Hedera技术见解:用于游戏的混合DLT架构

2019-01-14 14:34 栏目:经验之谈 来源:网络整理 查看()
在线游戏架构一直依赖于调解来促进游戏的运行。——运行一个中央服务器,用户可以连接到该服务器以便找到对手然后管理游戏状态(例如,所有角色都在大型多人在线游戏(MMO)中,或者每个角色拥有多少金币,或者哪些部分都是) 。这种集中模式已经能够提供必要的性能,以支持顺畅和无缝链接到许多玩家。

但是,游戏玩家必须相信集中式平台不会产生不适当的行为,例如影响游戏进度,审查某些玩家或从游戏中窃取资产。此外,集中式服务器充当单点故障——如果它可以被分布式拒绝服务(DDoS)攻击,则可以关闭游戏。此外,游戏平台将收取费用以支付运行服务器的费用。

分散式游戏平台取消了调解。与跟踪单个游戏服务器上的游戏状态不同,角色的位置甚至游戏逻辑都存储在Distributed General Ledger(DLT)上。不再有可以关闭的实体,或者游戏被破坏,或者资产被盗。

除了非中介的优势之外,DLT的一个关键特征是能够在新的游戏经济学中支持加密货币。即使在当前的集中式游戏平台中,虚拟资产所有权也是一个重要特征——玩家希望他们在特定游戏中的经验和进步能够反映在州和资产中。但在集中式平台中,玩家只能由平台自行决定拥有这些资产。基于DLT的游戏平台可以将这种游戏状态和财富转换为另一游戏中的可比虚拟物品,甚至是现实世界。

除了允许玩家更广泛地将他们的游戏技能和体验货币化之外,游戏内加密层还允许玩家购买游戏中的物品和特征,例如升级或购买健康。更简单地说,与订阅模式不同,加密货币允许玩家支付每次点击——以使玩家更愿意尝试新游戏而不必担心浪费投资。

尽管DLT可以提供游戏的价值,但仍然存在许多技术挑战。

DLT吞吐量是指每秒可处理多少事务,然后应用于共享状态。不同的DLT可以支持不同的吞吐量。

延迟是将事务提交到DLT网络以将其应用于共享状态所花费的时间。

游戏要求玩家在给定时间点对游戏的当前状态具有一致的视图。延迟和吞吐量限制使此问题复杂化。

如果给定的DLT支持T tps的最大吞吐量,那么如果有n个玩家,每个提交T个游戏交易,那么显然T≥n* T.如果T是固定的,你可以减少n(限制数量)在给定的“世界”中的玩家或减少T(专注于较少移动的游戏)。

延迟效果也限制了游戏玩法。为了说明这一点,请考虑以下方案。

假设Alice和Bob在MMO中​​看到了一个有价值的物体,他们都试图同时拾取它。爱丽丝的电脑立即显示爱丽丝有这个对象,鲍勃的电脑立即显示鲍勃有这个对象。如果DLT同意Alice在Bob之前选择了它,那么Alice将保留该对象,而Bob的计算机将显示他没有得到它。事实上,鲍勃看到自己成功了很短的时间,然后交给爱丽丝。

这种延迟效果称为“desync”,随之而来的游戏玩法也被称为“橡皮筋”。

或者,游戏可以这样设计。:当Alice和Bob试图拿起一个物体时,他们在屏幕上没有显示任何内容,直到他们得到第一个达成共识的行动。然后两台电脑会告诉玩家爱丽丝已经拿起它,两名玩家将看到鲍勃从未得到它。历史没有改变,但行动显然已被推迟。这对于快节奏的游戏来说并不理想,但它可能是慢速实时策略游戏的更好解决方案。

因此游戏可以显示反向和延迟动作。在任何情况下,当网络花费所需时间来同意两个步骤的相对顺序并且相对于游戏相对较慢时,游戏将仅使玩家感到高兴。

此延迟操作将通过网络发送。因此,我们应该尽量减少网络和谈判公司的延迟。

不同的游戏有不同的延迟。例如,对于基于回合的策略游戏或检查器,可以接受5秒延迟,但是对于上述MMO,延迟可能是不可接受的。在某些游戏中,例如与朋友聊天,他们之间可能需要数小时或数天。

不同的DLT具有不同的可实现的延迟。分类帐架构的延迟受其一致性算法和部署模型的影响,例如节点数和节点之间的距离。例如,某些公共区块链的阻塞时间为10分钟或更长,需要多个块才能最大限度地减少事务回滚的可能性。另一方面,许可的DLT或像Hedera Hashgraph这样的公共DLT可以在几秒钟内传递延迟。

权力下放意味着在由数千个节点操作的公共分类账上跟踪游戏的所有方面。另一方面,游戏延迟和吞吐量考虑需要在较小区域中使用较小的网络。

协调这两个驱动因素的一种方法是认识到权力下放有助于游戏的某些方面比其他方面更多。权力下放最终最终可以防止一个或几个行为者的不良行为。在游戏的某些方面,不良行为的风险高于其他方面。

DLT游戏架构的混合模型保留了公共分类账作弊的最危险方面。在混合模型中,我们可以跟踪公共分类账上稀缺资源的所有权(其价值将鼓励作弊),但在实际游戏中使用更快的私人分类账和较小的分类账。

通过这种方式,我们获得了两个世界中最好的部分。我们获得了公共图书的安全性,以跟踪玩家的资产,例如他们拥有的武器,或者他们在游戏中的排名,或者他们的加密货币皮肤,但不受这些公共图书的较高延迟的影响。相反,游戏在较小的专用网络上进行跟踪。


将以下场景视为此混合模型的示例。:

射击(FPS)游戏中的几个玩家乘坐相同的航班并连接到WiFi。他们可以快速相互沟通,但互联网连接速度很慢。这个游戏有一个声誉系统,每当爱丽丝拍摄鲍勃时,她的声誉会略有增加,鲍勃的声誉会相应降低。玩家彼此不认识,但他们的计算机通过公共分类账找到对方,并在飞机上的笔记本电脑之间建立自己的私人分类帐。公共分类账给每个公钥和其他地址。

首先,玩家联合创建一个随机数作为游戏ID,并共同创建游戏结束的到期时间。在游戏过程中,私人分类帐记录每个玩家解雇其他玩家的次数。每次分数改变时,Alice都会对包含新分数,游戏ID和序列号的记录进行数字签名(序列号从0开始,每次分数变化时计数)。爱丽丝将她的签名发送给所有其他玩家,他们都这样做。

在游戏结束时,任何玩家(或多个玩家)将最后签名的记录连同所有参与者的签名一起发送到公共分类帐上的智能合约。如果每个参与者提供有效签名,它将等到到期时间,然后更新所有信誉。如果在到期时间之前收到相同游戏ID的多个记录,则忽略除序列号最高的记录之外的所有记录。

这可能比直接使用公共分类帐快得多。每个分数更新都快速同意私有分类帐,因为节点很少,节点之间的距离非常接近。在游戏过程中,不同玩家的分数可能会在私人分类帐上更新一千次,但公共分类帐只需在比赛结束时执行更新以反映最终分数。此模型可减少公共分类帐上的流量,仅将其用于对延迟不敏感的事务。

信任模型也可以正常工作。如果Alice试图通过在游戏中间提交较早的记录来作弊,公共分类帐将忽略它,因为其序列号低于最终记录。如果Alice在游戏中途时愤怒并退出,则最后的分数更新可能会丢失,但之前的分数仍然有效,因为Alice在最后一条记录之前签署了所有记录。

当两个条件都成立时,这种混合模型是理想的。首先,游戏必须确保私人分类账上有许多小的操作和结果,然后他们的简短摘要可以作为单个交易发送到公共分类账。这使公共分类账的流量保持在较低水平并导致游戏延迟。

其次,游戏必须包含许多小赢和失败,以及许多小额转移。如果长达一小时的游戏只允许失败者将分数大量转移给失败者,就像下棋一样,那么失败者将有动机退出而不签署最后创建的记录。但如果游戏包含许多小胜和失败,以及许多小分数转移,失败的玩家只能通过退出来消除最终的过渡。之前的所有转账都已签署,因此放弃者不能反驳这些转让。

这种混合模式类似于比特币闪电网络的第二层架构。在闪电网络中,大多数交易不会发送到主分类账,而是在较小的参与者组之间进行本地跟踪。仅将总结算交易发送到主链。

混合模型跟踪小型私人分类帐上的游戏玩法,但依赖于共同分类帐来记录稀有游戏资产或其他有价值资源的所有权。这是权力下放和绩效的有力组合,在完全私有或完全公共分类账上可能无法实现。此外,公共账户为这些稀缺资源在其他游戏和现实世界之间的可移植性和可交换性提供了机会。

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