出圈之后一路狂飙，日活30万、市值超10亿美金震撼世人，仅仅只花了半年。

“边动边赚” Move2Earn 游戏是一种全新的 Gamefi 形式，玩家可以像玩游戏一样通过运动传输自己的数据，然后获得通证和 NFT 奖励。

早在 2021 年 8 月上旬，STEPN 就产生了这个想法，虽然不是第一个提出 M2E 这个概念的项目，但 STEPN 却是最快将这个想法“兑现”的项目（仅用了 120 天就完成了产品交付，现产品已上线两个月）。

从 2021 年 11 月 3 日以来，STEPN 的 M2E NFT 游戏就一直在 Beta 测试网上运行，而且还邀请了来自 43 个国家的 10,000 多名玩家参与，并拥有恐怖的超过 70% 的周留存率。

数据显示，全球有超过 4亿 跑步应用用户，超过 10亿 人将步行、慢跑或快跑作为一种锻炼方式，因此蕴藏着巨大的市场潜力，而新冠疫情也让越来越多人认识到身心健康的重要性。2021 年，线上健身行业获得了 33% 的年增长率，如果能够在这一领域实现拓展，意味着 M2E 游戏可以推动数百万人进入 Web 3 领域。

本文记录了我们面临的挑战以及我们如何克服这些挑战。

技术挑战 1

运动证明

其实最初的想法很简单：我们将数据从可穿戴设备以及运行中的应用程序导入游戏中，作为一种“运动证明”的形式，并假设这些平台上的用户数据都是可信的。其实我们在 3 天内就开发出了一个模型版本，但第一天就没有通过作弊测试，因为我们无法验证运动数据的真实性，用户可以轻轻松松地将他们的数据提升两倍（运动时携带 2 部以上的手机即可）。此外，我们还发现正在运行的应用程序和可穿戴设备并没有严格的防作弊系统，因为它们没必要这样做，包括用户在内，假如只是纯粹的健身需求是没必要伪造数据的。不过一旦当他们因移动数据而能获得奖励时，整个情况都会发生变化。如果我们的“边动边赚” Move2Earn 游戏没有“运动证明”（Proof Of Movement）共识，整个通证系统将会迅速崩溃。而要构建一个坚实的 POM，我们就必须要有一个运动数据收集器来进行数据的验证，这可以通过访问玩家的运动传感器数据来完成。

重力感应器

重力传感器是我们使用的主要传感器，它提供指示重力方向和大小的 3D 矢量。通常情况下，这类传感器能确定设备在空间中的相对方向。下图展示了玩家携带手机时的不同动作模式，我们可以观察到这些模式其实很相似——都呈正弦波模式。

人体运动“波长”

为了提高运动传感器检测的准确性，我们还使用了以下传感器：

• 直线加速度传感器
• 显著运动传感器
• 加速度仪
• 陀螺仪传感器
• 步数检测传感器
• 计步器

有了这些运动传感器之后，我们还必须验证所有玩家的运动数据，以确保这是人们通过真实运动产生的。以下三种情况可以完成身份的验证：移动运动与人类运动的振幅匹配，移动运动与移动计步器匹配，移动运动与 GPS 轨迹匹配。

技术挑战 2

距离证明

假如我们是根据玩家产生的步数来设置奖励的，那么我们需要知道两件事才能进行奖励的计算。首先是玩家移动了多少步，这对于计步器来说非常简单；其次是玩家移动了多远距离。至此，我们遇到了第二个障碍——目前所有的民用 GPS 设备或应用程序都存在不精确的情况，范围从室外 3 米一直延申到室内 20 米；且市场上没有任何一款产品可以准确地测量一个人的移动距离。

GPS 误差分为三种类型：

GPS偏移

当移动设备被高大的树木或屋顶（室内）覆盖时，GPS 信号就会发生偏移——即使移动设备是静止的。下图显示了 GPS 设备在室内静止 10 小时后偏移了 6,26 英里。（这也是我们不能依赖第三方运动数据提供商的另一个原因——我们不知道第三方提供商是否已经验证了运动传感器数据）

GPS 的偏移结果

GPS 降级

环境因素通常会导致 GPS 信号丢失一段时间，然后再重新获取。在这种情况下，信号丢失前后两点会被当作任何两个其它后续点一样处理，并用直线进行连接。这样将会导致用户运动的距离信息被少记录了 。

信号丢失的结果

GPS 不稳

高层建筑通常会导致 GPS 信号在移动设备和卫星之间来回晃动。这通常会形成如下图所示的“跳跃”型GPS 轨迹。而这样不准确的 GPS 数据通常会导致记录的距离比玩家实际行进的距离要多，因为 GPS 轨道上的每个曲线都必须用连接它们的直线来进行计算。

GPS 信号跳跃的结果

STEPN 的解决方案

目前，上述问题尚无现成的解决方案；我们研究了许多现有的应用程序和 GPS 设备，它们都会受到这些问题的影响。不过，我们已经开始进行扩展编码并开发了一套算法来着手解决这个问题了。在最新的 Beta 测试中，与传统的跑步应用和 GPS 设备相比，我们的 GPS 精度提高了 70 倍（通过 GPS 偏移校正、环境因素消除和玩家路线规划算法）。

技术挑战 3

预防黑客篡改数据

在开发了两个月之后，我们遇到了最大的问题。如果玩家使用安卓模拟器在个人电脑上玩游戏，然后通过黑客引擎将篡改的运动数据提供给游戏会发生什么。

黑客引擎的界面

我们已经尝试了好几种方法，但没有一种方法可以在不影响玩家体验（例如在玩家移动是随机进行验证码验证）的情况下完全解决黑客问题（包括 GPS 和其他运动方式的黑客）。我们已经意识到只有强大的机器学习才能够足以解决黑客问题。在评估了自己的需求后，我们迅速地在短时间内找到了在深度学习和数据供给方面的人才，开发出了世界上第一个具有 90% 准确率的 move2earn 作弊原型机。不仅如此，我们还计划在未来六个月内扩充玩家群，以收集到更多数据来训练我们的系统，最终达到 99.99% 的准确率。

设计挑战 1: 游戏资产的存储

奥卡姆剃刀（Occam’s razor）[1]原理是在解决生活中的问题以及在软件开发过程中最强大的原则之一，这个原理被称为“如无必要，勿增实体”，通俗地说就是“切勿浪费较多东西去做，用较少的东西，同样可以做好的事情”。

因此，如果游戏需要从玩家那里收集和验证运动和 GPS 数据，那么该游戏就必须是一款手机游戏，由此产生了第一个设计挑战——游戏应将其资产存储在哪里？

目前，市场上可用的选项是很有限的。在理想情况下，为提高游戏的可玩性，游戏必须具备以下特点：

• 流畅的用户体验（玩家无需跳入/跳出多个应用）
• 快乐的用户体验（快速、便宜、便捷的游戏资产交易）；
• 强大的安全性；
• 可以转让同质化和非同质化资产。

鉴于现在没有现成的服务提供商，因此我们必须开发一个完全为我们自己的游戏定制的去中心化钱包与 Swap。于是我们选择了 Solana 区块链来构建我们的游戏。Solana 区块链是目前加密市场上为数不多的提供低交易成本并拥有自己的 NFT 协议之一的公链。此外，我们还可以接入 Orca/Raydium 等去中心化交易平台为我们的游戏内 Swap 提供流动性；玩家可以使用游戏内钱包的 swap 功能将游戏/治理通证转换为 SOL/USDC 等资产并提取到交易所中。

设计挑战 2: 

建立一个持久的奖励系统

就在每个人都接受了“边玩边赚” Play2Earn 模式的同时，但其实，我们也接受了玩即是工作“Play as Work”的模式。我们分析了人们不玩游戏、不使用应用程序甚至是不工作的原因后发现，获得丰厚的回报并不总是人们继续工作的主要动力。事实上，当人们无法获得尊重、喜爱以及自我实现时，他们就会离开高薪工作（这其实就是马斯洛需求层次）。这一发现使我们重新思考了通证的设计；我们需要的不仅仅是一款通过通证来吸引数百万玩家的游戏，而且还要能长久地留住他们。因此，我们也相仿马斯洛需求层次设计了经济模式的三个层面。

1、货币层面

货币收入是第一层，通常这也是人们谈论最多的，即通证经济学。简单来说，我们需要设计游戏机制来驱动需求和管理供应；当通证的需求大于供应时，市场会为通证设置出价格，玩家可以通过运动来获得经济回报。

2、社交层面

下一个层面便是社交。人类作为社会性动物，具有社交的内在需求。我们彼此表露情绪，并可以通过网络效应成倍增加、通过平权法案得到增强。玩家可以通过游戏获得社会认可、重视，甚至是加深彼此的关系。通过将我们的游戏与已建立起的社交媒体和网络进行强大的整合，获得社交奖励。为此，我们将在未来设计一些非常 Web3 的社交场景，并依此为我们的通证经济学赋能。

3、成就层面

与社交层面类似，个人成就是驱使玩家留下的另一个动力。我们看到带有内置成就系统的应用程序的用户留存率高于那些没有的应用程序。让玩家设定一个目标并持续为实现目标努力会给玩家带来满足感和成就感。与此同时，带有成就系统的应用程序也将有益用户的身体健康和心理健康。玩家在应用中建立的社交关系越深、成就越大，就越难离开这个游戏。

设计挑战 3

如何抑制通货膨胀？

不可否认，Axie Infinity 将“边玩边赚” P2E 扩展到了加密社区之外；通过仔细分析 Axie Infinity 原生通证 SLP 经济模型，我们已经清楚了游戏通证设计的挑战在哪——如果游戏通证的供应无上限，那么该如何平衡供需？从凯恩斯到哈耶克，从通证流通到网络效应，我们都有研究。我们发现：

“游戏通证的统一铸造必须通过游戏通证的统一销毁来管理，以将其转换为不同形式的资产，这种转换可以是自愿的、也可以是强制性的或是结构性的。”

“游戏通证的临时铸造必须通过游戏通证的消耗来管理，以创造货币之外的价值。”

SLP 是统一铸造的，没有持续销毁通证的情况，只是在特定的应用场景下才会进行销毁（产宝宝），这会使得通证产生比消耗要快导致通货膨胀，而且当游戏开发者过多干预游戏经济时，会不可逆转地改变市场对于外部干预的预期以导致外部干预会越来越没有用。（凯恩斯主义——宏观经济决定个人选择）。

STEPN 为付费玩家设计了各种“通证应用场景”，比如我们的宝石系统会让想花钱的人充分燃烧他们的通证；我们同时也照顾到了没有 NFT 的玩家，并为他们进入游戏提供了窗口，也就是我们的租赁系统，这会让我们可以有机会让非区块链用户参与到我们的游戏中。

设计挑战 4

NFT 价值发现

4.1 独特性 vs. 稀有性 vs. 稀缺性

让我们先来看看独特性、稀有性和稀缺性的定义是什么：

• 独特性——独一无二。
• 稀有性——只有很少的数量。
• 稀缺性——当某物的需求大于供应时。

一旦我们理解了上述定义，就会发现稀缺性其实是一个相对的概念，只要需求多于供给，就会变得稀缺；只有当某种东西稀缺时，稀有性和独特性才会有价值。因此，我们将 NFT 设计分成了两层：在第一层，跑鞋是效用型商品，即，NFT 跑鞋是有实质用处的；在第二层，跑鞋是 韦伯伦商品（Veblen Good，炫耀型商品）[2]，可以通过我们的社交元素与跑鞋定制元素进行放大，成为一种炫耀的媒介。

4.2 NFT 的价格发现

为了让 STEPN 的 NFT 具有稀缺性，首先需要选择需要什么样的物品来制作我们在游戏中使用的主要 NFT——很明显，我们的答案是运动鞋，因为运动鞋是跑步时最相关和必不可少的单品。为了推动我们对 NFT 的需求，我们把它变成了一种工具，一台你可以定制、升级甚至“繁殖”的工具（这恰恰是 Web 3.0 的优势）。每个玩家必须拥有 NFT 跑鞋才能获得通证收益；拥有的运动鞋越多，这些运动鞋的级别越高，将获得的收益就越多。跑鞋永远不会够用，“培育”跑鞋有冷却时间，燃烧通证，而通证也需要时间积累。

4.3 NFT 的价值发现

一旦我们解决了 NFT 运动鞋的稀缺性问题，STEPN 跑鞋的 5 个品质等级 就会解决稀有性问题 —— 从“普通（common）”到“传奇（legendary）”，品质越高的跑鞋“产出”效率越高，但同时也更难获得。而“唯一性”则附着于编号之上 —— 前 10000 只跑鞋有依次诞生的编号，而随后产生的跑鞋则没有。每个品质的前 10000 只跑鞋将是独一无二的。而从第 1 号到第 10000 只跑鞋都可以通过早期的参与获得。

建立强大的“护城河”

除了成为“边动边赚”赛道、运动证明（Proof of Movement）、距离证明（Proof of Distance）和防御黑客实践的先行者之外，我们还建立了几条护城河。

1、检测作弊和黑客行为人工智能系统（人工智能音乐）

基于我们开发一个检测作弊和黑客行为的人工智能系统，我们还为玩家创造了一个人工智能生成的音乐背景；音乐将根据玩家跑步的步伐速度随机生成。目前这些功能都正在开发中，未来将逐步上线。

2、碳中和

我们始终相信，一个伟大的加密原生项目也应该是一个伟大的社会正义实验。因此，STEPN 的利润是通过 DAO 的方式投票的；治理通证持有者决定 STEPN 利润的使用方式，即，STEPN 利润捐赠给碳中和项目 & 分润给通证持有者的比例。具体方案，可以参照 STEPN 白皮书。

3、定位技术（LBS）的社会化玩法

由于我们投入了大量时间来纠正 GPS 误差，我们已经成为了这一领域里的行业专家。更甚，我们还开发了一套与 Discord 联动的定位技术（Location-Based Service）用例。当玩家解锁了某些游戏里程碑时，他们会自动被分配到我们 Discord 的子频道。例如，玩家 A 在悉尼跑了 100 公里、而玩家 B 在悉尼铸造了 100 双运动鞋 NFT，那么玩家 A 和 B 将自动被分配到 High milage Club Sydney 和 Shoe Tinker Club Sydney 频道。

4、连接数千万的非加密货币跑步者

我们相信，STEPN 将是为 crypto 带来海量玩家的关键，因此，我们也致力于让 STEPN 在非 crypto 玩家面前也是简单易上手的。未来，我们将上线一个自动匹配的租赁系统，新玩家可以以低成本租赁老玩家的跑鞋，而跑步/散步产生的收益将由两者分享。

5、可扩展的游戏服务器

作为一个老牌游戏开发商，我们深知游戏业务最关键的需求是服务器端逻辑处理的实时性和高并发支持能力。游戏服务器必须应对高并发数据同步（状态或帧）。因此，我们为 “边动边赚” NFT 游戏构建了一个可扩展的游戏服务器，初始服务器容量为 100,000 个同步数据（100 万月活）的容量。 目前升级到了1000万级。

6、 拥抱吸血鬼攻击

我们在早期的论证中，提出 Move2earn 的最大杀手锏就是吸血鬼攻击[3]，这点我们在 Axie Infinity 发展的过程中看到，当 Axie Infinity 证明 Play2Earn 这个理念的确是行得通的时候，大量模仿者就会如雨后春笋。对于一个需要坐在电脑前玩的游戏项目来说，这还不是最差的事情，因为对于电脑游戏，一个玩家在一个时间段只能玩一种游戏。而在 Move2earn 的模式中，玩家可以进行“多开”，同时对多个项目进行产出，而这会极大的稀释 Move2earn 的头部项目的竞争力 —— 其他项目会对这个项目的用户进行吸血鬼攻击，即用很少的市场营销费用就可以撬动这些玩家去进行“双倍产出”，甚至“多倍产出”。

我们一开始视这种模式如洪水猛兽，甚至想要部署算法规避双倍产出的现象。但是当我们把格局打开，我们发现我们不应该制止，而甚至需要欢迎这种做法，甚至我们应该主动出击，邀请新晋项目与我们合作，进行联合产出，我们近期已经在探索这种模式的可能性，从和其他项目的合作开始。

生命周期挑战——从游戏到跑步应用的转变

我们在 2021 年 12 月进行公测后，有一个问题一直在我们心中，即一个游戏是有生命周期的，而让一款游戏经久不衰这本身就是一件极难办成的事情。我们希望 STEPN 在 5 年后还可以经久不衰，而深耕游戏这个赛道可能会使我们陷入不断推出玩法、增加玩家学习成本的恶性循环中。

因此我们决定向运动 app 转型 —— 我们发现一款运动软件的生命周期和游戏是截然相反的：用户使用时间越长，则越不会离开，且运动软件并不需要频繁地更新。因此，我们路线图上做出了重大调整，从一款赢得了 2021 年 Solana 游戏类奖项的 Gamefi 项目转型为了一款 Web3 运动 app —— 一款有着游戏与社交双重元素的运动软件。这会让我们更加容易接触到那些并不怎么喜欢玩游戏的群体与并不会使用去中心化钱包的大量跑步爱好者。我们认为这将是一个全新的赛道、有着巨大的潜力并能够让 STEPN 在很长时间内跨越牛熊。

结语

坦率地说，短时间内完成一个创新概念交付的原创产品是极具挑战性的。

截至 2022 年 1 月 16 日，在一个 25 人的全职开发者团队的努力下，我们已经实现了：

• 支持高并发的软件架构（服务器、引擎）
• 游戏参数建模与调校
• 区块链基础设施开发（去中心化钱包、个人NFT跨链桥、通证的跨链交易）
• GPS 算法优化。

STEPN 既是全球首款 “边动边赚” NFT 游戏，也是 Solana 黑客马拉松大赛“Solana Ignition Hackathon Gaming Track”的获胜者。与此同时，我们也希望能吸引数以千万计的非加密行业玩家加入到 Web 3 世界中，并为世界碳中和事业做出积极贡献。

参考资料

[1]

奥卡姆剃刀（Occam’s razor）

[2]

韦伯伦商品（Veblen Good）

[3]

吸血鬼攻击