Plinkoにおけるプロバブリーフェアの仕組み

CloudbetでのPlinkoの遊び方と、各ボールの軌道がプロバブリーフェアであることを確認する方法をご紹介します。

Plinkoの遊び方

Plinkoは、ピンが並んだピラミッドにボールを落とし、それが跳ねながら配当にたどり着く様子を見守る運のゲームです。ボールを落とす前に、ベット額、ピラミッドの段数、リスクレベルを設定します。段数が多く、リスクレベルが高いほど、当たったときの倍率は大きくなりますが、その分当てるのは難しくなります。ボールを落とすと、各段のピンに当たるたびに左右に跳ねながら落ちていき、最終的に一番下にあるバケットの1つに着地します。各バケットにはそれぞれ倍率が設定されています。多くのPlinkoゲームでは、複数のボールを同時に落として、よりスピーディにプレイすることもできます。

Cloudbet Originals Plinko

CloudbetオリジナルのPlinkoでは、8段・10段・12段・16段の中から段数を選べるほか、4段階のリスクレベル(Low、Medium、High、Extreme)、そして1・5・10・20・50・100個のボールを1回に落とすことができます。RTPは99%です。オプションのBOOST機能(ベット額に20%のサーチャージが加わります)では、特別な2倍・5倍・10倍のボール倍率が追加され、最大倍率が100,000倍まで引き上げられます(総配当の上限は$1,000,000)。

サーバーシード、クライアントシード、ノンス、ハッシュ化、結果の検証方法など、プロバブリーフェアの一般的な仕組みについては、Cloudbetのプロバブリーフェアシステムをご覧ください。以下では、それが具体的にPlinkoにどう適用されるかを解説します。

ボールの軌道からバケットへの変換

ピラミッドを落ちていく各ボールの軌道は、ピンに当たる一連の跳ね返りであり、それぞれの跳ね返りは左方向か右方向のいずれかになります。

Cloudbetの検証可能に公正なPlinkoゲームにおける各バウンドが、左または右のいずれかの選択としてエンコードされる仕組みを示す図。

この選択は「0」(左方向)または「1」(右方向)として符号化できます。「左方向、左方向、右方向」という軌道は「001」というコードになり、これに従うとボールはバケット2番に着地します。

Cloudbetの検証可能な公正性システムのもとでPlinkoのボールの軌道が0と1の並びとしてエンコードされ、バケット#2に落ちる例。

ここで重要なパターンがあります。軌道は、右方向への跳ね返りの回数に1を足した番号のバケットに着地します。つまり「100」「010」「001」——いずれも「1」がちょうど1回だけ含まれる——は、すべてバケット2番(1 + 1)に着地します。

数学的にはすべて同じバケットに落ちる、複数の異なる検証可能に公正なPlinkoボールの軌道を示す図。

これにより、ランダムな軌道を1つの手順で生成・符号化できます。32ビットの乱数を1つ取り、その最初のNビット(Nは段数)を読み取り、それらのビットのうち「1」がいくつあるかを数えます。それに1を足したものが、ボールが着地するバケットになります。バケットはラウンドが始まる前にサーバー上で計算・確定され、ラウンドが終了するまで非公開のまま保持された後、公開されます。

ご自身のPlinkoゲームのプロバブリーフェアを検証する

以下のコードはCloudbetのPlinko実装に忠実なものです。サーバーシード、クライアントシード、ノンス、ボールの数、段数を入力し、唯一の依存パッケージをインストールして実行してください。

npm install js-sha3

依存パッケージをインストールしたら、以下のコードブロックにご自身のデータを入力してください。

// If you are running this yourself, then you can input your own data here
// You can then compare:
// 1) Cloudbet's provided Commitment to the Commitment outputted here. This proves that the Server Seed was not altered during gameplay.
// 2) Cloudbet's provided game outcome to the game outcome outputted here. This proves that your game's outcome was determined solely by the pre-game seeds and was not altered afterwards.
let myServerSeed      = 'your_server_seed'; // ✍️YOUR_INPUT✍️: Enter your (unhashed) Server Seed here
let myClientSeed      = 'your_client_seed'; // ✍️YOUR_INPUT✍️: Enter your Client Seed here
let myNonce           = 1;                  // ✍️YOUR_INPUT✍️: Enter your Nonce here
let myNumberOfBalls   = 1;                  // ✍️YOUR_INPUT✍️: Enter your number of balls here
let myNumberOfRows    = 12;                 // ✍️YOUR_INPUT✍️: Enter your number of rows here
const usingCustomData = false;              // Change this to true if you are using your own data

// Load libraries
const crypto = require('crypto');
const { sha3_256, shake256 } = require('js-sha3');

// Step 1: Generate a Server Seed and Commitment
// And generate a Client Seed - either by player input or by the player's browser
function generateServerSeed() {
  let seed = crypto.randomBytes(32).toString('hex');
  if (usingCustomData) { seed = myServerSeed; }
  const commitment = sha3_256(seed);
  return { 'serverSeed': seed, 'commitment': commitment };
}
function getClientSeed() {
  let seed = crypto.randomBytes(32).toString('hex');
  if (usingCustomData) { seed = myClientSeed; }
  return seed;
}

// Step 2: Create a Round Signature with SHA3 using a Server Seed, Client Seed and Nonce 
function createRoundSignature(serverSeed, clientSeed, nonce) {
  return sha3_256(`${serverSeed}:${clientSeed}:${nonce}`);
}

// Step 3: Create a SHAKE256 stream generator from a Round Signature. 
// To simplify this example program, this function doesn't create a stream, but instead a sequence with a custom length.
function* createRandomNumberSequence(numbersToGenerate, roundSignature) {
  const numOfBytes = 4 * numbersToGenerate;           // 4 bytes (32 bits) per random number we generate
  const byteStream = shake256.create(8 * numOfBytes); // shake takes bits as input
  byteStream.update(roundSignature);                  // Use the Round Signature to seed the generator
  const buf = Buffer.from(byteStream.digest());       // The Buffer class lets us package every 4 bytes into one 32-bit integer
  for (let i = 0; i < numbersToGenerate; i++) {
    yield buf.readUInt32BE(i * 4);                    // Read buf in 4-byte steps
  }
  throw new Error("No more numbers in the random number sequence! Fix: make 'numbersToGenerate' larger.");
}

// Step 4: Sample bits to determine ball paths
function pickBuckets(numOfRows, numOfBalls, rng) {
  let bucketIndices = [];
  for (let i = 0; i < numOfBalls; i++) {
    const rawUint32 = rng.next().value;
    let pathArray = rawUint32.toString(2).padStart(32, '0').split("");  // Convert the number into an array of bits
    pathArray.splice(numOfRows);                                        // Select the the first bits for the number of rows
    bucketIndices.push(getBucketIndexFromPath(pathArray));
  }
  return bucketIndices;
}

// Calculates which bucket the ball would land in an array of 1's and 0's where 0 = leftwards, 1 = rightwards
// In principle it counts the amount of times the ball bounces rightwards
function getBucketIndexFromPath(pathArray) {
  let rightCounter = 0;
  for(let i = 0; i < pathArray.length; ++i) {
    if (pathArray[i] === '1') {
      rightCounter += 1;
    } else {
      rightCounter += 0;
    }
  }
  return rightCounter + 1; // Add one so that the left-most bucket is bucket number one
}

// Example usage
(function main() {
  let numOfRows = 12;
  let numOfBalls = 1;
  let nonce = 1;
  if (usingCustomData) { numOfRows = myNumberOfRows; numOfBalls = myNumberOfBalls; nonce = myNonce; }

  const { serverSeed, commitment } = generateServerSeed();
  const clientSeed = getClientSeed();

  const roundSignature = createRoundSignature(serverSeed, clientSeed, nonce);
  const numbersToGenerate = numOfBalls; // Only need to generate one number per ball
  const rng = createRandomNumberSequence(numbersToGenerate, roundSignature); 

  const bucketIndices = pickBuckets(numOfRows, numOfBalls, rng);

  console.log('📝 Commitment (shown before the game):', commitment);
  console.log('🔒 Server Seed (revealed after the game):', serverSeed);
  console.log('🎲 Client Seed:', clientSeed);
  console.log('🔢 Nonce:', nonce);
  console.log('🔁 Round Signature (can be verified after the game):', roundSignature);
  console.log('📋 Number of rows:', numOfRows);
  console.log('🏁 Buckets landed in (Bucket #1 is the leftern-most bucket):', bucketIndices);
})();

補足:Cloudbetでゲームのサーバーシードを公開するには、まず新しいサーバーシードにローテーションする必要があります。

プロバブリーフェアのゲーム別解説:

  1. プロバブリーフェア Mines
  2. プロバブリーフェア Pump
  3. プロバブリーフェア Dice
  4. プロバブリーフェア Dice: Golden Ticket
  5. プロバブリーフェア Limbo
  6. プロバブリーフェア Roulette
  7. プロバブリーフェア Keno