Bằng chứng công việc ảo: một giao thức phân phối tài sản đổi mới

Kể từ năm 2017, lĩnh vực Web3 đã bước vào thời đại phát hành tài sản với rào cản thấp. Các loại dự án phát hành token tùy chỉnh hoặc NFT thông qua các phương thức như IDO, ICO, nhưng thường gặp phải các vấn đề kiểm soát mạnh mẽ hoặc thông tin không minh bạch, dẫn đến hiện tượng RugPull diễn ra thường xuyên.

Đến nay, các mô hình IDO và ICO truyền thống đã bộc lộ những thiếu sót về tính công bằng. Ngành công nghiệp luôn mong đợi có một giao thức phát hành tài sản công bằng và đáng tin cậy hơn, nhằm giải quyết nhiều vấn đề mà các dự án mới gặp phải trong quá trình tạo token. Mặc dù một số dự án đổi mới đã đưa ra "mô hình kinh tế công bằng" của riêng mình, nhưng hầu hết chưa thể được phổ biến thành giao thức chung.

Vậy, mô hình nào là phương thức phân phối tài sản công bằng và đáng tin cậy hơn? Giải pháp nào có thể trở thành một giao thức chung? Dự án Cellula mà bài viết này giới thiệu cung cấp một góc nhìn mới để giải quyết vấn đề trên. Dự án này đã thực hiện một lớp phân phối tài sản mô phỏng PoW, sử dụng bằng chứng công việc ảo (vPOW) để "khai thác" quá trình phân phối tài sản, thông qua việc mô phỏng Bitcoin để đạt được một mô hình phân phối tài sản công bằng hơn.

Mặc dù Cellula được nhiều người coi là một dự án tài chính trò chơi, nhưng do phần thưởng trong trò chơi được phân phối có thể được thiết lập thành bất kỳ loại Token nào, về lý thuyết Cellula có thể được coi là một nền tảng phân phối tài sản chung với hiệu ứng PoW, mang lại triển vọng và không gian tưởng tượng rộng lớn hơn cho việc phát hành tài sản Web3. Nó thậm chí có thể được gọi là "một cuộc thí nghiệm xã hội tôn vinh việc khai thác Bitcoin".

PoW và vPoW: xổ số không thể dự đoán

Dù là PoW chính thống hay PoS, hoặc vPOW mà bài viết này đề cập, bản chất đều là thiết lập một bộ thuật toán mà kết quả đầu ra khó dự đoán, thông qua kết quả đầu ra để thực hiện "xổ số". Các thợ mỏ Bitcoin cần xây dựng một khối thỏa mãn điều kiện hạn chế tại địa phương, gửi cho các nút đầy đủ trong mạng để thông qua sự đồng thuận, mới có thể nhận được phần thưởng khai thác. Điều kiện hạn chế yêu cầu khối được xây dựng có hash thỏa mãn yêu cầu đặc biệt, như tiền tố là 6 số 0.

Do việc tạo ra hash khối khó dự đoán, việc xây dựng một khối phù hợp chỉ có thể thực hiện bằng cách thay đổi liên tục các tham số đầu vào để thử nghiệm, yêu cầu phần cứng của thợ mỏ rất cao.

Nói ngắn gọn, việc khai thác Bitcoin thông qua sự không thể đoán trước của thuật toán băm SHA-256, đã tạo ra một hệ thống "xổ số" cho phép các thợ đào trên toàn mạng tham gia trực tuyến, thiết kế này phải trả giá bằng năng lượng, đảm bảo tính không cần giấy phép về hình thức tham gia.

Ngoài ra, PoW là một phương thức phân phối tài sản công bằng hơn, độ khó kiểm soát của các dự án trong các chuỗi công khai PoW chính thống lớn hơn rất nhiều so với chuỗi công khai PoS. Trong nhiều chuỗi công khai PoS hoặc các kế hoạch ICO, IDO, có rất nhiều trường hợp các dự án kiểm soát mạnh.

Ví dụ, giá Solana đã tăng gần 1000 lần dưới sự thao túng của FTX và SBF từ năm 2019 đến 2021, trong khi nhiều nhà điều hành nút xác thực Solana là những nhà đầu tư sớm, họ có chi phí nhận mã thông báo gần như bằng không, điều này đã nghiêm trọng phá hủy tính công bằng trong việc phân phối tài sản. Mặc dù trong PoW, các bên dự án cũng có không gian kiểm soát, nhưng mức độ thường nhẹ hơn nhiều so với PoS.

Vấn đề là, chế độ PoW thường được áp dụng cho chuỗi công khai cơ bản chứ không phải cho việc phát hành tài sản ở lớp ứng dụng. Liệu chúng ta có thể thiết kế một bộ giải pháp có thể thực hiện trên chuỗi, mô phỏng hiệu ứng của PoW? Nếu có, chúng ta có thể đạt được một giao thức phân phối tài sản công bằng và đáng tin cậy hơn so với các giải pháp kiểm soát mạnh như ICO, IDO. Kết hợp với một số tình huống trò chơi, có thể phát triển các dự án tài chính trò chơi thú vị ( tất nhiên, mục đích thực tế không chỉ giới hạn trong trò chơi, mà còn có thể cung cấp các giải pháp phân phối tài sản công bằng cho các dự án khác ).

Điều quan trọng là, làm thế nào để mô phỏng hiệu ứng PoW trong việc phát hành tài sản trên chuỗi? Trong dự án Cellula, bằng cách giới thiệu thuật toán nổi tiếng "Trò chơi sinh tồn của Conway", để phân bổ sức mạnh tính toán cho thực thể số ( ảo trên chuỗi được gọi là "BitLife" ). Nói một cách đơn giản, giống như việc cho phép người tham gia nuôi cấy các cụm tế bào trong đĩa petri của họ, theo thời gian, ai có nhiều tế bào sống hơn trong đĩa petri của mình, thì sức mạnh tính toán khai thác nhận được sẽ cao hơn, có khả năng nhận được phần thưởng khai thác.

Cellula đã thay thế tính toán băm của PoW truyền thống bằng một phương thức tính toán mà kết quả khó đoán hơn, thay đổi hình thức "Công việc" trong "Bằng chứng công việc". Trong thiết kế của Cellula, điều quan trọng là làm thế nào để có được nhiều đĩa nuôi tế bào sống hơn (BitLife). Việc suy diễn sự thay đổi trạng thái của BitLife cần tiêu tốn tài nguyên tính toán, về cơ bản là biến thuật toán băm được thực hiện trong khai thác Bitcoin thành thuật toán cụ thể để suy diễn trò chơi sự sống của Conway, điều này được gọi là vPOW(Virtual POW).

cốt lõi của vPOW: Trò chơi sự sống Conway và BitLife

Trước khi giải thích chi tiết về thiết kế cơ chế của Cellula, hãy cùng tìm hiểu về lõi quan trọng nhất của vPOW-----"Trò chơi sự sống của Conway". Nó có nguồn gốc từ khái niệm "các tự động tế bào" mà von Neumann đã đưa ra vào năm 1950, sau đó nhà toán học John Conway đã chính thức đề xuất "Trò chơi sự sống của Conway" vào năm 1970, sử dụng thuật toán để mô phỏng quy luật tiến hóa của sự sống trong tự nhiên.

Giả sử chúng ta có một đĩa nuôi cấy, chia nó thành nhiều ô vuông nhỏ theo tọa độ hai chiều, sau đó thực hiện "cài đặt ban đầu" cho đĩa nuôi cấy, cho phép một số tế bào sống chiếm giữ một số ô. Sau đó, trạng thái sống chết của những tế bào này sẽ tiến triển theo thời gian, dần dần hình thành các cụm tế bào có hình thái phức tạp. Đây về cơ bản là một trò chơi ô vuông hai chiều, với quy tắc rất đơn giản:

• Mỗi tế bào có hai trạng thái: sống/chết, mỗi tế bào sẽ tương tác với tám ô xung quanh.
• Nếu một tế bào sống nào đó có ít hơn 2 tế bào sống trong 8 ô xung quanh, tế bào đó sẽ vào trạng thái chết.
• Khi một tế bào sống có 2 hoặc 3 tế bào sống xung quanh, tế bào đó sẽ giữ được sự sống.
• Khi một tế bào sống có hơn 3 tế bào sống xung quanh, tế bào đó sẽ vào trạng thái chết ( mô phỏng sự sống quá nhiều và cạnh tranh tài nguyên )
• Khi một tế bào chết có 3 tế bào sống xung quanh, tế bào đó sẽ chuyển sang trạng thái sống ( mô phỏng sự sinh sản của tế bào )

Theo các quy tắc đã nêu, sau khi có mô hình ban đầu của trạng thái tế bào trong đĩa nuôi cấy, trạng thái tế bào sẽ tiếp tục phát triển và lặp lại theo thời gian, tạo ra vô vàn kết quả khác nhau. Thậm chí có thể sử dụng trò chơi sự sống của Conway để mô phỏng hiệu ứng của máy tính.

Ví dụ, sự sống/chết của mỗi tế bào trong đĩa nuôi cấy tương ứng với nhị phân 0/1, có thể coi trạng thái ban đầu của tế bào là "tham số đầu vào", sự sống chết của mỗi tế bào đại diện cho dữ liệu đầu vào. Sau đó, trạng thái tế bào sẽ bắt đầu tiến hóa theo mô hình ban đầu, mỗi vòng biến đổi trạng thái tương đương với một bước thao tác trong quá trình tính toán, trạng thái thu được sau một khoảng thời gian có thể được coi là "đầu ra".

Chỉ cần bố trí các mô hình khởi đầu phù hợp, trò chơi sinh mệnh Conway có thể phát ra kết quả cụ thể sau nhiều thế hệ tiến hóa. Do các mô hình khởi đầu biến đổi không ngừng, có thể tận dụng đặc tính của nó để mô phỏng hiệu ứng rút thăm xổ số. Chúng ta có thể thiết lập các điều kiện hạn chế, mỗi người chơi ngẫu nhiên chọn một nhóm mô hình khởi đầu, sau 100 thế hệ tiến hóa, các chủ nhân đĩa petri có kết quả đáp ứng các đặc điểm cụ thể đủ điều kiện nhận thưởng, điều này tương tự với tư duy của khai thác Bitcoin:

"Hệ thống trước tiên xác định loại kết quả đầu ra nào phù hợp với yêu cầu, người tham gia cung cấp các giá trị khởi tạo ngẫu nhiên cho thuật toán đã cho, cố gắng đạt được kết quả đầu ra phù hợp với yêu cầu". Do số lượng tham số đầu vào cần thử nghiệm rất lớn, phải nỗ lực rất nhiều để có thể gặp may mà trúng thưởng, đây chính là logic của PoW: thợ mỏ phải bỏ ra một lượng công việc nhất định để nhận được phần thưởng.

Sau khi hiểu rõ những ý tưởng cơ bản của Cellula và trò chơi sinh mệnh Conway, chúng ta sẽ xem xét cụ thể thiết kế chi tiết. Cellula chia "đĩa nuôi cấy" thành 9*9=81 ô, mỗi ô có hai trạng thái sống/chết tương ứng với nhị phân 0 và 1(. Như vậy, theo cách sắp xếp kết hợp, trạng thái ban đầu của các tế bào trong đĩa nuôi cấy có 2^81 trạng thái, con số này tương đương với bình phương của 1 nghìn tỷ.

Người chơi cần làm là chọn các tham số ) cho mô hình ban đầu của đĩa nuôi cấy. BitLife đóng vai trò là thực thể của đĩa nuôi cấy ( thực chất là một NFT ), bao gồm 81 ô vuông, mỗi ô vuông chứa một tế bào ( có thể ở trạng thái sống/chết, ô trống tương đương với tế bào chết ). Sau đó, mỗi 3*3=9 ô vuông kề nhau tạo thành một BitCell, mỗi BitLife được cấu thành từ 2-9 BitCell nối lại với nhau ( nếu Bitlife được cấu trúc không đủ 9 Bitcell, một số vị trí sẽ bị bỏ trống, mặc định đều là tế bào chết ).

Theo sự sắp xếp và tổ hợp, BitCell(3*3 ô vuông) có 2^9 kiểu mẫu khởi đầu, người chơi cần làm là ngẫu nhiên chọn nhiều BitCell với các kiểu mẫu khác nhau để kết hợp lại, tạo ra một BitLife. Nói một cách đơn giản, đó là tìm một kiểu mẫu khởi đầu ngẫu nhiên cho cốc nuôi của mình, và như đã nói ở trước, tổng số kiểu mẫu khởi đầu khác nhau là 2^81, là một con số thiên văn. Vì vậy, không gian lựa chọn dành cho những người tham gia là rất lớn, điều này tương tự như bối cảnh sử dụng SHA-256 trong việc khai thác bitcoin.

Trạng thái tế bào của BitLife sẽ thay đổi theo sự gia tăng của chiều cao khối. Cellula phân bổ sức mạnh tính toán dựa trên trạng thái của BitLife ở các chiều cao khối khác nhau. Ở một chiều cao khối nhất định, BitLife có sức mạnh tính toán cao hơn nếu chứa nhiều tế bào sống hơn, điều này tương đương với việc tạo ra một máy khai thác ảo.

Lấy một ví dụ cụ thể, người tham gia Cellula cần phải liệt kê tất cả 2^81 mô hình khởi đầu của BitLife ngoài chuỗi, dự đoán trạng thái phát triển của từng mô hình, sau đó xem liệu có thể đáp ứng yêu cầu của hệ thống phần thưởng hay không. Giả sử hiện tại chiều cao khối là 800, hệ thống đưa ra yêu cầu: khi chiều cao khối đạt 1000, BitLife có số tế bào sống nhiều nhất sẽ nhận được phần thưởng nhiều nhất, thì mục tiêu của người tham gia sẽ rất rõ ràng:

Khi chiều cao khối là 800, tôi muốn lấy BitLife của một mô hình nào đó, BitLife của mô hình đó ở chiều cao khối 1000 có thể có nhiều tế bào sống hơn các BitLife khác.

Đây là cách chơi cốt lõi của Cellula, mục tiêu là tự xây dựng hoặc mua từ tay người khác những BitLife có khả năng nhận thưởng khai thác cao nhất. Cách thức này tương đương với việc cho phép các nhà đầu tư nhỏ lẻ/cao cấp tự phát triển máy khai thác, sau đó có thể bán máy khai thác tự chế cho người khác, cũng như mua máy khai thác của người khác để khai thác. Nếu muốn tự chế tạo máy khai thác, cần phải tự suy diễn trạng thái tiến hóa của các BitLife khác nhau ngoài chuỗi, điều này sẽ tiêu tốn tài nguyên tính toán; nếu muốn mua máy khai thác của người khác, thực chất là mua các BitLife với các mô hình ban đầu khác nhau, cần tự đánh giá sự biến đổi trạng thái tương lai của những BitLife này, vì vậy vẫn phải tự tính toán ngoài chuỗi. Đây là một điểm rất thú vị trong thiết kế trò chơi Cellula.

Sau khi hiểu cơ chế cốt lõi của trò chơi, chúng ta hãy xem xét các chi tiết khác: thực tế là các tế bào sống trong BitLife có thể tràn ra ngoài lưới 99 ban đầu, số lượng tế bào sống có thể lớn hơn nhiều so với 99, không có giới hạn về biên giới. Nếu số lượng tế bào hoạt động trong một BitLife nào đó ngày càng tăng, sức mạnh khai thác được phân bổ cho nó cũng sẽ ngày càng cao, trong khi nếu cách chọn chế độ ban đầu của BitLife không đúng, số lượng tế bào sống sẽ ngày càng ít, sức mạnh khai thác cũng sẽ ngày càng thấp.

Hệ thống sẽ phân phát một số phần thưởng khai thác cứ mỗi 5 phút, được gọi là điểm năng lượng trong trò chơi (, dựa trên tỷ lệ sức mạnh tính toán của mỗi BitLife trong mạng.

Trong Cellula, quá trình người chơi tổng hợp BitLife là một quá trình "sản xuất" máy khai thác mới. Thực thể của BitLife là một NFT, được đúc trên chuỗi, và cần phải thực hiện thao tác "sạc" để bắt đầu khai thác, thời gian hiệu lực cho mỗi lần sạc là 1 ngày, 3 ngày và 7 ngày, cần phải trả một khoản phí nhỏ, và sau khi hết hạn, cần phải tiếp tục sạc.

Để khuyến khích người dùng nạp tiền vào BitLife nhiều hơn, Cellula đã thiết lập một tính năng "rút thăm nạp tiền", mỗi khi thực hiện thao tác nạp tiền đều có thể được chọn, nhận một số phần thưởng bổ sung ) phần thưởng này độc lập với phần thưởng khai thác (.

![Giải thích Cellula: Tri ân PoW