주요 인사이트

  • 게임 내 랜덤 값은 인풋 또는 아웃풋 두 가지 단계 중 하나에 적용됩니다.
  • 블록체인 기반 게임은 랜덤 인풋을 통해 게임 시장을 수조 달러 시장으로 만들 잠재력이 있습니다.
  • 블록체인 게임 보상은 유통 시장에서 거래 가능한 희귀한 불변 자산이며 미래에는 더 다양한 게임에서 사용될 것입니다.
  • 현재의 랜덤 값 생성 솔루션은 한계점이 있고 창출하는 가치에 대한 보안을 보장해 주지 않습니다.
  • 체인링크 VRF는 블록체인 게임에서 각 유저들이 진위성을 입증할 수 있는 랜덤 값을 생성하기 위한 목적을 기반으로 개발되었습니다.

서론

무작위성(랜덤 값)은 늘 주변에 존재하기 때문에 눈에 띄지 않을 수 있지만 게임을 더 재밌고 몰입할 수 있도록 만들어줄 수 있는 요소입니다. 인풋 및 아웃풋을 위해 연속해서 높은 수준에서 작동하는 무작위성은 랜덤 인풋을 위해 게임 플레이어가 취해야 할 행동에 대한 조건을 설정하거나 랜덤 아웃풋이 나오도록 플레이어의 행동의 결과물을 조작하기 위해 게임 개발자들이 설정합니다. 개발자이자 이론가인 Jesse Schell에 따르면 이런 랜덤 값의 조작과 구조화된 게임 요소가 결합되면 플레이어에게 “기분 좋은 놀라움”을 선사할 수 있다고 합니다. Schell은 이것을 “재미”라 정의했습니다.

하지만 오늘날 블록체인 개발자들은 이 랜덤성을 거의 활용하지 못하고 있습니다. 아직 안전한 무작위성 솔루션이 부족하기 때문입니다. 블록체인 기반 게임 시장은 점점 더 성장하고 확장함에 따라 무작위성의 중요성이 더 대두되지만 이는 복잡하고 역동적인 게임에만 국한되지 않기 때문에 심각한 문제입니다. 대신 블록체인 게임의 무작위성은 개발자와 플레이어 모두에게 더 강력한 경제적 유인을 제공하는 요소가 될 것입니다. 블록체인 기반 게임은 기존 게임과 비교해 플레이어의 플레이 시간과 게임 내 액션을 통해 수익을 창출할 수 있는 가능성이 생긴다는 것이 큰 차이점입니다. 이는 게임 내 자산에 대한 토큰화, ‘메타버스’ 생성을 통해 자산의 유용성 확장, 입증 가능한 게임 내 자산의 희소성 등을 포함한 다양한 방법을 통해 달성할 수 있습니다.

따라서 블록체인 기반 게임이 기존 게임과 경쟁하기 위해서 개발자들은 스마트 컨트랙트에 안전하게 사용할 수 있는 공평한 난수 생성(RNG, random number generation) 솔루션이 필요합니다. 최근까지만 해도 블록체인 게임에 랜덤성을 부여하려는 개발자들은 다음과 같은 어려운 선택에 놓였습니다. 중앙화 오프체인 랜덤 값 생성 솔루션을 사용하거나 다양한 공격에 노출된 온체인 랜덤성 기능 중 선택해야 하는 어려움에 직면했습니다. 이러한 단점을 때문에 체인링크 VRF (Verifiable Randomness Function)와 같은 랜덤 값 생성 솔루션은 블록체인 게임의 혁명적인 발전을 위해 필수적입니다.

이번 포스팅에서는 게임에서 무작위성이 어떻게 사용되는지, 게임 내 무작위성이 다른 플레이어 활동에 어떤 경제적인 영향을 미치는지, 블록체인 기반 게임에서의 랜덤성의 향후 중요성, 어떻게 체인링크 VRF가 현재 랜덤 값 생성 솔루션이 가진 한계점을 극복할 수 있는지 알아보겠습니다.

게임 내 무작위성

2005년에 출판된 A Theory of Fun for Game Design이라는 책에서 개발자 Raph Koster은 “the mastery problem(습득의 문제)”이라는 게임이 지루해지는 고유의 함정에 대해 설명합니다. Koster에 의하면 “재미”는 패턴 인식, 퍼즐 풀기 및 학습의 부산물로 결국 일련의 정보를 마스터하기 전까지 이어집니다. 아직 말을 하지 못하는 어린이들 조차 간단한 규칙과 패턴을 이해해서 Tic-Tac-Toe와 같은 간단한 게임을 즐길 순 있지만 인지 능력이 더 발달된 어린이들은 위와 같은 이유로 더 쉽게 게임을 지루하게 생각합니다. 따라서 게임 내 랜덤성의 핵심 기능 중 하나는 플레이어의 행동과 환경에서 더 다이나믹한 요소를 추가해 너무 빨리 무언가를 마스터(습득) 하는 것을 방지하고 게임을 하면서 계속해서 더 성취감을 느낄 수 있게 해줍니다.

이는 인풋과 아웃풋에서의 두 가지 종류의 랜덤 값을 부여해 달성할 수 있습니다. 인풋 랜덤성은 게임에서 플레이어가 어떤 행동을 취하기 전에 발생합니다. 예를 들어 딜러가 플레이어에게 카드 한 장을 주거나 플레이어가 게임 내 어떤 영역에 들어갈 때 랜덤 몬스터가 습격하거나 게임 내 환경을 랜덤하게 설정하는 경우가 있습니다. 이 모든 경우에서 랜덤성은 게임 시나리오의 세부사항을 변경해 플레이어가 게임을 완전히 습득하는 것을 방해합니다. 최적의 퍼포먼스를 위해 단계별 전략을 외워서 하는 것이 아니라 플레이어는 더 큰 게임의 메커니즘을 배워야 하기 때문에 더 오래 게임을 즐길 수 있고 게임을 어렵다고 생각하며 더 할 만한 가치가 있는 게임이라고 느끼게 됩니다.

반면 아웃풋 랜덤 값은 플레이어의 액션을 조작하거나 결과에 대해 ‘방해요소’를 추가합니다. 이런 랜덤성의 예시는 다음과 같습니다. 전략 게임에서 전투를 이길 확률을 일정 %로 설정, 텍사스 홀덤에서 flop, turn, river, 스킬 체크를 패스하는지 결정하기 위한 주사위 굴리기 등이 있습니다. 아웃풋 랜덤 값 덕분에 게임은 완전히 임의적인 결과로 이어지는 것이 아니라 플레이어들이 리스크를 관리하는 전략을 세우게 하고 굉장히 타격이 큰 손실로부터 회복하는 법 등을 학습하게 해 게임을 완전히 마스터하는 것을 방해합니다.

인풋 및 아웃풋의 랜덤 값이 게임 내 시나리오에 미치는 영향

랜덤 값에 대한 모든 예시는 현재 블록체인 기반 게임에 존재하거나 분야가 더 발전됨에 따라 점점 더 추가되고 있습니다. 하지만 블록체인 게임 개발자 및 플레이어들한테 경제적인 측면에서 그 어느 랜덤 값보다 더 중요한 인풋 랜덤 값이 있습니다. 바로 플레이어 보상을 결정하는데 사용되는 인풋 랜덤 값입니다. 보물상자 열기, 아이템 제작, 게임 내 특정 이정표를 달성하는데 받는 보상 등이 여기에 포함됩니다.

플레이어들이 게임을 완전히 마스터하는 것을 방해하거나 진행을 복잡하게 하기 위해 배치된 다른 랜덤 값과 달리 이 유형의 랜덤성은 플레이어가 게임을 진행하는 과정에서 보상이 이뤄집니다. “랜덤 보상”도 게임 내 받을 수 있는 아이템 중 종종 거래 시장에서 매매되는 유니크한 보상 중 하나인데 이 덕분에 게임이 원래 지닌 재미에 수익성이 추가됩니다. 이런 랜덤성은 블록체인 기반 게임 경제에서 굉장히 중요한 톱니바퀴 역할을 할 준비가 되어있습니다.

랜덤 보상의 경제적 효과

게임 리서치 회사 NewZoo의 보고서에 따르면 2020년에는 게임 시장 규모가 약 1,600억 달러에 이를 것으로 예상되며 2023년까지 시장 규모가 매년 2천억 달러를 넘어설 것으로 예상됩니다. 그중에서도 게임 내 아바타 ‘스킨’ 구매, 아이템 묶음, 추가 콘텐츠 등은 매년 전체 시장의 1/3인 500억 달러를 차지합니다. 게임 내 아이템을 랜덤으로 배포하는 ‘보물 상자’에서 나오는 아이템 중 몇 퍼센트가 가상 상품 시장에 나오는지는 모르겠지만 상당 부분을 차지합니다. 블록체인 기반 게임 시장은 이미 성장하고 있습니다. 가장 인기 있는 게임 및 컬렉터블(collectible) 관련 프로젝트 세 가지는 CryptoKitties, Gods Unchained, My Crypto Heroes 로 각각 첫해에 700만 달러, 420만 달러, 150만 달러를 기록했으며 유통 시장에서는 2천만 달러 이상의 게임 자산에 대한 거래가 발생했습니다.

CryptoKitties, 인기있는 NFT 컬렉터블(collectibles)

블록체인 컨텐츠 협회(Blockchain Contents Association)의 회장 Hironao Kunimitsu는 최근 블록체인 게임 시장이 일본의 GDP인 4.7조 달러를 넘어설 것이라고 예상했습니다. 이는 NFT 아이템과 같이 게임 내 랜덤하게 배포되는 토큰화된 아이템과 같은 NFT를 통해 주로 달성될 것으로 보입니다. 체인링크에서는 이미 체인링크 오라클을 활용해 다이나믹 NFT를 생성하는 16가지 방법을 설명하는 포스팅을 업로드했습니다. 대체 불가능한 토큰(Non-Fungible Token, NFT)는 블록체인상 존재하는 암호화적 보안성을 갖춘 토큰으로 고유한 것에 대한 소유권을 나타냅니다.

블록체인 기반 게임의 NFT 아이템 가치의 주요 원천은 입증 가능한 소유권(오너십)과 불변성입니다. 기존 게임에서는 아이템의 소유권이 사라질 수도 있고 아이템의 능력치 또는 생김새가 바뀔 수도 있고 만약 게임이 폐지되면 게임 아이템도 사라집니다. NFT를 통해 아이템을 토큰화하면 이 모든 단점을 해결할 수 있습니다. NFT는 아이템에 대한 오너십을 암호학적으로 보장하고 NFT와 관련된 메타데이터는 블록체인에 저장되기 때문에 허가받지 않으면 조작할 수 없고 NF게임은 해당 게임이 사라져도 계속 존재합니다.

또한 NFT가 원래 게임 외 다른 게임에서도 사용할 수 있도록 함으로써 메타버스(Metaverse)라는 새로운 활용 사례가 생깁니다. 메타버스는 상호 운용 가능한 게임의 연결된 네트워크로 NFT 아이템들을 각각의 고유한 게임의 “유니버스”에서 사용할 수 있는 컨셉입니다. 예를 들어 판타지 게임에서 생성된 장갑 조끼는 동일한 효과가 있는 공상과학 게임에서도 공격으로부터 플레이어를 보호해 주는 능력이 강화됩니다. NFT 게임 아이템을 다양한 게임에서 사용할 수 있도록 함으로써 개발자는 해당 아이템의 가치를 높일 수 있다고 가정할 수 있습니다.

NFT 게임 아이템은 아이템 거래 시장에서 더 큰 유동성 및 투명성을 제공합니다. Fair Games와 같은 기관들은 생성된 자산에 대한 시장 가격을 토대로 이미 게임이 어떤 NFT 아이템을 랜덤으로 생성하는지에 대한 확률을 트래킹하고 있고 이러한 정보를 플레이어들에게 제공하고 있습니다. 이로 인해 플레이어들은 제공된 정보를 바탕으로 그들의 플레이 시간과 NFT 획득 확률을 바탕으로 어떤 게임을 해야 더 수익성이 높을지 선택할 수 있고 블록체인의 본질적 특성상 NFT가 희박하다는 것을 보장할 수 있습니다.


이미 충분한 경제적 유인을 갖추고 있지만 전문가들은 게임 내 랜덤 보상을 토큰화 시킬 수 있다면 가상 아이템의 세계는 무궁무진하게 더 커질 것이라 생각합니다. 하지만 가치가 증대하는 만큼이나 보안, 신뢰, 입증 가능한 공평성을 제공하는 랜덤 값 생성 솔루션이 더 필요합니다.

현재 랜덤 값 생성 솔루션의 한계

유저들이 조작 가능한 하나의 오라클이 있는 디파이 프로토콜을 믿지 않는 것처럼 랜덤성에 대한 보안성을 보장하지 못하는 비디오 게임도 믿지 않을 것입니다. 특히 실제 세계의 가치가 걸린 게임 환경은 안전하고 신뢰할 수 있는 공평한 솔루션을 점점 더 요구하게 될 것입니다. 랜덤 보상으로 NFT가 발행될 때 특히나 공평한 솔루션이 필요한데 앞으로 이런 토큰 발행이 더 보급화 될수록 이 랜덤성이 가져다주는 잠재 가치는 더 커질 것입니다.

중앙화 솔루션을 사용하면 이를 컨트롤하는 사람들인 개발자들이 랜덤성의 소스 자체를 조작할 수 있다는 리스크가 있습니다. 이런 경우에는 NFT 발행 시 가장 가치가 높은 NFT를 본인들에게 발행하거나 내정된 사람들에게만 발행할 수 있습니다. 또한 만약에 신뢰할 수 있는 개발자들이 개발을 한다고 해도 솔루션의 투명성이 부족하기 때문에 아무리 신뢰받는 개발자들이라고 해도 플레이어 커뮤니티가 의심할 수 있습니다. 본질적으로 랜덤성은 낮은 확률의 비주류 이벤트에 대해 진행되며 만약 오랜 기간에 걸쳐 진행되면 한 명의 플레이어에게 비정상적인 확률의 행운이 돌아가게 될 수도 있습니다. 만약 게임 내 커뮤니티에서 한 명의 플레이어가 레어하거나 귀중한 아이템을 많이 획득한다면 중앙화 솔루션은 투명성이 보장되지 않기 때문에 아이템이 공정하게 배포되지 않았다는 의심을 살 수 있습니다.

블록해시를 사용하는 온체인 솔루션도 신뢰할 수 있는 보안성을 갖추기 어렵습니다. 만약 게임이 성공해서 악의적인 행위자들이 이를 경제적 이득을 위해 악용할 수 있다면 블록해시와 같은 불공평할 수 있는 인풋을 통해 공격할 수 있는 경로를 확보하게 됩니다. VRF 소개 포스팅에 나온 이런 공격의 예시를 알려드리겠습니다.

“예를 들어 만약 스마트 컨트랙트가 특정 높이에서 블록 해시의 마지막 비트의 패리티를 기반으로 결정한다고 가정합니다. 언뜻 보기에 확률은 50:50 같지만 평균적으로 블록의 1/3을 채굴하는 마이너 또는 마이너 연합이 블록해시의 마지막 비트가 1인 위닝 블록을 포기하기로 결정할 수 있습니다. 이러한 경우 블록의 보상이 약 2-3 ETH가 되도록 조작할 수 있습니다. 이러한 경우 마이너는 50%라는 확률을 2/3으로 조작할 수 있고 이 랜덤 생성 방식에 의존하는 스마트 컨트랙트 유저들의 금전적인 손실로 이어질 수 있습니다.”

이런 비슷한 방식을 가진 블록체인 게임들이 이런 공격이 없었다면 성공했을 것입니다. 하지만 이런 공격 때문에 개발팀은 NFT의 가치가 평가절하되거나 공격자들에게 랜섬을 지급하는 문제에 놓였습니다.

입증가능한 랜덤 값을 온체인에서 생성하는 체인링크 VRF

Chainlink VRF for RNG brings verifiable randomness to Ethereum dApps
체인링크 VRF의 기본 작동 방식

블록체인 게임을 위한 이상적인 랜덤 값 생성 솔루션은 공정하고 온체인 검증이 가능하며 악용 또는 위 변조가 불가능한 솔루션이여야 합니다. 위에 언급한 모든 특성을 갖춘 랜덤 값 생성 솔루션 중 하나가 바로 체인링크 VRF입니다. 체인링크 VRF는 노드 오퍼레이터, 마이너 또는 유저가 조작할 수 없는 온체인 랜덤 값을 생성합니다. 생성된 랜덤 값의 진위성은 누구나 블록체인에서 검증할 수 있는 암호학적 증거를 갖추고 있습니다.
체인링크 VRF는 다섯 단계로 구성되어 있습니다.

  1. 유저는 스마트 컨트랙트 애플리케이션에 시드(seed)를 제출합니다.
  2. 애플리케이션은 해당 시드를 사용해 체인링크 VRF에 요청을 보냅니다.
  3. 체인링크 노드 오퍼레이터가 랜덤 값을 생성하고 생성에 대한 암호학적 증거를 온체인에 기록합니다.
  4. 응답은 온체인에서 검증됩니다.
  5. 스마트 컨트랙트 애플리케이션이 검증된 랜덤 데이터를 바탕으로 실행됩니다.

이 아키텍처는 스마트 컨트랙트가 조작된 랜덤 값을 사용하지 않도록 보호해 줍니다. 또한 프로덕트가 더 성숙해질수록 체인링크 VRF도 더 안전해집니다. 현재 노드 오퍼레이터가 랜덤 값의 결과에 영향을 미치게 하려면 “블록 보류 공격(withholding attack)”의 형태로 공격할 수 있습니다. 노드 오퍼레이터들은 랜덤 값을 조작할 순 없지만 랜덤 계산을 제출하지 않는 행동은 취할 수 있습니다. 앞으로는 임계치 서명을 통해 응답 제출 시 스테이킹된 담보가 설정된 다수의 오라클을 사용해 노드 오퍼레이터들이 랜덤 값을 조작할 수 없도록 할 것입니다. 이를 통해 블록체인 비디오 게임 시장이 제공할 가치가 더 증가하면서 체인링크 VRF의 보안성을 더 보장할 수 있습니다.

현재 다양한 프로젝트에서 체인링크 VRF를 사용해 랜덤 보상의 생산 및 배포를 하고 있습니다. 몇 가지 사례는 다음과 같습니다. PoolTogether: 게임화된 플랫폼에서 유저들에게 저축 보상을 분배, Polyient Games: 창립자 토큰(Founders Token)을 보유한 유저들에게 NFT 보상 제공, Cargo: 체인링크 VRF를 사용해 발행 플랫폼에서 랜덤 NFT 기능 사용, FaceGolf: VRF를 사용해 경기 결과 및 상품 당첨 결과 결정, The Six Dragons: 제작 기능에 랜덤 리스크/보상 추가, WildCards: VRF를 사용해 새로운 NFT 발행하는 Harberger 과세 NFT 자선 프로젝트, Texel: VRF를 활용해 컬렉티블 튤립에 대한 유전자 특성을 결정.

The ecosystem of blockchain gaming projects using Chainlink VRF continues to grow.

체인링크 VRF를 사용하는 블록체인 게임 프로젝트 생태계는 계속해서 성장하고 있습니다. 생태계가 더 성숙해질수록 안전한 랜덤성의 중요성 또한 더욱 분명해지고 저희는 더 많은 팀들이 체인링크 VRF와 같이 보안을 보장하는 솔루션을 고려할 것이라고 예상합니다.

결론

업계에서 블록체인 비디오게임은 가장 전도 유망한 활용 사례입니다. 플레이어들이 더 투명한 환경에서 게임하고 게임 자산에 대한 입증 가능한 오너십을 가지게 된다는 장점도 있지만 플레이어들이 게임을 하는 플레이 시간 및 스킬을 수익화할 수 있도록 한다는 점에서 게임을 근본적으로 재정의하게 됩니다. 이미 경제적 유인이 크지만 이런 혁신이 게임 업계 전체 규모를 더 크게 만들어줄 것입니다.

이러한 목표를 달성하기 위해서 개발자들과 플레이어들은 보안을 보장하면서 앞으로 창출하게 될 가치를 서포트하기 위한 인프라도 필요합니다. 게임 내 랜덤성은 더 나은 게임 경험을 제공 해주는 툴을 넘어 가치 창출 및 배분의 주요 툴로 변화할 것입니다. 체인링크 VRF는 스마트 컨트랙트에 응용하기 위해 특별히 개발된 랜덤 값 생성 기능이며 새로운 경제에 대한 미래 수요에 미리 대응할 수 있습니다.

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