مقدمه

در سال‌­های اخیر، تب استفاده از بلاکچین در سراسر جهان بسیار بالا گرفته است و حتی به حوزه بازی­‌های رایانه‌­ای نیز سرایت کرده است! برخلاف تصور عموم، پیدایش بلاکچین به سال‌­های نسبتاً دور بازمی‌­گردد. در دهه 1990 میلادی دو فیزیکدان به نام­‌های هابر و استورنتا ایده بلاکچین را مطرح نمودند و این ایده برای محافظت از شبکه‌­های کامپیوتری در مقابل پیام­‌های هرز (Spam) مورد استفاده قرار گرفت. با این حال، بلاکچین خیلی زود به حاشیه رانده شد و خبری از آن نبود تا اینکه در سال 2008 توسط ساتوشی ناکاموتو با رمزارزی به نام بیت‌کوین مجدداً متولد شد. البته هنوز مشخص نیست ناکاموتو یک شخص حقیقی است یا حقوقی و هنوز هویت وی به صورت رمزآلود باقی مانده است. مهم‌­ترین کاربرد شبکه بیت‌­کوین این است که می­‌تواند برای تبادل رمزارز در قالب کیف پول الکترونیکی مورد استفاده قرار بگیرد.

شاید تعجب کنید که تاکنون بیش از 3000 شبکه بلاکچین، توسط افراد و نهادهای مختلف تعریف شده ولی فقط تعداد انگشت‌­شماری از آنها با اقبال عمومی مواجه شده‌­اند! در سال 2014 بلاکچین اتریوم توسط فردی به نام پاول دوروف پا به عرصه نهاد. مزیت اصلی بلاکچین اتریوم، برخورداری از امکانات برنامه‌نویسی قراردادهای هوشمند (Smart Contract) بود. بازی‌­های رایانه‌­ای که در حقیقت یکی از مصادیق برنامه‌های کاربردی توزیع­ شده یا اصطلاحاً dAppها هستند نیز در زمره کاربردهای قراردادهای هوشمند قرار می­‌گیرند. اگرچه در زمان نوشتن این مقاله، بلاکچین‌­های بیت‌­کوین و اتریوم، با اختلاف در صدر جدول مشهورترین و پراستقبا‌ل‌­ترین بلاکچین‌­ها هستند، لیکن باید به تلاش‌های انجام شده در قالب بلاکچین‌­های نوظهوری همچون ریپل، لایت­‌کوین، بیت‌­کوین­‌کش، ایاس (EOS)، بایننس، تتر، استلار، کاردانو، ترون، مونرو، یوتا، هایپرلجر و غیره نیز اشاره کرد. با توجه به امکاناتی که برخی از این بلاک­چین‌­های نوظهور در خصوص نوشتن dAppهای قرارداد هوشمند ارائه می‌دهند به هیچ عنوان دور از ذهن نیست که در آینده نزدیک شاهد توسعه بازی‌­های رایانه‌­ای و سایر dApp‌های هوشمند در این حوزه باشیم. تاکنون بازی­‌های رایانه‌­ای بر بستر بلاکچین اتریوم تولید شده و از استقبال بیشتری برخوردار هستند. در این مقاله قصد داریم علاوه بر بیان مختصر مبانی و مفاهیم بلاکچین، به تشریح بازی‌­های رایانه‌­ای تولید شده بر بستر بلاکچین‌های معروف بپردازیم.

مکانیزم توافق: قلب بلاکچین

کلیدی­‌ترین مفهوم هر سیستم بلاکچین، مکانیزم توافقی است که برای آن تعبیه شده است. با توجه به آشنایی اکثر خوانندگان با بلاکچین بیت­کوین، ابتدا مکانیزم توافق این بلاکچین را که موسوم به روش اثبات کار (Proof-of-work) یا اختصاراً PoW می‌باشد تشریح می‌­کنیم. جنبه مهم دیگر بلاکچین این است که مفهوم حسابرسی دوطرفه (بین خریدار و فروشنده در یک تراکنش) را به مفهوم حسابرسی سه­‌طرفه با حضور خریدار، فروشنده و شبکه اعتبارسنجی اعتمادساز تبدیل کرده است.

برای درک این مطلب، یک روستای قدیمی را مثلاً در 1500 سال پیش در نظر بگیرید! در این روستا کسبه مشغول فعالیت هستند و در طول روز، تراکنش‌­هایی را تولید می‌­کنند. هر تراکنش در ساده­‌ترین حالت خود دارای نام فروشنده، نام خریدار و مبلغ خرید می­‌باشد. در پایان هر روز، شخص حسابدار به میدان روستا رفته و برگه­‌هایی را که از کسبه جمع‌­آوری کرده است به برگه­‌های مربوط به روزهای پیشین چسبانده و برای جلوگیری از دستکاری سایرین، آن را مهروموم می­‌کند. بدین‌­ترتیب، در گذر ایام، یک زنجیره از تراکنش‌­ها همچون شکل شماره 1 در میدان شهر برای تمام مردم روستا قابل رویت خواهد بود:

شکل شماره 1– تراکنش­‌های انجام شده به صورت زنجیره­‌ای در تمثیل بلاکچین سنتی

مثال فوق دقیقاً بیان‌کننده مفهوم بلاکچین امروزی است با این تفاوت که به جای شخص حسابدار روستا که تنها معتمد مردم بوده است تعدادی ماینر به صورت توزیع شده داریم. تفاوت دیگر بلاکچین­‌های امروزی با مثال سنتی فوق این است که به جای وجود فقط یک نسخه از تراکنش‌­های اعتبارسنجی شده در میدان روستا، اکنون تراکنش‌­های معتبر بر روی رایانه تمام مردمی که صاحبان تراکنش هستند ذخیره می‌­شود! تصویر زیر را ببینید:

شکل شماره 2– مفهوم زنجیره بلوکی (بلاکچین)

برای اینکه نقش ماینرها را بهتر درک کنید یک سناریوی متداول در شبکه بیت­‌کوین را در شکل شماره 3 تشریح می­‌کنیم. فرض کنید تعدادی تراکنش توسط کاربران ایجاد شده است. این تراکنش‌­ها ابتدا توسط کاربران، به استخری به نام Mempool ارسال می­‌شوند. اکنون تعدادی ماینر که کارشان فقط اعتبارسنجی تراکنش‌­ها و اخذ حق­‌العمل در قبال این کار می­‌باشد وارد داستان می‌­شوند. حتماً در بین دوستان و آشنایان خود، کسانی را سراغ دارید که دستگاه‌­های ماینر را خریداری کرده و مشغول استخراج بیت­‌کوین هستند! هر ماینر، تعدادی تراکنش را در قالب یک واحد بزرگتر به نام بلوک جمع‌­آوری کرده و سپس با مکانیزمی ریاضیاتی (که قصد نداریم جزئیات فنی آن را در اینجا توضیح دهیم) شروع به اعتبار سنجی با روش PoW می­‌نماید. به طور ساده می‌­توان گفت مکانیزم توافق PoW به اولین ماینری که موفق به اعتبارسنجی یک بلوک شود پاداشی در قالب رمزارز اعطا می­‌کند. در زمان نگارش این مقاله یعنی تابستان سال 1398، مقدار پاداشی که از سوی شبکه بیت‌کوین به ماینرهای موفق اعطا می‌شود برابر با 5/12 واحد بیت‌کوین می‌­باشد. اکنون ماینر، تراکنش اعتبارسنجی شده را به زنجیره تمام کاربرانی که درگیر این تراکنش­‌ها بوده‌­اند اضافه می‌­کند. اگر سناریوی ساده فوق را با دقت دنبال کرده باشید متوجه خواهید شد که شبکه بلاکچین یک بازی برد-برد برای مشتریان و ماینرها فراهم می­‌کند: مشتریان نسبت به اعتبار تراکنش‌­های خودشان اطمینان حاصل می­‌کنند و ماینرها نیز به حق­‌الزحمه خود در ازای مصرف انرژی برق دست می‌یابند.

شکل شماره 3– سناریوی اعتبارسنجی تراکنش­‌ها در شبکه مبتنی بر توافق اثبات کار (Proof-of-work)

نقطه ضعف مکانیزم توافق PoW، مصرف انرژی بسیار زیاد توسط ماینرها می­‌باشد. به همین دلیل، مکانیزم­‌های توافق دیگری همچون اثبات سهام (Proof-of-stake)، توافق بیزانسی (Byzantine Agreement)، گراف جهت­‌دار بدون حلقه (Directed Acyclic Graph) و غیره نیز ابداع شده‌­اند. شبکه‌­های بلاکچین مختلف از مکانیزم‌های توافق مختلفی استفاده می‌کنند. مثلاً شبکه اتریوم از مکانیزم توافق اثبات سهام استفاده می­‌کند. مبحث توافق، بسیار پیچیده و گسترده می­‌باشد و در این مقاله فقط به بیان طرز کار روش PoW بیت­‌کوین اکتفا کردیم.

بازی­‌های رایانه‌­ای و بلاکچین

همان‌گونه که احتمالاً می‌­دانید در دهه اخیر بازی­‌های رایانه‌­ای به یکی از مهم‌­ترین ابزار Gold Farming تبدیل شده‌­اند. اصطلاح Gold Farming به فرآیندی گفته می­‌شود که طی آن گیمرها در بازی­‌های آنلاین با کاربران زیاد (MMOGs) اقدام به جم‌ آوری پول مجازی یا دارایی‌­های ارزشمند مورد استفاده در بازی می‌کنند و این دارایی­‌ها بعداً می­‌توانند در ازای پول واقعی به گیمرهای دیگر منتقل شوند. اگر گیمر حرفه‌­ای باشید حتماً تصدیق می­‌کنید که در اغلب موارد، پای گیمرها در تراکنش­‌های Gold Farming به بازار سیاه کشیده می­‌شود! متاسفانه به دلیل کلاهبرداری در این بازارهای سیاه، اکثر گیمرها با آسیب مواجه می­‌شوند. البته در سال‌­های اخیر، برای کاهش دادن ریسک تراکنش میان خریدار و فروشنده در با‌ز‌‌ی‌­های رایا‌نه‌­ای، راه‌حل­‌های موقتی همچون کسب وکارهای واسطه‌گری PlayerAuctions ایجاد شدند. با این حال، هیچ راه حلی به اندازه بلاکچین نتوانسته است ریسک کلاهبرداری در تعاملات Gold Farming را کاهش دهد! بلاکچین به دلیل قابلیت اعتبارسنجی و اعتمادزایی ذاتی خود، فرآیند Gold Farming را اساساً متحول نموده است. کاربرد بلاکچین در بازی­‌های رایانه‌­ای قدمت زیادی ندارد و مهم­‌ترین تلاش‌های انجام شده در این زمینه، در پنج‌سال اخیر صورت گرفته‌­اند. در بلاکچین، تراکنش­‌ها حتی وقتی که یک کامپیوتر آفلاین باشد باز هم معتبر هستند. به این ویژگی در بستر بلاکچین بی‌ت­کوین اصطلاحاً «ذخیره‌سازی سرد» یا Cold Storage گفته می­‌شود. بدین­‌ترتیب، دیگر لازم نیست گیمرها همیشه آنلاین باشند! ولاد پانچنکوف (مدیرعامل موسسه DMarket) اعقاد دارد با فناوری بلاکچین، تمام دارایی­‌های مجازی گیمرها، واقعی و حقیقی می‌شوند؛ درست مثل رمزارزهایی که درکیف الکترونیکی گیمرها قرار دارد! قاره آسیا از موقعیت ممتازی در این صنعت برخودار است. دلایل سرآمد بودن آسیا در رشد صنعت بازی‌­های مبتنی بر بلاکچین عبارتند از:

• آگاهی بیشتر مردم از رمزارزها در آسیا
• توسعه‌­یافتگی بازارهای مبتنی بر رمزارز در شرق دور
• بیشتر بودن تعداد گیمرها در آسیا از سایر نقاط دنیا
• ارزان بودن انرژی در آسیا (به ویژه در غرب آسیا) نسبت به بقیه نقاط دنیا

مشهورترین بازی رایانه‌­ای تولید شده بر بستر بلاکچین، بازی Crypto Kitties یا اصطلاحاً «بچه‌ ­گربه‌­های رمزارزی» است. این بازی بر روی بستر بلاکچین اتریوم ساخته شد و مفهوم دارایی دیجیتال نادر را پیاده‌سازی نمود. در حقیقت، در این بازی گربه‌ها به عنوان دارایی­‌های جمع‌­کردنی (Collectible) محسوب می‌­شوند. این گربه­‌ها قابل خرید و فروش با رمزارز اتر در شبکه اتریوم هستند.

شکل شماره 4– بازی Crypto Kitties، مشهورترین بازی رایانه‌­ای تولیدشده بر بستر بلاکچین اتریوم

این بازی از یک ابتکار جالب دیگر که البته ارتباطی به بلاکچین ندارد نیز بهره می­‌برد: گربه‌­ها قابلیت جفت‌­گیری و تکثیر به صورت مجازی را دارا هستند! بچه ­گربه­‌های متولد شده، خود به صورت یک دارایی جدید دارای هویت بوده و در گذر زمان ارزش مادی پیدا می­‌کنند و بعداً قابل تبادل یا خرید و فروش هستند. این کار از طریق یک الگوریتم ژنتیک با کروموزوم­‌هایی (اصطلاحاً Phenotypes) متشکل از 256 ژن (اصطلاحاً Genotypes) که همگی بر روی قرارداد هوشمند ذخیره شده‌­اند صورت می‌­گیرد. ژن­‌ها نشان دهنده ویژگی­‌های هر گربه هستند. ویژگی­‌هایی مثل رنگ چشم، رنگ پوست، طرح و الگوی پوست و غیره.

شکل شماره 5– گربه­‌ها در بازی Crypto Kitties، نقش دارایی‌­های جمع‌­کردنی و قابل معامله و تبادل را دارند.

هنگامی که بازی Crypto Kitties برای نخستین بار به بازار عرضه شد دارای 50000 گربه با ژن نسل صفر (Gen-0) بود که در قالب یک قرارداد هوشمند بر بستر بلاکچین اتریوم ذخیره شده بودند. در هر 15 دقیقه یک گربه به صورت خودکار بر بستر قرارداد هوشمند توزیع می­‌شد. ساختمان داده هر گربه در شکل شماره 6 نشان داده شده است. همان‌گونه که مشاهده می‌کنید این ساختمان داده متشکل از ویژگی­‌هایی همچون ژن­‌ها، زمان تولد و غیره است.

شکل شماره 6– ساختمان داده نمایانگر هر گربه در بازی Crypto Kitties در زبان برنامه­‌نویسی

بخشی از سورس­‌کد این بازی در شکل شماره 7 نشان داده شده است. همان‌گونه که مشاهده می‌­کنید این بازی از پروتکل ERC-721 که یکی از پروتکل‌­های تعبیه شده بر روی بستر بلاکچین اتریوم است بهره می­‌برد. هر بلاکچین ابزارها و زبان مربوط به خود را دارا است. زبان اصلی برنامه‌­نویسی بر روی بلاکچین اتریوم، نامش سالیدیتی (Solidity) است.

شکل شماره 7– بازی Crypto Kitties بر اساس پروتکل ERC-721 بستر بلاکچین اتریوم برنامه‌نویسی شده است.

اکنون قصد داریم کمی در مورد پروتکل پروتکل ERC-721 بلاکچین اتریوم صحبت کنیم. همان‌گونه که گفتیم این پروتکل در ساخت بازی مشهور Crypto Kitties استفاده شده است. این پروتکل برای تولید توکن­‌های غیرقابل تبادل (Non-fungible Tokens) یا اختصاراً NFT است. منظور از توکن همان دارایی­‌های موجود در بازی است. به طور مثال، گربه‌­ها در بازی Crypto Kitties نوعی دارایی بوده و اصطلاحاً توکن هستند. NFTها به جای اینکه در کنترل توسعه‌دهندگان بازی‌­ها باشند در کنترل گیمرها و کاربران هستند. در بازی Crypto Kitties، منظور از توکن­‌های غیرقابل تبادل این است که گربه‌­ها در مالکیت واقعی گیمر قرار داشته و هیچ دو توکنی دارای ارزش برابر و قابل معاوضه نیستند! این درست برعکس مفهوم رمزارز در بیت­‌کوین است. توجه دارید که در شبکه بیت­‌کوین، یک واحد بیت‌­کوین من با یک واحد بیت‌کوین شما از نظر ارزش برابر بوده و قابل معاوضه هستند! مهم­‌ترین بازی­‌های رایانه­‌ای یا بسترهای تفریحی بلاکچینی که در ساخت آنها از پروتکل ERC-721 اتریوم استفاده شده است عبارتند از Crypto Kitties، Crypto Punks و Decentraland که تصاویر دو بازی اخیر در شکل­‌های 8 و 9 نشان داده شده است. Decentraland یک پلتفرم واقعیت مجازی (VR) تحت بلاکچین اتریوم بوده و Crypto Punks نیز مجموعه‌­ای از کاراکترهای جمع‌­کردنی است که هر یک کاملاً یکتا بوده و می‌­تواند توسط یک شخص مورد مالکیت قرار بگیرد و در کیف پول الکترونیک (Wallet) آن شخص قرار داشته باشد. این توکن­‌ها قابل خرید و مزایده هستند. اگر علاقه‌مند به مطالعه بیشتر در خصوص پروتکل ERC-721 هستید می­‌توانید به آدرس http://erc721.org/ مراجعه کنید. نقطه مقابل NFTها، توکن­‌های قابل تبادل (Fungible Tokens) یا اختصاراً FT هستند. پروتکل‌­هایی که از این نوع توکن­‌های اتریوم پشتیبانی می‌­کنند عبارتند از RC-20، ERC-223، ERC-777 و ERC-621 که البته ما در این مقاله قصد نداریم آن­ها را توضیح دهیم.

شکل شماره 8–Decentraland یک پلتفرم واقعیت مجازی (VR) تحت بلاکچین اتریوم بر اساس پروتکل ERC-721 است.

شکل شماره 9– Crypto Punks، مجموعه‌­ای از کاراکترهای جمع­‌کردنی و قابل تملک تحت بلاکچین اتریوم بر اساس پروتکل ERC-721 است.

در پایان، لازم است به این نکته اشاره کنیم که علاوه بر بازی­‌های رایانه­‌ای، برخی دیگر از مولفه‌­های اکوسیستم بازی نیز از فناوری بلاکچین بهره برده‌­اند که بررسی آنها نیازمند زمان و فضای بیشتری بود و بنابراین فقط به ذکر نام این پروژه­‌ها اکتفا می‌­نماییم. اولین کنسول بازی­‌های ویدیویی تحت عنوان PlayTable با فناوری بلاکچین عرضه شده است (شکل 10). بر روی این کنسول، بازی­‌هایی همچون BattleGrid ساخته شده است (شکل 11). همچنین در حوزه بسترهای بازی رایانه‌­ای نیز می‌توان به FABG Platform اشاره نمود. این بستر با استفاده از موتور بازی‌سازی یونیتی بر روی بلاکچین اتریوم برای ساخت بازی‌­های MMOG ایجاد شده است. با توجه به اینکه بستر FABG بر اساس NFT طراحی شده است بنابراین هر نوع دارایی که شما بر روی این بستر ایجاد کنید در تمام بازی‌­های بعدی که بر روی این بستر تولید می‌­شود به صورت یکتا قابل شناسایی خواهد بود.

در صورتی که علاقه‌مند به مطالعه لیست کامل بازی‌­های بلاکچینی باشید می‌­توانید به آدرس‌­های https://tokenized.games/ و https://www.blockchaingamer.biz/blockchain-games-directory/ مراجعه کنید.

شکل شماره 10– PlayTable، اولین کنسول بازی­‌های ویدیویی با فناوری بلاکچین است.

شکل شماره 11– بازی BattleGrid بر روی کنسول بلاکچینی PlayTable عرضه شده است.

جمع­‌بندی

در این مقاله، مبانی و مفاهیم فناوری بلاکچین و مکانیزم­‌های توافق مورد بررسی قرار گرفت و کاربردهای عمده بلاکچین در صنعت بازی‌­های رایانه‌­ای در قالب مثال‌­هایی از بازی‌های مشهور همچون Crypto Kitties و غیره تشریح شد. به طور خلاصه می­‌توان گفت بلاکچین به دو صورت می‌­تواند در بازی‌­های رایانه‌­ای مورد بهره‌­برداری قرار گیرد:

1) پرداخت‌­های درون­‌برنامه‌­ای و فرآیند خرید و فروش دارایی­‌ها بر مبنای رمزارزهای دیجیتال انجام شود.

2) دارایی­‌های مورد استفاده در بازی از طریق فناوری بلاکچین مورد روایی و اعتبارسنجی قرار گرفته و بدین ترتیب، دارایی‌­ها به لحاظ امنیتی اعتمادپذیر و غیرقابل هک شوند.

با توجه به پیش‌­بینی موسسه گارتنر، فناوری بلاکچین بین 5 تا 10 سال آینده رشد اصلی خود را طی خواهد نمود. بنابراین انتظار داریم بازی­‌های رایانه‌­ای به طور روزافزون از این فناوری بهره گیرند.

دکتر محمدحسین رضوانی مدرک کارشناسی خود را در سال ۱۳۷۸ در رشته سخت‌­افزار کامپیوتر از دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مدرک کارشناسی ارشد و دکترای خود را نیز در گرایش معماری سیستم­‌های کامپیوتری از دانشگاه علم و صنعت ایران به ترتیب در سال­‌های 1380 و 1390 اخذ نمود. وی مدیر سابق دانشکده علمی-کاربردی بنیاد ملی بازی­‌های رایانه‌­ای و عضو هیئت علمی و مدرس دروس بازی‌­های رایانه­‌ای دانشگاهی آزاد اسلامی قزوین است. وی همچنین مدیریت دپارتمان آموزش گروه هشکده (به آدرس www.hashkade.ir) در حوزه فناوری بلاکچین را برعهده دارد.