自2017年ERC-20代幣興起以來，Web3資產發行頻繁，但存在強控盤和資訊不透明的問題，導致RugPull現象屢見不鮮。 Cellula計畫提出了一種新的資產分發方式，透過虛擬工作量證明（vPOW）模擬BTC挖礦，引入康威生命遊戲演算法，旨在實現公平的資產分配。玩家在遊戲中建構BitLife的初始模式，增加細胞來獲取挖礦獎勵。 Cellula的設計促進了市場的動態平衡，允許多方參與競爭，形成更公平的分配機制，為Web3資產發行帶來了新機會。
撰文：Nickaqiao、Faust，極客web3
自2017年ERC-20資產風靡區塊鏈圈以來，Web3就進入了資產發行的低負債時代，各路項目方憑藉ID0、IC0等方式肆意發行自訂代幣或NFT，且大多存在強控盤或資訊不透明問題，RugPull現象頻傳，各路鐮刀儼然把IC0、ID0當作是割韭菜的快速途徑。
時至今日，經常性的ID0和IC0已經充分暴露出其在公平性上的缺陷，人們一直希望有較為公平可靠的資產發行協議，解決新項目TGE時的火災問題。雖然也有一些創意的項目單方面提出了自己的「公平的經濟模型」，但往往沒有進行通用化推廣，最後這類經濟模型大多淪為「具體案例」，是「一套抽像出來的協議」。
那麼，什麼樣的模式是更公平可靠的資產發放方式呢？什麼樣的方案作為一套通用協議？本文將要展開介紹的Cellula 為解決上述問題提供了全新的視角，他們實現了一個模擬戰俘的資產分發方式層中，利用虛擬工作量證明（vPOW）將資產分配過程“挖礦化”，以模擬BTC實現更公平的資產分配模式。
雖然該專案被許多人視為Gamefi，但由於其發行的遊戲內獎勵可以設定為任何類型的代幣，Cellula 理論上可以作為一個有POW 效應的資產發行平台，為Web3 資產發行帶來了更流暢的前景和空間，甚至於所謂的「一場致敬BTC 挖礦的社會實驗」也不為過。
POW 和vPOW：結果不可預測的彩票抽獎
本質上無論是正宗的POW 還是POS，或是今天要講的vPOW，本質上都是設定一套輸出結果不可預測/難預測的演算法，透過輸出結果來進行「彩票抽獎」。 BTC 礦工要在本地構造出滿足限制條件的區塊，提交給網路中的全節點通過討論，才能獲得出塊獎勵。至於限制條件，就是要讓建構出來的區塊的Hash滿足特殊要求，例如另外是6個0。
由於區塊哈希的生成結果不可預測/難預測，要構造出符合條件的區塊，只能不斷的修改給定演算法的輸入參數，這個過程需要暴力窮舉，對礦工的硬體設備來說有很多要求。
另外，BTC挖礦透過SHA-256哈希演算法的不可預測性/難預測性，實現了一套全網礦工在線參與的「彩票抽獎」系統，這種設計以電能為代價，確保了參與形式上的Permissionless。
另外，POW是一種更公平的資產方式分配，主流的POW公鏈中項目方控盤的份額比POS公鏈大很多，而在很多POS公鍊或IC0、ID0方案裡，項目方強控盤的案例比比皆是。
比方說，Solana幣價在FTX和SBF挖礦下，曾在2019~2021年暴漲近1000倍，而很多Solana驗證節點運行者是其早期投資人，他們獲得籌碼的成本近0，這嚴重打破了資產分配雖然POW 交易項目方也有控盤的空間，但程度往往在POS 中輕修。
問題在於，POW的模式往往被評價為底層公鏈非DAPP的資產發行層，我們能否以一套鏈上可實現的方案，模擬出POW的效果？如果能，就可以實現一套比IC0 、ID0等強控盤方案是更公平可靠的資產分配協議，佈局一些遊戲場景，可以做出一些射擊的遊戲（當然實際用途不僅限於遊戲，還可以為其他項目提供一套公平的資產分配方案）。
所以關鍵是，如果我們要在鏈上資產發行層模擬出POW的效果，該怎麼做呢？在論文介紹的Gamefi計畫Cellula中，透過引入著名的「康威生命遊戲」演算法，為鏈上虛擬的數位實體（簡稱「BitLife」）分配力算。說穿了就是讓一群人在自己的培養皿中繁殖細胞品種，隨著時間推進，誰的培養皿中培養細胞越多，折算後得到的挖礦算力估值，越有可能獲得挖礦獎勵。
由此，Cellula 把傳統POW 的雜湊計算，換成另一種結果不可預測/難以預測的計算方式，取代了「Proof of Work」中的「Work」形式。在Cellula 的思維下，關鍵在於如何獲得更多細胞數量的培養皿（BitLife），而推演BitLife 的狀態變化需要膠囊計算資源，本質上是把BTC 挖礦執行的雜湊演算法改為推演康威遊戲的特定演算法，這被稱為vPOW（虛擬POW）。
以下讓我們對vPOW 的機制設計展開更多的解析，不得不說，這裡的許多細節非常有趣，可以說Cellula 在做的事情，是透過鏈上NFT 交易鏈來模擬BTC 的礦機產業鏈模型。
vPOW的核心：康威生命遊戲與BitLife
在對細胞機制的設計展開解讀之前，讓我們先來看看vPOW最重要的核心——「康威生命遊戲」，它首先可以追溯到馮諾曼於1950年提出的「依細胞自動機」概念，而後數學家約翰·康威在1970年正式提出「康威生命遊戲」，用演算法模擬生命的必然規律。
假設我們有一個培養皿，將其按照二維座標劃分出一系列小方格，然後我們對培養皿進行「初始設定」，讓一些活細胞參與部分方格，之後這些細胞的生死狀態將隨著時間的推移由此，逐漸呈現出形態複雜的細胞群聚（大家可以想像模具是怎麼增值的）。這本質上是一個二維格子遊戲，規則非常簡單：
每個細胞都有兩種狀態：嬰兒/死亡，就像掃雷遊戲一樣，每個細胞和自己周圍八個方格上的細胞都會產生互動（如圖，黑色為嬰兒，白色為死亡）； 假設某細胞總數，但周圍8 組細胞少於2 個（0 或1），則該細胞進入死亡狀態； 某細胞數量，且周圍有2 個或3 個細胞時，該細胞仍保持數量； 細胞為死亡率狀態，周圍有超過3個細胞時，該細胞進入死亡狀態（模擬生命數量過多而爭奪資源的場景）； 當前細胞為死亡狀態，但周圍有3個細胞時，該細胞轉入第三狀態（模擬細胞增殖）
所以很簡單，在二維培養皿中給定細胞狀態的初始模式，然後按照上述規則，細胞狀態會隨著時間逐漸，不斷地迭代，產生千變萬化的結果。你甚至能用康生命遊戲模擬出電腦的效果。
也就是說，培養皿中每個細胞的生/死，對應二進制的0/1，你可以把細胞核心狀態看成「輸入參數」，每個細胞的生死（0 或1）代表輸入數據，之後細胞狀態會依照初始模式開始演化，每一輪狀態變化就相當於計算過程中的一步操作，經過一段時間後得到的狀態，可以先「輸出」。
只要建構適當的初始模式，康威生命遊戲能在經過若干代演變後，以特定輸出結果。由於初始模式千變萬化，可以利用其特性模擬出抽獎的效果。我們設定限制條件，每個玩家隨機選擇全國首創模式，經過100代之後，產出結果滿足xx特徵的培養皿主人有資格獲得獎勵，這樣就和BTC挖礦的思路比較接近了：
「系統先限定哪一類輸出結果符合要求，參與者向給定演算法輸入隨機的初始值，嘗試得到符合要求的輸出結果」。由於待嘗試的初始輸入參數非常多（幾乎是天量），你必須要進行很大的努力才能夠碰撞大運中獎，這就是工作量證明的：礦工必須要一定的工作量才能獲得獎勵。
在了解Cellula和康威生命遊戲的基本思想之後，我們再看他具體的細節設計。 Cellula把前面說的「培養皿」分成9*9=81個方格，每個方格上的細胞有生/死兩種狀態（對應二進位的0和1），這樣，依照排列組合，培養皿中的細胞數字原始狀態有2^81種，這個數字相當於1兆的平方（基本上是個天文） ）。
然後，玩家要做的是對培養皿的終極模式（輸入參數）進行選擇。 BitLife 做了培養皿的實體（實際上是個NFT），包含81 個方格，每個方格上放置一個細胞（可能有生/死兩種狀態，空置的方格等價於死細胞）。然後，BitLife中每3*3=9個連續方格構成一個BitCell，每個BitLife由2~9個BitCell拼接而成（如果你建造的Bitlife不足9個Bitcell，有些地方就被空置，預設都是死細胞）。
依照排列組合，BitCell（3*3格）有2^9種初始模式，玩家要做的就是隨機挑選不同模式的多個BitCell組合起來，建構出一個BitLife。簡單來解釋，就是為自己的培養皿找隨便一個初始模式，然後前面講過，不同的初始模式總共有2^81 種，是個天文數字。所以交易所參與者的選擇空間非常大，這就跟BTC 挖礦裡用SHA-256 的了場景有點像。
BitLife 的細胞狀態會隨著區塊高度的增加而改變。 Cellula 根據不同的區塊高度下BitLife 的狀態來分配計算力。給定一個區塊高度，包含整個細胞越多的BitLife 擁有的運算力越高，這就創造了一個虛擬礦機。
這裡舉了個具體的例子，Cellula 參與者要在鏈下窮舉BitLife 的2^81 種初始模式，預測終結模式接下來的狀態，然後看能否符合獎勵系統的要求。現在假設區塊高度為800，而係統提出要求：區塊高度為1000時，最少細胞數最多的BitLife就能獲得最多的獎勵，那麼參與者的目標就會很明確：
在區塊高度為800 時，我要取得某種模式的BitLife，該模式的BitLife 在區塊高度為1000 時，能比其他BitLife 有更多的細胞。
這其實就是Cellula的核心玩法，你的目標就是自己構造/從別人手上獲得最有可能獲得挖礦獎勵的BitLife，這種模式就相當於允許普通散戶/高級散戶自己研發礦機，然後你可以把自己做的礦機賣給別人，可以買別人的礦機來挖礦。如果你要自己造礦機，那就要在鏈下自行推送不同模式的BitLife的狀態了，這會初始化計算資源；如果你要買別人的礦機，其實就是買不同的初始模式的Bitlife，你要自行判斷這些BitLife未來的狀態變化，所以你還是要在鏈下自行計算。這其實是整個Cellula遊戲設計中非常有趣的一點。
在了解了遊戲的核心機制後，我們再看看其他細節：其實BitLife中的活細胞可以回流到初始的9*9個格子外，少數的細胞數可以遠大於9*9個，沒有邊界限制。 ，如果某個BitLife 包含如圖所示的活躍細胞數不斷增加，其分配到的挖礦算力會越來越高，而如果BitLife 的初始模式選擇不當，活細胞數越來越少，力染色體越多來越低。
然後，系統會每年5 分鐘發放一定的挖礦獎勵（遊戲稱為能量點），根據每個BitLife 在網路中的算力貢獻來分配。
在Cellula中，玩家合成BitLife的過程，就是一個「製造」新礦機的過程。我們前面曾提到過，BitLife的實體是一個NFT，BitLife在鏈上被鑄造出來後，要進行「充電」操作才能啟動挖礦，單次充電有效時間為1天、3天和7天，需要支付小額手續費，超過後需繼續充電。
這裡要說下，為了鼓勵用戶多去對BitLife進行充電，Cellula設定了一個「充電抽獎」功能，你每次發起充電操作時都可能被選中，獲得一些額外獎勵（就是說這個獎勵和挖礦獎勵）獨立開）。這塊的設計我們會在前面Analysoor演算法的部分簡單介紹下。
按照Cellula官方的規則，目前包含3*3個Bitcell（包括81個小方格）的BitLife鑄造已經停止，玩家們總共鑄造了150多個此類BitLife，未來新用戶可以在二級市場購買BitLife並進行充電挖礦。依照官方的解釋，鑄造是為了維持遊戲生態的穩定，防止有科學家無限的鑄造BitLife NFT導致礦機價值縮水。
而且在未來，Cellula將引入類似礦機製造商的角色，這個角色基於許可製，要質押代幣、公開銷售管道、具有一定的社區規模和影響力等，這些製造商將負責鑄造和銷售包含4 ×4一個BitCell的BitLife，則包含16*9=144個小方格。製造商可以鑄造的BitLife數量，將受到其質押幣代數量的限制。
這裡我們詳細把vPOW 牽涉的核心概念通俗解釋了一遍。 vPOW 的本質是基於給定規則的計算模型，參與者可以透過優化策略來參與競爭，透過遊戲化的方式進行資產發行與分配。 Cellula 模擬有了BTC 礦機市場的運作形式，取代了工作量論證中的計算任務形式，由於挖礦算力的分配方式可以動態調整，任何模式的BitLife 都不一定是全局最優的，今天細胞總數最多的BitLife，明天可能會被其他BitLife 超越，這會導致複雜的思維定勢和動態的策略。
Analysoor 抽獎演算法與VRGDA 指數定價曲線
前面我們主要針對康威遊戲及Cellula的核心進行了展開式的解讀，以下我們接下來的豐下遊戲機制中包含的其他設計。我們提到Cellula有一個充電抽生命週期，這裡用到了一個叫Analysoor的的隨機數輸出演算法，它將區塊鏈作為隨機數產生器的輸入參數，抽出每個區塊裡參與充電者中的贏家，引進了一種彩券制度。
比方說在Analysoor的設計中，目前BNB Chain的區塊哈希為6mjv….的一長串字串，裡麵包含4個數字：6、2、1、6。依照這幾個數字在字串中的排序，第一個數字是6，最後一個數字是6，為偶數，然後進行計數。提取出來的數字是從0開始計數的，所以數字6對應的交易排序是7，就從當前開始計數區塊裡把第7個充電玩家視為中獎勵者。當然具體的設計可以更靈活，這裡只是舉例。上述隨機性的抽獎演算法可以有效激勵玩家多充電，調節遊戲內生態的活躍度。
另外，在Cellula 的整個交易模型中，有一個問題：某種模式的BitLife 一旦被某個大佬Mint 出來，其採用的BitCell 組合方案會被公開，其他人也可以“風”，遵循相同的組合方案去薄荷BitLife，最後很容易引發一批人跟風的現象，嚴重影響遊戲結果的隨機性。為此，Cellula引入了可變速率逐步進荷蘭拍賣（VRGDAs），這是由Paradigm開發的定價演算法，會動態調整價格——當鑄造量超過預期時價，鑄造量不及時降價。
假設最終是預期每天鑄造10 個A 類NFT，起始價格為1 個CKB。本來到了第5 天，預期人們一共鑄造50 個A 類NFT，但因為很多人跟風，鑄造量達到70 個，這相當於原計劃到第7天實現的目標。為了限速，要透過指數定價曲線快速提高鑄造價格，單價漲到4個CKB來抑制鑄造行為。
如果到第15天，只鑄造了120個（原計劃此時鑄造共150個），沒有達到預期需求，後續會增加價格，刺激鑄造量。
在場景中，當某類BitLife 在短時間內被大量鑄造時，該類NFT 的鑄造價格將會指數級增長，這種令人驚嘆的價格上漲可以有效的防住科學家。
總結：從玩家博弈的視角觀看Cellula
在講完了Cellula的全部核心設計之後，我們認知從玩家的博弈視角來感知這個腦洞大開的遊戲機制。首先，在vPOW中有很多參與者，每個參與者的策略都不同，以一等級發行市場比如，一個“科學家”可以編寫代碼，組合不同的BitCell 去找到算力更高的BitLife，獲得更高的挖礦收益，同時會存在一些MEV 玩家，他們監聽鏈上的鑄造事件，當發現某個NB 的科學家鑄造了某種類型的BitLife 時，他們隨之而來的是大規模鑄造。
但由於VRGDA 指數型定價演算法的存在，單一類型的BitLife 鑄造價格可以指數級增長，這樣可以有效的防住科學家（反女巫），當然也有對BitLife/ 礦機進行定價的，如果某類礦機的算力高，它的鑄造/生產價格也很高，後面流通在二級市場的價格會參考生產價格，重新流行到整個供應鏈貿易。
類比BTC礦機的發行過程，科學家發現某種類型BitLife的算力高，就希望礦機公司研發出新的晶片，MEV玩家跟風鑄造，就希望一級經銷商完成礦機的定價，而後面的二級市場交易就類似散戶從經銷商購買設備。
與現實世界的礦機研發不同，科學家發現新的BitLife的速度會快很多，而且任何人都可以參與BitLife的狀態推演中，大大降低了礦機的研發權力， “人人都有機會成為科學家」，這對大多數人來說是更友善的，也是現實中礦機生產鏈中不可能出現的。
而對於專案方本身而言，採用POW式的資產分配方案本身就掌握了他的權力，所以，無論是科學家或專案方，亦或是一般玩家，都無法單方面控制市場。在礦機鑄造階段以及發行環節，就產生了這三方的博弈，沒有一方能夠完全壟斷市場，這就可以形成一種動態的平衡。
整體來說，相對於BTC礦機產業鏈，Cellula的方案是一個更有趣的社會實驗。
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