Slay the Spire 2 相關隨機性錯誤

Slay the Spire 2（beta 修補 v0.107.0）包含一個重大錯誤，導致不同的偽隨機數生成器（PRNG）之間存在相關性。這意味著一次隨機事件的輸出——例如 Neow 提供的遺物——可以用來預測未來隨機事件的結果，包括卡牌轉換、藥水掉落以及敵人目標選擇。

錯誤原因：C# System.Random 中的線性種子

Slay the Spire 2 嘗試透過使用多個不同的 RNG 實例，防止一個區域的隨機性（例如戰鬥）影響另一個區域（例如卡牌獎勵）。每個實例都以一個由特定字串雜湊後修改的種子初始化（例如 seed + hash("shuffle")）。

然而，遊戲使用了標準的 C# System.Random 類別。此類別使用的演算法在起始種子上是線性的。因此，兩個種子相差已知固定值的 RNG 產生的輸出也會以可預測、可利用的方式相差。由於遊戲的 RNG 偏移量是固定的，任何 RNG 的第一次輸出都能提供關於遊戲中所有其他 RNG 第一次輸出的資訊。

相關隨機性對遊戲的影響

這種相關性會產生系統性的偏差，影響遊戲體驗，且往往不易被玩家立即察覺。

Neow 的遺物與詛咒

可預測性在 Neow 最初提供的選項中最為明顯。例如，玩家在 Underdocks 行動中選擇 Neow's Bones 時，隨機得到的詛咒約有 54% 的機率是 Debt，而在 Overgrowth 行動中，同樣的遺物則有 73% 的機率給予 Writhe。

其他 Neow 遺物也顯示出偏差：

  • Large Capsule：此遺物永遠不會是普通等級。在 Overgrowth 中約有 70% 為非凡、30% 為稀有；在 Underdocks 中約有 63% 為稀有、37% 為非凡。
  • Leafy Poultice：第一次卡牌轉換僅限於角色 80 張卡牌池中的 22 種可能性。
  • Hefty Tablet：第一次稀有卡牌選項在 Overgrowth 中僅有 11 種可能性，在 Underdocks 中僅有 3 種。

戰鬥與地圖事件

相關性延伸至戰鬥機制與特定地圖事件：

  • 藥水掉落：第一次戰鬥掉落藥水的機率在 Underdocks 為 76%，而在 Overgrowth 只有 4%。
  • 敵人目標：對於 Defect 角色，第一次在 Underdocks 的戰鬥中釋放的閃電球有 75% 的機率擊中左側敵人。
  • 垃圾堆事件：在單人模式下，根據數學推導，無法從垃圾堆事件中取得卡牌 Rebound，因為行動 RNG 與事件 RNG 的相關性排除了該特定結果。

第 2、3 行動的可預測性

可預測性持續到後期行動。第 2 行動的 Doll Room 事件與 Neow 的初始選項高度相關。例如，若玩家在跑圖開始時抽到 Hefty Tablet，則「一個娃娃」選項有 91% 的機率是 Mr. Struggles。同樣地，Crystal Sphere 遺物箱的位置可以透過跑圖第一次戰鬥掉落的金幣數量來預測。

技術解決方案與建議

此問題根源於 PRNG 的選擇結構性缺陷。為了消除這種相關性，開發者可以拋棄 System.Random，改用非線性 PRNG。

推薦修正

  • 實作非線性 PRNG：將 System.Random 替換為現代演算法，如 PCG32，即可立即移除種子之間的線性相關性。
  • 自訂實作：直接在遊戲程式碼中實作 PRNG，而非依賴 C# 標準函式庫，可確保不同平台（例如桌面與行動裝置）之間的種子保持一致，避免 Slay the Spire 1 中出現的版本特定種子漂移問題。
  • 基於計數器的 RNG：使用基於計數器的隨機數生成器，可免除在載入存檔時手動「推進」 RNG 狀態的需求。

社群見解

技術觀察者指出，此問題產生的原因是遊戲在 Godot 引擎中使用了 C# System.Random，而 Godot 自身的 GDScript RNG 使用的是 PCG32，若採用後者本可完全避免此問題。其他開發者則強調，關鍵遊戲隨機生成器應始終視為遊戲程式碼，而非平台依賴的函式庫程式碼，以確保一致性與公平性。

Sources