2017年のブロックチェーン空間におけるERC-20アセットの人気の高まり以来、Web3は低障壁資産発行の時代に入った。さまざまなプロジェクトがIDOやICOなどの方法でカスタムトークンやNFTを発行しており、しばしば強い価格操作や透明性の欠如の問題がある。ラグプルは頻繁に起こり、多くの人がICOやIDOを投資家を騙すための最適な機会と見ている。

今日、従来のIDOとICOは、公平性の観点で完全にその欠陥を露呈しています。人々は長い間、より公平で信頼性のある資産発行プロトコルを望んできました。これは、新しいプロジェクトのトークン発行イベント（TGEs）中に生じる多くの問題に対処するためのものです。一部の革新的なプロジェクトでは、独自の「公正な経済モデル」を一方的に提案していますが、これらはしばしば広範な採用を欠き、「具体的なケース」と見なされることが多く、「抽象化されたプロトコルのセット」とは見なされません。

資産を公平かつ信頼性の高い方法で配布するためのモデルはどのようなものでしょうか？どのような解決策が普遍的なプロトコルとして機能する可能性がありますか？この記事では、前述の問題を解決する新しい視点を提供するCellulaを紹介します。彼らはProof of Work（PoW）をシミュレートする資産配布層を実装しています。仮想 Proof of Work (vPOW)資産配分プロセスを「マイニファイ」して、ビットコインを模倣し、より公平な資産配分のパラダイムを実現する。

多くの人々は、このプロジェクトをGameFiと見なしていますが、ゲーム内で配布される報酬は任意のトークンに設定することができるため、Cellulaは理論的にはPoW効果を持つ資産配布プラットフォームとして機能することができます。これにより、Web3資産発行には広い展望と想像力のある空間がもたらされ、それはさらに「ビットコインマイニングに敬意を表する社会実験」と呼ばれるかもしれません。

POWとvPOW：予測不可能な結果を持つ抽選

実際には、POWまたはPOS、または今日話すvPOWが本物であるかどうかは関係なく、本質は予測不可能/困難な出力結果を持つアルゴリズムを設定し、出力結果を通じて「抽選」を行うことです。BTCMinersは、制限条件を満たすブロックをローカルで構築し、ネットワーク内のすべてのノードに提出して合意を得る必要があります。その後、ハッシュが構築されたブロックのプレフィックスが6桁のゼロであるなど、特定の要件を満たす必要があります。

ブロックハッシュの生成結果が予測不可能/予測困難であるため、条件を満たすブロックを構築するには、特定のアルゴリズムの入力パラメータを常に変更する必要があります。このプロセスには総当たりが必要であり、マイナーのハードウェア機器に大きな影響を与えます。

BTCマイニングは、SHA-256ハッシュアルゴリズムの予測不可能性を利用して、マイナー全体の参加をオンラインで行う「抽選システム」を実装しています。この設計により、電力の費用をかけることで、参加は許可されていません。

さらに、POWは資産の分配方法として公平である。POWパブリックチェーンでは、プロジェクト関係者が資産をコントロールすることはPOSパブリックチェーンよりもはるかに困難です。多くのPOSパブリックチェーンやIC0およびID0ソリューションでは、プロジェクト関係者が市場を強制的にコントロールするケースが多く見られます。

（FTXの操作下で、Solanaは2020〜2021年だけでほぼ500倍に急騰し、後発のバリデータ運営者には非常に不利な状況です）

たとえば、FTXとSBFの操作により、Solanaの価格は2019年から2021年までにほぼ1000倍に急騰しました。多くのSolanaバリデータノードオペレーターは、ほぼゼロコストでトークンを入手した初期投資家でした。これにより、資産の分配の公平性が著しく損なわれました。POWではプロジェクトチームが市場を操作する余地はあるものの、その程度はPOSほどではないことが多いです。

問題は、POWがDAppsの資産発行レイヤーではなく、基礎となるパブリックブロックチェーンにしばしば適用されるため、オンチェーンソリューションでPOWの効果をシミュレートすることができるかどうかです。もしそうなら、ICOやIDOのような高度に制御されたスキームよりも公平かつ信頼性の高い資産配布プロトコルを実装することができます。いくつかのゲームシナリオと組み合わせると、興味深いGameFiプロジェクトを作成することができます（実際のユースケースはゲームに限定されないため、他のプロジェクトにも公平な資産分配スキームを提供することもできます）。

鍵は、どのようにしてPOWの効果をチェーン上の資産発行レイヤーでシミュレートするかですか？ この記事で紹介されたGameFiプロジェクトCellulaでは、有名な「コンウェイのライフゲーム」アルゴリズムがチェーン上の仮想デジタルエンティティ（「BitLife」と呼ばれる）に計算パワーを割り当てるために導入されています。 簡単に言えば、それは自分自身のペトリ皿で細胞クラスターを育てるグループのようなものです。 時が経つにつれて、誰のペトリ皿に生存している細胞がより多いかによって、変換後により多くのマイニングパワーを得て、より多くのマイニング報酬を得る可能性が高くなります。

要するに、Cellulaは、POWの従来のハッシュ計算を他の予測不可能/予測困難な計算方法と置き換え、Cellulaの考えでは、「作業」形式の「Proof of Work」を置き換えます。Cellulaの考えでは、飼育セット(ビットライフ)に生存細胞をより多く持つ方法が鍵であり、ビットライフ状態の進化には計算リソースの消費が必要です。基本的に、BTCマイニングで実行されるハッシュアルゴリズムをConwayのライフゲームをシミュレートする特定のアルゴリズムに変換することで、vPOW（Virtual POW）と呼ばれます。

vPOWのメカニズムデザインについて詳しく掘り下げましょう。ここにある詳細の多くは非常に興味深いと言えます。Cellulaが行っていることの1つは、オンチェーンNFT取引チェーンを介してBTCマイニング産業チェーンモデルをシミュレートすることです。

vPOWのコア：Conway Game of LifeとBitLife

Cellulaのメカニズム設計に入る前に、まずvPOWの最も重要なコアであるConway's Game of Lifeを見てみましょう。これは、1950年にジョン・フォン・ノイマンが提案した「細胞オートマトン」の概念にさかのぼることができ、その後、数学者のジョン・コンウェイが1970年に正式に「Conway's Game of Life」を提案し、アルゴリズムを使用して自然界での生命の進化をシミュレートしました。

小さな正方形のグリッドに分割されたペトリ皿を想像してください。その後、いくつかの正方形に生きている細胞を配置してペトリ皿を「初期化」します。その後、これらの細胞の生死状態が時間とともに進化し、徐々に複雑な細胞クラスターを形成します（カビがどのように繁殖するかを想像してください）。これは非常にシンプルなルールを持つ二次元グリッドゲームです。

• 各セルには、マインスイーパーのように生きているか死んでいるかの2つの状態があり、各セルは周囲の8つの正方形のセルと相互作用します。
• セルが生きていても、周囲の 8 つのグリッド (0 または 1) に生セルが 2 つ未満の場合、そのセルはデッド状態になります。
• セルが生きていて、周りに2つまたは3つの生きたセルがある場合、セルは生きたままです。
• セルが生きており、周りに3つ以上の生きたセルがある場合、セルは死状態に入ります（リソースを競い合う多くの生命体が存在するシナリオをシミュレートしています）。
• 現在のセルが死んでいる状態で周りに生きているセルが3つある場合、セルは生きるようになります（細胞の増殖をシミュレート）。

それで、とてもシンプルです。2次元のペトリ皿における初期の細胞状態のパターンが与えられ、上記のルールに従って、細胞の状態は時間とともに連続的に進化し、繰り返されることで、さまざまな結果が生み出されます。Conwayのライフゲームを使用して、コンピュータの効果をシミュレートすることもできます。

たとえば、ペトリ皿の各細胞の生死は、バイナリ0/1に対応しています。細胞の初期状態を「入力パラメーター」として扱い、各細胞の生死（0または1）は入力データを表します。その後、細胞の状態は初期パターンに従って進化し始め、各ラウンドの状態変化は計算プロセスのステップと同等です。時間の経過後に得られた状態は「出力」と見なすことができます。

適切な初期パターンが配置されている限り、コンウェイのライフゲームは数世代の進化の後、特定の結果を出力することができます。初期パターンの無数の存在から、その特性を利用して抽選をシミュレートすることができます。制限を設け、各プレイヤーがランダムに一連の初期パターンを選択します。100世代の進化の後、出力結果が特定の xx 特性を満たすペトリ皿の所有者が報酬の対象となります。これはBTCマイニングのアイデアに非常に近いです:

システムはまず、要件を満たす出力結果のタイプを定義し、参加者は与えられたアルゴリズムにランダムな初期値を入力して、要件を満たす出力結果を得ようとします。初期入力パラメータの数が非常に多いため（ほぼ天文学的な数）、幸運を得て賞を獲得するために多くの努力をしなければなりません。これがプルーフ・オブ・ワークの論理です：マイナーは報酬を得るために一定の作業量を行わなければなりません。

CellulaとConwayのライフゲームの基本的な考え方を理解した後、具体的な設計の詳細を見てみましょう。Cellulaは、前述の「ペトリ皿」を9×9=81のマスに分割し、各マスには生死の2つの状態（2進数の0と1に対応）があります。このように、順列組み合わせに基づいて、ペトリ皿の細胞の初期状態は2^81通りあり、基本的には天文学的な数値である1兆の二乗と等しいです。

そして、プレーヤーが行う必要があるのは、ペトリ皿の初期パターン（入力パラメータ）を選択することです。 BitLifeはペトリ皿の実体（実際にはNFT）として機能し、81個のマスを含んでおり、各マスに1つのセルが配置されています（各セルには生死の2つの状態があり、空のマスは死んだセルに相当します）。 そして、BitLifeの隣接する3*3=9つのマスが1つのBitCellを構成し、各BitLifeは2〜9つのBitCellで構成されています（構築したBitLifeに9つのBitCellが十分でない場合、一部の場所が空きます、およびデフォルトはすべての死んだセルです）。

組み合わせに基づいて、BitCell（3x3グリッド）には2^9の初期パターンがあります。プレイヤーはランダムに異なるパターンを選択して組み合わせ、BitLifeを形成します。簡単に言えば、ペトリ皿の初期パターンをランダムに選ぶようなものです。前述のように、総数2^81の初期パターンがあり、天文学的な数です。この多大な選択肢は、SHA-256を使用したBTCマイニングシナリオに似ています。

BitLifeのセルの状態は、ブロックの高さの増加とともに変化します。Cellula は、さまざまなブロック高さでの BitLife の状態に基づいて計算能力を割り当てます。特定のブロック高さでは、より多くの生細胞を持つBitLifeはより多くの計算能力を持ち、仮想マイニングマシンを効果的に作成します。

具体的な例を挙げると、Cellula参加者は、BitLifeの2^81の初期パターンを徹底的に列挙し、進化した状態を予測し、報酬システムの要件を満たすかどうかを確認することを目指しています。現在のブロックの高さが800であるとし、システムがブロックの高さ1000までに、最も多くの生きているセルを持つBitLifeが最高の報酬を受け取ることを要求しているとします。その後、参加者は明確な目標を持っています。

ブロック高800で、ブロック高1000では他のBitLifeよりも多くの生きている細胞を持つBitLifeパターンを取得する必要があります。

これは基本的にセルーラのコアゲームプレイです。あなたの目標は、マイニング報酬を獲得する可能性が最も高いBitLifeを構築するか、他の人から購入することです。このモデルにより、一般および上級ユーザーは、独自のマイニングマシンを開発したり、他の人に販売したり、マイニング用に他の人のマシンを購入したりできます。独自のマイニングマシンを作成する場合は、さまざまなBitLifeパターンの状態の進化をオフチェーンでシミュレートする必要があり、計算リソースを消費します。他人のマシンを購入することを選択した場合、基本的に異なる初期パターンのBitLifeを購入することになり、これらのBitLifeの将来の状態変化を個別に評価する必要があるため、オフチェーン計算が必要になります。これは、Cellulaのゲームデザインの中で特に興味深い側面です。

ゲームのコアメカニズムを理解した後、さらに詳細を探ってみましょう：実際には、BitLifeの生きている細胞は、初期の9x9グリッドを超えてオーバーフローすることができ、生きている細胞の数は9x9をはるかに超える可能性があります。表示されているように、BitLifeには増え続けるアクティブな細胞が含まれる場合、割り当てられたマイニングパワーも増加します。逆に、BitLifeの初期のパターン選択が悪いため、生きている細胞が少なくなり、計算能力が低下します。

その後、システムは、ネットワーク内の各BitLifeのコンピューティングパワーのシェアに基づいて、5分ごとにマイニング報酬（ゲーム内ではエネルギーポイントと呼ばれます）を配布します。

Cellulaでは、BitLifeを合成するプロセスは新しいマイニングマシンを「製造」するのに似ています。以前にBitLifeエンティティがNFTであることを述べました。チェーン上で鋳造されたら、BitLifeはマイニングをアクティブ化するための「充電」操作が必要です。 1日、3日、または7日間有効な各充電には小さな手数料が必要であり、期限切れ後に更新する必要があります。

BitLifeを頻繁に充電するユーザーを奨励するために、Cellulaは「充電抽選」機能を導入しています。充電操作を実行するたびに、マイニング報酬とは別に追加の報酬をランダムに受け取ることがあります。このデザインについては、後でAnalysoorアルゴリズムのセクションで簡単に紹介されます。

Cellulaの公式ルールによれば、3x3のBitCell（81の小さな正方形）でのBitLifeの鋳造は終了し、150万以上のBitLifeが鋳造されました。新規ユーザーはセカンダリマーケットでBitLifeを購入し、充電マイニングに参加することができます。鋳造制限の公式な説明は、科学者がBitLife NFTの鋳造を無限に行い、マイニングマシンの価値を低下させることを防ぐため、ゲームエコシステムの安定性を維持することです。

また、将来的にCellulaは、マイニングマシンメーカーに類似した役割を導入する予定です。これらの役割は許可ベースであり、トークンのステーキング、公開販売チャネル、および特定のコミュニティの規模と影響を必要とします。これらのメーカーは、16x9＝144個の小さな四角形を含む4x4 BitCellsを含むBitLifesを鋳造および販売する責任があります。メーカーが鋳造できるBitLifesの量は、ステークされたトークン量によって制限されます。

vPOWに関与するコアコンセプトを広く説明しました。vPOWの本質は、事前に定義されたルールに基づく計算モデルにあり、参加者は最適化された戦略を通じて競争に参加し、資産の発行と配布をゲーム化することができます。 Cellulaは、BTCマイニングマシン市場の操作形態をシミュレートし、プルーフオブワークの計算タスク形態を置き換えます。マイニングパワーの分配方法は動的に調整できるため、BitLifeのパターンはグローバルに最適ではありません。今日最も多くの生きているセルを持つBitLifeは、明日他の人によって超えられるかもしれません。これにより、複雑な新興現象と動的戦略が生じることがあります。

アナリソール抽選アルゴリズムとVRGDAの指数価格曲線

前のセクションでは、Conway の Game of Life と Cellula のコア メカニクスを掘り下げました。それでは、ゲーム内の他のデザイン要素をいくつか見てみましょう。前述したように、CellulaはAnalysoorと呼ばれる乱数生成アルゴリズムを利用した課金宝くじシステムを備えています。乱数発生器の入力パラメータとしてブロックハッシュを使用することで、アルゴリズムは各ブロック内でBitLifeをチャージした人の中から勝者を選択し、宝くじのようなメカニズムを導入します。

例えば、Analysoorの設計では、現在のBNBチェーンブロックハッシュは6mjv….のような長い文字列で、4つの数字を含んでいます：6, 2, 1, 6。文字列内での順序に基づいて、最初と最後の数字が偶数であるため、カウントは先頭から進行します。数字6は7番目の取引に対応しており（カウントは0から始まります）、したがって、現在のブロック内の7番目のチャージプレイヤーを勝者として選択します。この設計はより柔軟になる可能性があります。これは単なる例です。このランダム性に基づく抽選アルゴリズムは、効果的にプレイヤーにチャージを促し、ゲーム内エコシステムの活動を活性化させます。

また、Cellulaの取引モデル全体には問題があります。有名なプレーヤーが特定のBitLifeパターンを鋳造すると、そのBitCellの組み合わせスキームが公開され、他の人が同じ組み合わせでBitLifeを鋳造できるようになります。これにより、多くの人々がトレンドに追従し、ゲームの結果のランダム性が大きく影響を受ける現象が生じる可能性があります。これに対処するために、CellulaはVariable Rate Gradual Dutch Auctions（VRGDAs）と呼ばれる価格決定アルゴリズムを導入しています。これはParadigmによって開発されたもので、鋳造が期待を上回った場合に価格を上げ、期待を下回った場合に価格を下げるように動的に調整します。

当初の予想では、1日10個のAタイプのNFTを1CKBから鋳造するとします。5日目までにA型NFTを50個ミントする見込みですが、フォロワーが多いため、7日目の目標に相当する70個に達します。これを規制するために、指数関数的な価格曲線は鋳造価格を急速に上昇させ、単価を4CKBに引き上げて鋳造を抑制します。

15日までに120枚しか製造されなかった場合（予想の150枚ではなく）、価格が下げられて製造を促進します。

このシナリオでは、特定の種類のBitLifeが短期間で大量に鋳造されると、その鋳造価格が指数関数的に増加します。急激な価格上昇は、プレイヤーによる過剰な模倣を効果的に阻止できます。

概要：プレイヤーの視点からのCellulaの表示

Cellulaのコアデザインについて議論した後、プレーヤーの視点からこの想像力豊かなゲームメカニズムを考えてみましょう。vPOWでは、さまざまな戦略を持つ多くの参加者がいます。例として、プライマリ発行市場を取り上げてみましょう。『科学者』は異なるBitCellを組み合わせてBitLifeを見つけ、より高い計算能力を持つBitLifeを取得し、それによりより高いマイニング報酬を得るためのコードを記述できます。一方、一部のMEVプレイヤーはチェーン上での鋳造イベントを監視し、特定のタイプのBitLifeを鋳造している著名な科学者に気付いたとき、それに倣って大量に鋳造します。

しかし、VRGDAの指数関数的価格設定アルゴリズムが存在するため、1種類のBitLifeの鋳造価格は指数関数的に上昇する可能性があります。これにより、サイビル攻撃対策として機能する科学者を妨げるとともに、BitLife/マイニングマシンの価格を決定します。マイニングマシンの計算能力が高い場合、その鋳造/生産価格も高くなり、二次市場およびサプライチェーン全体の価格に影響を与えます。

BTCマイニングマシンの発行プロセスと同様に、科学者が高い計算能力を持つBitLifeを発見することは、マイニング会社が新しいチップを開発することに似ています。MEVプレーヤーが追従してマイントすることは、主要なディストリビューターがマイニングマシンの価格を設定することに似ており、続く二次市場取引は小売投資家がディストリビューターから機器を購入することに似ています。

違いは、実際の世界の採掘機の開発と比較して、科学者は新しいBitLifeをより速く発見することができ、誰もがBitLifeの状態進化に参加することができるという点です。これにより、採掘機の開発の障壁が大幅に低下し、誰もが「科学者」になる機会があり、これはほとんどの人にとって友好的であり、実際の世界の採掘生産チェーンでは不可能です。

プロジェクトチーム自体にとって、POWスタイルの資産配布方式を採用することで、その力が弱まり、科学者、プロジェクトチーム、一般のプレーヤーが市場を一方的に制御することはできません。マイニングマシンの鋳造と発行の段階では、完全に市場を独占することができない三つ巴のゲームが生じ、ダイナミックな均衡を形成します。

BTCマイニングマシン業界チェーンと比較して、Cellulaのアプローチはより興味深い社会実験です。

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