ao seu redor, essa célula permanece viva
• Quando uma célula viva tem mais de 3 células vivas ao seu redor, essa célula entra em estado de morte ) simulando que a quantidade de vida é excessiva e está competindo por recursos (
• Quando há 3 células vivas ao redor de uma célula morta, essa célula torna-se um estado vivo ) simulação de proliferação celular (

De acordo com as regras acima, após a definição do padrão inicial do estado das células na placa de Petri, o estado das células evoluirá e iterará ao longo do tempo, gerando resultados variados. Pode-se até simular o efeito do computador usando o Jogo da Vida de Conway.

Por exemplo, a vida/morte de cada célula em uma placa de Petri corresponde a 0/1 em binário, podendo-se considerar o estado inicial das células como "parâmetros de entrada", e a vida ou morte de cada célula representa os dados de entrada. Depois, o estado das células começa a evoluir de acordo com o padrão inicial, e cada mudança de estado em cada rodada é equivalente a uma operação no processo de cálculo; o estado obtido após um período de tempo pode ser considerado como "saída".

Basta definir padrões iniciais adequados, o Jogo da Vida de Conway pode, após várias gerações de evolução, produzir resultados específicos. Devido à grande variedade de padrões iniciais, suas características podem ser utilizadas para simular o efeito de sorteios de loteria. Podemos estabelecer condições limitadoras, onde cada jogador escolhe aleatoriamente um conjunto de padrões iniciais, e após 100 gerações de evolução, os resultados que atendem a características específicas conferem ao proprietário do cultivo o direito a recompensas, semelhante à ideia da mineração de Bitcoin:

"O sistema primeiro limita quais tipos de resultados de saída atendem aos requisitos, os participantes inserem valores iniciais aleatórios no algoritmo dado, tentando obter resultados de saída que atendam aos requisitos". Devido ao grande número de parâmetros de entrada iniciais a serem testados, é necessário um grande esforço para ter sorte e ganhar, essa é a lógica do PoW: os mineradores devem realizar um certo trabalho para receber recompensas.

![Interpretação Cellula: Homenagem ao protocolo de emissão de ativos gamificado de mineração PoW])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-022dbfaef89cc79b60d30d197dc32d2b.webp(

Depois de entender a ideia básica de Cellula e do Jogo da Vida de Conway, vamos analisar os detalhes específicos do design. Cellula divide a "placa de Petri" em 9*9=81 quadrados, onde cada célula em um quadrado pode ter dois estados: viva/morta, correspondendo a 0 e 1) em binário. Assim, de acordo com as combinações, o estado inicial das células na placa de Petri tem 2^81 possibilidades, um número equivalente ao quadrado de um trilhão.

O que os jogadores devem fazer é selecionar os parâmetros de entrada do modelo inicial da placa de Petri (. O BitLife atua como a entidade da placa de Petri ), que na verdade é um NFT (, contendo 81 quadrados, onde cada quadrado abriga uma célula ) que pode ter dois estados: viva/morta; os quadrados vazios são equivalentes a células mortas (. Em seguida, cada 3*3=9 quadrados adjacentes no BitLife formam um BitCell, e cada BitLife é composto por 2-9 BitCells unidos ); se o BitLife construído tiver menos de 9 BitCells, algumas áreas ficarão vazias, sendo que por padrão são consideradas células mortas (.

De acordo com a combinação, BitCell)3*3 quadrados( tem 2^9 modos iniciais diferentes, o que os jogadores devem fazer é escolher aleatoriamente várias combinações de BitCell com modos diferentes para construir um BitLife. Em termos simples, é apenas encontrar um modo inicial aleatório para seu prato de cultivo, e como mencionado anteriormente, existem ao todo 2^81 modos iniciais diferentes, que é um número astronômico. Portanto, o espaço de escolha disponível para os participantes é muito grande, semelhante ao cenário de mineração de Bitcoin que utiliza SHA-256.

O estado celular do BitLife muda com o aumento da altura do bloco. A Cellula distribui o poder de computação com base no estado do BitLife em diferentes alturas de bloco. A uma altura de bloco dada, quanto mais células sobreviventes estão incluídas, maior é o poder de computação do BitLife, o que equivale a criar uma espécie de mineradora virtual.

Por exemplo, os participantes da Cellula devem exaurir as 2^81 combinações iniciais do BitLife fora da cadeia, prever o estado evoluído de cada combinação e depois ver se podem cumprir os requisitos do sistema de recompensas. Supondo que a altura atual do bloco seja 800, o sistema estabelece a exigência: quando a altura do bloco for 1000, o BitLife com o maior número de células sobreviventes poderá obter a maior recompensa, então o objetivo dos participantes será muito claro:

No bloco de altura 800, quero obter um BitLife de um certo padrão, cujo BitLife, na altura do bloco 1000, consegue ter mais células vivas do que outros BitLife.

Este é o núcleo da mecânica do Cellula, cujo objetivo é construir ou comprar de outros o BitLife mais provável de obter recompensas de mineração. Este modo equivale a permitir que investidores comuns/investidores avançados desenvolvam suas próprias máquinas de mineração, podendo então vender as máquinas de mineração feitas por eles a outros ou comprar máquinas de mineração de outros para minerar. Se alguém quiser construir sua própria máquina de mineração, precisará simular fora da cadeia a evolução do estado de diferentes modos de BitLife, o que consumirá recursos computacionais; se alguém optar por comprar a máquina de mineração de outra pessoa, na verdade estará comprando diferentes modos iniciais de BitLife, necessitando julgar por conta própria as futuras mudanças de estado desses BitLife, portanto, ainda será necessário calcular fora da cadeia. Este é um ponto muito interessante em todo o design do jogo Cellula.

![Interpretação Cellula: homenagem ao protocolo de emissão de ativos gamificados de mineração PoW])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-4255a676799fbd6e1ed24506055c7943.webp(

Depois de entender o mecanismo central do jogo, vamos olhar para outros detalhes: na verdade, as células vivas em BitLife podem transbordar para fora do quadrado inicial de 99, e o número de células vivas pode ser muito maior do que 99, sem restrições de borda. Se o número de células ativas em um BitLife continuar a aumentar, o poder de mineração atribuído também aumentará, enquanto se a escolha do modo inicial do BitLife for inadequada, o número de células vivas diminuirá e o poder de mineração também diminuirá.

O sistema distribui recompensas de mineração a cada 5 minutos, chamadas de pontos de energia no jogo, ), com base na participação de poder de computação de cada BitLife na rede.

No Cellula, o processo de síntese de BitLife pelos jogadores é um processo de "fabricação" de novas máquinas de mineração. A entidade BitLife é um NFT, que, após ser cunhado na blockchain, requer uma operação de "carga" para iniciar a mineração. A carga é válida por 1 dia, 3 dias e 7 dias, e é necessário pagar uma pequena taxa, além de que, após o vencimento, é preciso continuar a carga.

Para incentivar os usuários a carregar mais BitLife, a Cellula configurou uma função de "sorteio de carregamento", que pode ser escolhida sempre que uma operação de carregamento for iniciada, recebendo algumas recompensas extras (. Esta recompensa é independente da recompensa de mineração ).

![Interpretação do Cellula: Homenagem ao Po