幾個月前，在加入Lattice 之前，我向Ludens （Lattice發起人）開玩笑說，團隊應該發表一篇名為《為什麼你的協議需要物理學》的文章。這篇文章部分是哲學論述，部分是市場宣傳（也許還有部分是廢話），它將闡述為什麼自動化做市商（AMM）、去中心化借貸市場（DeFi）以及區塊鏈Layer1 和Layer2 應該通過實現空間座標、速度等概念來使他們的協議具有物理特性。將光、能量守恆和其他物理原理融入其基礎智慧合約和架構中。
前述靈感來自Ludens 對我的評論（也在播客和演講中表達過），內容涉及當前區塊鏈的計算限制及其與普遍性物理學（Universal Physics）之間的不可調和性。以太坊只有一個維度：時間，因此，EVM 相容鏈們只能按順序處理交易。宇宙有四個維度：三維歐幾裡得空間(x,y,z) 和時間，這意味著在宇宙空間中事件是並行發生的。區塊鏈事件是時間有序的，資訊傳播的速率由驗證者節點打包交易的速率決定。宇宙中發生的事件受相對論的影響，訊息傳播的速度只受光速限制。
我們是否可以透過「賦予」智能合約在區塊鏈上的座標（位置），並將與特定合約的交互限制在特定的位置，來模擬普遍性物理學（Universal Physics）和相對論中存在的現象？這將消除全局狀態（因為資訊以光速傳播），並透過對狀態在區塊鏈網路中的傳播方式“作弊”，從而本質上並行化EVM。
如果愛麗絲與鮑伯在宇宙空間的一個區域進行交易，這對於查理是否可以與一百萬英里之外的戴夫進行交易沒有影響。儘管EVM 需要對這筆交易進行排序，但物理強制執行的智能合約則不需要，因為它們有空間座標的概念。從區塊鏈網路層面來看，不再需要全局的區塊生產者，只需要最終在全局範圍內協調交易的局部區塊生產者。
其他現像也可以透過空間座標來解鎖，而不僅僅是EVM 並行化的駭客實現。這樣的例子可以在zkDungeon 的設計中找到，這款遊戲早於MUD（Lattice 的鏈上應用作業系統），以及 OPCraft 和Sky Strife（我們在MUD 上建造的前兩款遊戲）。 zkDungeon 是棋盤遊戲和鏈上大逃殺遊戲的結合體，玩家可以在地圖上建造和開採領土、召喚生物以及交易黃金和靈魂等資源。
與上述假設的EVM 一樣，合約在地圖上有一個被定義的座標。與假設的EVM 不同，座標並不是為了交易並行化而強制定義的，它們的存在是為了鼓勵「湧現」行為，例如玩家建立貿易路線、海上王國，所有這些都將出現在限定了「物理」位置的自動化做市商（AMM）中。透過局部性的合約，我們可以將交易市場快速插入遊戲中，並激勵新的具有好奇心的玩家行為來使用它們。
zkDungeon 的截圖
一些簡單的事情，例如在度量空間中定義合約座標，可能會產生巨大影響，從創建新型僱傭玩家行為，到幫助EVM 從今天的串行計算機過渡到性能更高的計算模式。我們將這些簡單的規定稱為“數位物理學”，我願意將數位物理學視為鏈上系統的基本定律，它有可能在整個堆疊（從應用程式層到基礎設施層）中產生共振。
知名的鏈上游戲中也有其他數位物理學的例子。在《Dark Forest》中，玩家可以選擇如何揭開遊戲的戰爭迷霧地圖。他們可以使用Dark Forest 的標準瀏覽器內單線程Javascript 挖礦程式來計算雜湊值，從而揭示地圖。或者他們也可以透過使用簡單的下拉模組來投入更多的CPU 核心來計算哈希值。還有用Rust 編寫的自訂礦工，可以更快地發現地圖，或者如果玩家想外包挖礦工作，他們可以使用在伺服器或Raspberry Pi 上運行的遠端礦工。一位玩家因在96 核心AWS 實例上實現這一點而引起了人們的注意（其成本可能在每小時3 美元左右）。
如果你不了解玩家為Dark Forest 建造的其他插件，這種行為可能難以理解。作為一款擁有數十個無需許可插件的遊戲，玩家還可以買賣裝備、行星，甚至行星的座標（在資訊不完整的戰爭迷霧世界中，資訊本身就可以成為遊戲市場中的商品，甚至是最有價值的商品）。突然之間，在Dark Forest 宇宙中進行開採成為了完全理性的經濟行為，類似於在物理世界中開採任何一種有價值的資源。
你選擇接受的有效輸入，會產生巨大的影響，並直接影響系統的數位物理學。想像一下Dark Forest 的地圖探索速度是靜態的，玩家無法自訂自己想要探索地圖的速度。這將使Dark Forest 中的總宇宙大小成為玩家數量和遊戲時間的線性函數，而不是這兩個因素的函數，加上累積資源消耗開採。玩家間的遊戲會更簡單：最強大的玩家將是那些在遊戲中花費更多時間，或花費更多現實世界金錢購買地圖座標的玩家。實際現在的 Dark Forest 版本允許第三個變量，基於玩家願意花費的金錢來揭開宇宙的計算資源。換句話說，透過將哈希率作為輸入，用戶可以更好地控制他們希望宇宙變得多大，並增加了未來更加動態行為的可能性。
自主世界是「數位物理學」的理想培養皿。對於「強」數位物理學是什麼樣子，沒有任何最佳實踐，這將取決於你在設計的鏈上世界。並不是每個世界都需要限制在網格範圍內執行的操作，或者在與你的算力以相同速度擴展的宇宙範圍內執行的操作，數字物理學最重要的是它可以產生的共鳴。
我們相信自主世界正從原始狀態中出現。就像我們居住的宇宙一樣，它們需要進行深入的研究，以補充產品級的實驗和技術文件。我們希望對我們在建構自主世界時獲得的想法、直覺、錯誤和洞見進行整理，以使任何與我們一起探索的人都更容易接近真相。