撰文：Nickaqiao、Faust，极客web3

自2017 年ERC20 资产风靡区块链圈以来，Web3 就进入了资产发行的低门槛时代，各路项目方凭藉ID0、IC0 等方式肆意发行自订代币或NFT，且大多存在强控盘或资讯不透明问题，RugPull 现象频传，各路镰刀俨然把IC0、ID0 当做割韭菜的绝佳途径。

时至今日，常规的ID0 和IC0 已经充分暴露出了其在公平性上的缺陷，人们一直都希望有较为公平可靠的资产发行协议，解决新项目TGE 时的诸多问题。虽然一些创意十足的项目单方面提出了自己的公平的经济模型，但往往没有进行通用化推广，最后这类经济模型大多沦为具体案例而不是一套抽像出来的协议。

那么，什么样的模式是更公平可靠的资产发放方式呢？什么样的方案能作为一套通用协议？本文将要展开介绍的Cellula 为解决上述问题提供了全新视角，他们实现了一个模拟POW 的资产分发层，利用虚拟工作量证明vPOW将资产分发过程挖矿化，以模拟BTC 实现更公平的资产分配范式。

虽然该专案被许多人视为Gamefi，但由于其分发的游戏内奖励可以设定为任意类型的Token，Cellula 理论上可以作为一个有POW 效应的资产分发平台，为Web3 资产发行带来了更广阔的前景和想像空间，甚至于称为一场致敬BTC 挖矿的社会实验也不为过。

其实无论是正宗的POW 还是POS，或是今天要讲的vPOW，本质都是设定一套输出结果不可预测/ 难预测的演算法，透过输出结果来进行彩票抽奖。 BTC 矿工们要在本地建构出满足限制条件的区块，提交给网路中的全节点通过共识，才能拿到出块奖励。至于限制条件，是要让建构出来的区块的Hash 满足特殊要求，例如前缀是6 个0。

由于区块Hash 的生成结果不可预测/ 难预测，要构造出符合条件的区块，只能不断的变更给定演算法的输入参数，这一过程需要暴力穷举，对矿工的硬体设备有很高要求。

简而言之，BTC 挖矿透过SHA256 哈希演算法的不可预测性/ 难预测性，实现了一套全网矿工在线参与的彩票抽奖系统，这种设计以电能为代价，确保了参与形式上的Permissionless。

此外，POW 是一种更公平的资产分配方式，主流的POW 公链中项目方控盘的难度比POS 公链大很多，而在很多POS 公链或IC0、ID0 方案里，项目方强控盘的案例比比皆是。

例如，Solana 币价在FTX 和SBF 操纵下，曾在20192021 年暴涨近1000 倍，而许多Solana 验证节点运行者是其早期投资人，它们获得筹码的成本近0，这严重打破了资产分发上的公平性。虽然POW 当中项目方也有控盘的空间，但程度往往比在POS 中轻得多。

问题在于，POW 的模式往往应用于底层公链而非DAPP 的资产发行层，我们能否以一套链上可实现的方案，模拟出POW 的效果？如果能，就可以实现一套比IC0、ID0 等强控盘方案更公平可靠的资产分发协议，搭配一些游戏场景，可以做出一些有意思的Gamefi当然实际用途不仅限于游戏，还可以为其他项目提供一套公平的资产分发方案。

所以关键是，如果我们要在链上资产发行层模拟出POW 的效果，该怎么做呢？在本文介绍的Gamefi 计画Cellula 中，透过引入着名的康威生命游戏演算法，为链上虚拟的数位实体称为BitLife分配算力。说穿了像是让一群人在自己的培养皿中繁殖细胞集群，随着时间推进，谁的培养皿中存活细胞越多，折算后得到的挖矿算力越高，越可能获得挖矿奖励。

简而言之，Cellula 把传统POW 的杂凑计算，换成了另一种结果不可预测/ 难预测的计算方式，取代了Proof of Work中的Work形式。在Cellula 的思维下，关键在于如何获得存活细胞数更多的培养皿BitLife，而推演BitLife 的状态变化需要耗费计算资源，本质是把BTC 挖矿执行的哈希演算法变为推演康威生命游戏的特定演算法，这称为vPOWVirtual POW。

以下让我们对vPOW 的机制设计展开更深入的解析，不得不说，这里的许多细节非常有趣，可以说Cellula 在做的事情之一，是透过链上NFT 交易链条来模拟BTC 的矿机产业链模型。

在对Cellula 的机制设计展开解读前，让我们先来看看vPOW 最重要的核心康威生命游戏，它最早可追溯到冯诺依曼于1950 年提出的细胞自动机概念，而后数学家约翰康威在1970 年正式提出康威生命游戏，用演算法模拟自然生命的演化规律。

假设我们有一个培养皿，将其按照二维座标划分出一堆小方格，然后我们对培养皿进行初始设定，让一些活细胞占据部分方格，此后这些细胞的生死状态将随时间演化，逐渐呈现形态复杂的细胞群聚大家可以想像霉菌是怎么繁殖的。这本质是一个二维格子游戏，规则非常简单：

所以很简单，在二维培养皿中给定细胞状态的初始模式，然后按照上述规则，细胞状态会随时间推移，不断地演化迭代，产生千变万化的结果。你甚至能用康威生命游戏模拟出电脑的效果。

比如说，培养皿中每个细胞的生/ 死，对应着二进制的0/1，你可以把细胞初始状态视为“输入参数”，每个细胞的生死0 或1代表输入数据，之后细胞状态会依照初始模式开始演变，每一轮状态变化就相当于计算过程中的一步操作，经过一段时间后得到的状态，可以看作输出。

只要布置适当的初始模式，康威生命游戏能在经过若干代演变后，输出特定结果。由于初始模式千变万化，可以利用其特性模拟出彩券抽奖的效果。我们可以设定限制条件，每个玩家随机选择一批初始模式，经过100 代演化后，输出结果满足xx 特征的培养皿主人有资格获取奖励，这样就和BTC 挖矿的思路比较接近了：

系统先限定哪一类输出结果符合要求，参与者向给定演算法输入随机的初始值，尝试得到符合要求的输出结果。由于待尝试的初始输入参数非常多几乎是天量，你必须要付出很大努力才能撞大运中奖，这正是工作量证明的逻辑：矿工必须要付出一定工作量才能获得奖励。

在了解Cellula 和康威生命游戏的基本思想后，我们再看他具体的细节设计。 Cellula 把前面说的培养皿分成99=81 个方格，每个方格上的细胞有生/ 死两种状态( 对应二进位的0 和1，这样一来，按照排列组合，培养皿中的细胞初始状态有281 种，这个数字等于1 兆的平方基本上是天文数字。

然后，玩家要做的是对培养皿的初始模式输入参数进行选择。 BitLife 充当了培养皿的实体实际上是个NFT，包含81 个方格，每个方格上放置一个细胞可能有生/ 死两种状态，空置的方格等价于死细胞。然后，BitLife 中每33=9 个相邻方格构成一个BitCell，每个BitLife 由29 个BitCell 拼接而成如果你构造的Bitlife 不足9 个Bitcell，有些地方就被空置，默认都是死细胞。

依照排列组合，BitCell33 方格有29 种初始模式，玩家要做的就是随机挑选不同模式的多个BitCell 组合起来，建构出一个BitLife。简单来解释，就是为自己的培养皿随便找一个初始模式，然后前面讲过，不同的初始模式总计有281 种，是个天文数字。所以留给参与者的选择空间非常大，这就跟BTC 挖矿里用SHA256 的场景有点像。

BitLife 的细胞状态会随着区块高度的增加而改变。 Cellula 依照不同区块高度下BitLife 的状态来分配算力。给定一个区块高度，包含的存活细胞越多的BitLife 拥有的算力越高，这就相当于创造了一种虚拟矿机。

这里举个具体的例子，Cellula 参与者要在链下穷举BitLife 的281 种初始模式，预测每种模式演化后的状态，然后看能否符合奖励系统的要求。假设现在的区块高度为800，而系统提出要求：区块高度为1000 时，存活细胞数最多的BitLife 能获得最多的奖励，那么参与者的目标会很明确：

在区块高度为800 时，我要取得某个模式的BitLife，模式的BitLife 在区块高度为1000 时，能比其他BitLife 有更多存活细胞。

这其实就是Cellula 的核心玩法，你的目标就是自己构造/ 从别人手上买到最有可能获得挖矿奖励的BitLife，这种模式就相当于允许普通散户/ 高级散户自己研发矿机，然后你可以把自己做的矿机卖给别人，可以买别人的矿机来挖矿。如果你要自己造矿机，那就要在链下自行推演出不同模式的BitLife 的状态演化，这会耗费计算资源；如果你要买别人的矿机，其实就是买不同初始模式的Bitlife，你要自行判断这些BitLife 未来的状态变化，所以你还是要在链下自行计算。这其实是整个Cellula 游戏设计中非常有趣的一点。

在了解游戏的核心机制后，我们再来看其他细节：其实BitLife 中的活细胞可以溢出到初始的99 格子外，存活的细胞数可以远大于99 个，没有边界限制。如图所示，如果某个BitLife 包含的活跃细胞数量不断增多，其分配到的挖矿算力也会越来越高，而如果BitLife 的初始模式选择不当，活细胞数越来越少，算力也会越来越低。

然后，系统会每隔5 分钟分发一定的挖矿奖励游戏称为能量点，根据每个BitLife 在网路中的算力份额来分配。

在Cellula 中，玩家合成BitLife 的过程，就是一个制造新矿机的过程。我们前面曾提到，BitLife 的实体是一个NFT，BitLife 在链上被mint 出来后，要进行充电操作才能启动挖矿，单次充电有效期为1 天、3 天和7 天，需要支付一笔小额手续费，到期后需继续充电。

这里要说下，为了鼓励用户多去对BitLife 进行充电，Cellula 设定了一个充电抽奖功能，你每次发起充电操作时都可能被选中，获得一些额外奖励就是说这个奖励和挖矿奖励独立开。这块的设计我们会在后面Analysoor 演算法的部分简单介绍下。

按照Cellula 官方的规则，目前包含33 个Bitcell也就是包含81 个小方格的BitLife 铸造已经停止，玩家们一共铸造了150 多万个此类BitLife，未来新用户可以在二级市场购买BitLife 并进行充电挖矿。按照官方的解释，限量铸造是为了维持游戏生态的稳定，防止科学家无限的铸造BitLife NFT 导致矿机价值缩水。

而且在未来，Cellula 将引入类似于矿机制造商的角色，这个角色基于许可制，要质押代币、公示销售管道、具有一定社区规模和影响力等，这些制造商将负责铸造和销售包含4x4个BitCell 的BitLife，也就是包含169=144 个小方格。制造商可以铸造的BitLife 量，将受到其质押代币量的限制。

在此我们大致上把vPOW 涉及的核心概念通俗解释了一遍。 vPOW 的本质是基于给定规则的计算模型，参与者可以透过优化策略来参与竞争，透过游戏化的方式进行资产发行与分配。 Cellula 模拟了BTC 矿机市场的运作形式，取代了工作量证明中的计算任务形式，由于挖矿算力的分配方式可以动态调整，任何模式的BitLife 都未必是全局最优的，今天细胞存活数最多的BitLife，明天就可能被其他BitLife 超越，这会导致复杂的涌现现象和动态的策略。

在前面我们主要针对康威生命游戏及Cellula 的核心机制进行了展开式的解读，下面我们再来考察下游戏中包含的其他设计。上面我们提到Cellula 有个充电抽奖环节，这里用到了名为Analysoor 的随机数输出演算法，它把区块哈希当作随机数产生器的输入参数，抽出每个区块里参与充电者中的赢家，引进了一种彩券制度。

例如在Analysoor 的设计中，目前BNB Chain 的区块哈希为6mjv的一长串字串，里面包含4 个数字：6、2、1、6。依照这几个数字在字串中的排序，第一个数字是6，最后一个数字是6，为偶数，将从前往后计数。提取出来的数字是从0 开始计数的，于是数字6 对应的交易排序是7，就从当前区块里把第7 个充电玩家视为中奖者。当然具体的设计可以更灵活，这里只是举例。上述随机性的抽奖演算法可以有效激励玩家多充电，调动游戏内生态的活跃度。

此外，在Cellula 的整个交易模型中，有一个问题：某种模式的BitLife 一旦被某个大佬Mint 出来，其采用的BitCell 组合方案会被公开，其他人也可以“跟风”，按照相同的组合方案去mint BitLife，最后很容易引发一堆人跟风的现象，严重影响游戏结果的随机性。为此，Cellula 引入了可变速率渐进荷兰拍卖VRGDAs，这是由Paradigm 开发的定价演算法，会动态调整价格当铸造量超预期时抬价，铸造量不如预期时降价。

假设初始预期是每天铸造10 个A 类NFT，起始价格为1 个CKB。本来到了第5 天，预期人们共计铸造50 个A 类NFT，但因为很多人跟风，铸造量达到70 个，这相当于原计划到第7 天实现的目标。为了限速，要透过指数定价曲线快速提高铸造价格，单价涨到4 个CKB 来抑制铸造行为。

如果到第15 天，只铸造了120 个原计划此时铸造共150 个，没有达到预期销量，这时会下调价格，刺激铸造量。

在上述场景中，当某类BitLife 在短时间内被大量铸造时，该类NFT 的铸造价格会指数级增长，这种剧烈的价格上涨可以有效的防住科学家。

在讲完了Cellula 的全部核心设计后，我们不妨从玩家的赛局视角来看这脑洞大开的游戏机制。首先，在vPOW 中有很多参与者，每个参与者的策略都不同，以一级发行市场为例，一个“科学家”可以写代码，组合不同的BitCell 去找到算力更高的BitLife，获取更高的挖矿收益，同时会存在一些MEV 玩家，他们监听链上的铸造事件，当发现某个NB 的科学家铸造了某类型的BitLife 时，他们也会跟风大量铸造。

但由于VRGDAs 指数型定价演算法的存在，单一类型的BitLife 铸造价格可以指数级增长，这样可以有效的防住科学家反女巫，当然也会对BitLife/ 矿机进行定价，如果某类矿机的算力高，它的铸造/ 生产价格也会很高，后面流通在二级市场的价格会参考生产价，进而传导到整个供应链当中。

类比BTC 矿机的发行过程，科学家发现某类型BitLife 的算力高，就好像矿机公司研发出新的晶片，MEV 玩家跟风铸造，就好像一级经销商完成矿机的定价，而后的二级市场交易就类似散户向经销商购买设备。

不同的是相比现实世界的矿机研发，科学家发现新的BitLife 的速度会快很多，而且任何人都可以参与到BitLife 的状态推演中，很大程度上相当于降低了矿机的研发权力， 人人都有机会成为科学家，这对大多数人而言是更为友善的，也是现实中矿机生产链中不可能出现的。

而对于专案方本身而言，采用POW 式的资产分发方案本身就削弱了他的权力，所以，无论是科学家还是专案方，亦或是普通玩家，都无法单方面控制市场。在矿机铸造环节以及发行环节，就产生了这三方的博弈，没有一方能够完全垄断市场，这可以形成一种动态的平衡。

整体而言，相较于BTC 矿机产业链，Cellula 的方案是更有趣的社会实验。