Pokémon Emerald luôn là một tựa game kinh điển, và chắc chắn nhiều người trong chúng ta cảm thấy bồi hồi hoài niệm về những tựa game Pokémon cũ. Ngày nay, bối cảnh modding (chỉnh sửa game) cho các trò chơi Pokémon đời cũ đã phát triển vô cùng sôi động, với vô số bản mod do fan tạo ra giúp kéo dài tuổi thọ của chúng hàng thập kỷ sau khi ra mắt. Tuy nhiên, cộng đồng modding này còn làm được một điều đặc biệt hơn: cho phép lưu trữ một tập tin bên trong Pokémon Emerald. Chính xác là một tệp tin có kích thước lên đến 10.8 KB… và chúng tôi đã thử nghiệm điều đó.
Để dễ hình dung, khi bạn mở một tệp tin trên máy tính, chẳng hạn như tài liệu văn bản, hình ảnh, hoặc thậm chí là trang web này, bạn đang nhìn vào một tập hợp các cấu trúc dữ liệu mà máy tính của bạn biết cách diễn giải để hiển thị thông tin bạn mong muốn. Đối với một trang web, bạn có thể dễ dàng thấy điều tôi muốn nói bằng cách xem mã nguồn. Bạn sẽ thấy mã HTML mà trình duyệt của bạn biết cách diễn giải và hiển thị cho bạn, tương tự như cách máy tính đọc dữ liệu bên trong một tệp JPG để diễn giải và hiển thị hình ảnh.
Khái niệm trừu tượng này có nghĩa là, trên thực tế, bất cứ thứ gì đều có thể đóng vai trò như một container chứa tệp tin, miễn là có một cách thức có cấu trúc để dữ liệu có thể được lưu trữ và sau đó được truy xuất trong tương lai. Vì vậy, việc lưu trữ dữ liệu trong Pokémon Emerald là hoàn toàn khả thi… và tất cả là nhờ vào công cụ mon-fs, nơi dữ liệu của bạn sẽ được mã hóa dưới dạng các Pokémon. Quá trình này có thể chậm và đôi khi “đau đớn”, nhưng đó là một cách thực sự thú vị để giải thích cách dữ liệu được lưu trữ và làm thế nào hầu như bất cứ thứ gì cũng có thể được sử dụng để lưu trữ dữ liệu.
Sức Mạnh Dữ Liệu Ẩn Chứa Trong Mỗi Pokémon
Pokémon trong game mang theo rất nhiều dữ liệu liên quan đến chúng. Hãy nhìn vào những hình ảnh dưới đây, được chụp từ quá trình chúng tôi mã hóa một tệp tin vào file save của Pokémon Emerald. Bản thân Pokémon, biệt danh của nó, giới tính, OT (Người huấn luyện gốc), ruy băng, loại bóng dùng để bắt, và kinh nghiệm đều là những giá trị mà người chơi có thể tác động, và đó chính xác là cách mon-fs hoạt động. Công cụ này có hai chế độ: “Full” và “Lite”.
- Lite: Một tệp tin có kích thước lên đến 3.2 KB có thể được lưu trữ trong trò chơi, với ưu điểm là mỗi Pokémon có thể được bắt và đặt tên mà không cần bất kỳ công cụ bên ngoài nào.
- Full: Một tệp tin có kích thước lên đến 10.8 KB có thể được lưu trữ trong trò chơi, nhưng chế độ này sẽ yêu cầu sử dụng một phần mềm chỉnh sửa file save (save editor) để hoạt động.
Sự khác biệt giữa hai chế độ này nằm ở lượng dữ liệu dễ dàng truy cập được bởi người dùng. Ví dụ, có 386 Pokémon trong Emerald, điều này lý tưởng sẽ cho phép mã hóa 8 bit dữ liệu. Tuy nhiên, chỉ có 202 loài có thể thu thập được, và khi tính đến những Pokémon chỉ có thể bắt một lần hoặc nhận qua trứng, con số này giảm xuống thêm. Sau khi loại bỏ tất cả những Pokémon đó và tính đến yếu tố tiện lợi, con số này giảm xuống còn bốn loài Pokémon riêng biệt, cho phép lưu trữ hai bit dữ liệu. Bốn loài Pokémon này bao gồm:
- Poochyena
- Whismur
- Taillow
- Nincada
Cả bốn Pokémon này đều có thể được bắt trên Tuyến đường 116 (Route 116), và tất cả đều có tỷ lệ xuất hiện từ 20% trở lên. Chúng cũng có tỷ lệ ngang nhau khi là Pokémon đực hoặc cái khi gặp, điều này cung cấp thêm một bit dữ liệu bên cạnh hai bit được cung cấp bởi chính loài Pokémon.
Phương pháp này có thể có nghĩa là bạn không thể lưu trữ nhiều dữ liệu, nhưng nó lại giúp người thật dễ dàng hơn rất nhiều trong việc đi bắt những Pokémon này, đặt tên chúng đúng cách và cho chúng vật phẩm phù hợp để đại diện cho dữ liệu thực. Về phần tên, yếu tố này cung cấp 60 bit dữ liệu và sử dụng mọi ký tự tiếng Anh cùng hầu hết các ký hiệu. Khoảng trắng bị loại trừ để việc nhập tên thủ công dễ dàng hơn. Cuối cùng, các vật phẩm mà Pokémon mang theo (held items) cung cấp 5 bit dữ liệu, vì có 32 vật phẩm có thể mua rẻ trong game và đưa cho Pokémon giữ.
Tất cả điều này đưa chúng ta đến các điểm dữ liệu sau đây:
- Loài (Species): 2 bit
- Tên (Name): 60 bit
- Giới tính (Gender): 1 bit
- Vật phẩm giữ (Item Held): 5 bit
Tổng cộng, mỗi Pokémon cung cấp 68 bit dữ liệu. Với 419 vị trí trống có sẵn trong PC (vị trí cuối cùng sẽ cần được sử dụng cho phần đệm), chúng ta có tổng cộng 28488 bit có thể sử dụng được, tương đương với 3.561 KB.
Hành Trình Mã Hóa File Vào Thế Giới Pokémon
Quy Trình Thực Hiện Thủ Công
Để hỗ trợ quá trình này, có một tiện ích web đi kèm với mon-fs sẽ nhận một tệp tin và hiển thị cho bạn thông tin chi tiết về các Pokémon bạn cần, vật phẩm cần cho chúng giữ, và tên cần đặt. Bạn có thể lưu một tệp “pc.json” phác thảo những yêu cầu này, và tệp này có thể được tải lên lại trang web tương tự để nhận lại tệp đầu ra đã giải mã. Như bạn có thể thấy ở hình ảnh dưới đây, tiện ích này cung cấp các yêu cầu sau:
Cách mon-fs hiển thị thông tin Pokémon cần tạo để mã hóa dữ liệu trong Pokémon Emerald
- Poochyena: Đực, không giữ vật phẩm, tên “baaaaaaaaa”
- Nincada: Đực, giữ X Accuracy, tên “aaaaaaaaaa”
- Poochyena: Đực, giữ Full Heal, tên “aaaaaaaaaa”
- Nincada: Cái, giữ Awakening, tên “g6n?Gizsvr”
- Whismur: Đực, không giữ vật phẩm, tên “pRh/vBaCaa”
- Poochyena: Đực, giữ Revive, tên “aaaaaaiwg6”
- Whismur: Cái, không giữ vật phẩm, tên “qBcxefviaa”
Vậy, giả sử bạn đã bắt tất cả những Pokémon này, chuyện gì sẽ xảy ra tiếp theo? Làm thế nào để ai đó có thể lấy thông tin, chuyển nó cho người khác, và để họ giải mã nó? Họ có thể sử dụng công cụ mon-fs cho phép bạn cung cấp ảnh chụp màn hình, sử dụng công nghệ OCR (Nhận dạng ký tự quang học), và xuất ra tệp pc.json trở lại… hoặc người dùng khác có thể tải tệp save của bạn lên, nhập thủ công các chi tiết vào trang web và giải mã ngay tại đó.
Giao diện website mon-fs giải mã dữ liệu từ hộp PC Pokémon trong game Emerald
Dù bằng cách nào, bạn sẽ phải trải qua quá trình tái tạo tệp tin một cách cực kỳ tỉ mỉ. Đó là chưa kể đến việc đi bắt các Pokémon cũng sẽ tốn khá nhiều thời gian, vì vậy đây không phải là một cách thực tế để chuyển tệp tin cho mọi người.
Có một số hạn chế được đặt ra để giúp một người “bình thường” dễ dàng thực hiện điều này trong game với các công cụ có sẵn cho họ. Tuy nhiên, chế độ “Full” nâng cao giới hạn này đáng kể. Ở chế độ này, dung lượng lưu trữ tăng lên 211 bit mỗi Pokémon, hoặc khoảng 11.05 KB. Tài liệu trên kho lưu trữ GitHub không nêu rõ lý do, nhưng chế độ “Full” trên trang web mon-fs khẳng định rằng các tệp dưới 10.8 KB được đảm bảo sẽ hoạt động. Điều này có thể liên quan đến các giá trị đệm (padding), mặc dù tôi không chắc chắn.
Ý Nghĩa Thú Vị Phía Sau Một Dự Án “Điên Rồ”
Không Hữu Ích, Nhưng Đầy Hấp Dẫn
Chúng tôi đã thử nghiệm với một phiên bản mon-fs được xây dựng cục bộ để chèn Pokémon và đọc chúng trở lại từ tệp save của game. Trong khi việc chèn thành công, việc đọc lại dữ liệu thì không. Chương trình đã thất bại trong việc đọc luồng dữ liệu từ tệp save, và tôi cũng không thể làm cho công cụ đọc ảnh chụp màn hình bằng OCR và chuyển đổi chúng hoạt động. Tuy nhiên, việc nhập thủ công trên trang web mon-fs lại hoạt động, và một người thực sự tận tâm muốn chuyển tệp tin qua Pokémon hoàn toàn có thể làm điều đó bằng tay.
Pokémon đã được chèn dữ liệu vào game Emerald thông qua công cụ mon-fs
Mặc dù dự án đặc biệt này chắc chắn không thực tế đối với hầu hết mọi người, nhưng nó vẫn rất thú vị. Bất kỳ trò chơi nào cho phép bất kỳ loại dữ liệu nào được người dùng kiểm soát đều có thể được sử dụng theo cách này. Chúng ta đã thấy các kỹ thuật tương tự cho phép thực thi mã tùy ý (arbitrary code execution) trong nhiều trò chơi trước đây, bao gồm cả Pokémon Diamond và Pearl. Đương nhiên, những kỹ thuật này phức tạp hơn đáng kể so với việc chỉ tạo ra một cấu trúc được nhận dạng từ dữ liệu người dùng và diễn giải nó từ bên ngoài giới hạn của trò chơi.
Các khối len màu sắc trong Minecraft minh họa khái niệm lưu trữ dữ liệu bằng thuộc tính vật thể
Toàn bộ dự án này thực sự “điên rồ”, nhưng cũng rất “ngầu”, và nó có thể dạy cho bạn rất nhiều về cấu trúc dữ liệu và cách bất cứ thứ gì cũng có thể là một phần của cấu trúc dữ liệu nếu bạn có thể kiểm soát thứ tự và một số tham số của các mục được sử dụng để xây dựng mỗi “khối” dữ liệu. Để kết thúc với một ví dụ khác dễ hình dung hơn, người ta có thể làm điều này trong một trò chơi như Minecraft. Có 16 màu len trong Minecraft, và bạn có thể ánh xạ 0-F vào các màu đó. log_2 của 16 có nghĩa là chúng ta sẽ nhận được 4 bit lưu trữ cho mỗi khối len. Chỉ với 100 khối len, bạn có thể đại diện cho 0.05 KB dữ liệu; con số này không nhiều, nhưng nó là một khái niệm tương tự như việc lưu trữ dữ liệu trong Pokémon Emerald. Một khối len trắng có thể đại diện cho 0000, xám nhạt 0001, và cứ thế.
Kết Luận
Dự án mon-fs là một minh chứng độc đáo và đầy sáng tạo về việc khai thác các cấu trúc dữ liệu tiềm ẩn trong trò chơi điện tử để thực hiện những tác vụ “bất ngờ” như lưu trữ tệp tin. Mặc dù tính ứng dụng thực tế của việc lưu trữ dữ liệu trong Pokémon Emerald bằng cách này còn hạn chế do sự phức tạp và tốn thời gian, nó lại mở ra một góc nhìn thú vị về cách dữ liệu có thể được mã hóa và giải mã thông qua những phương tiện tưởng chừng không liên quan. Điều này khẳng định rằng, trong thế giới công nghệ, khả năng sáng tạo là vô hạn và mọi thứ đều có thể trở thành một container dữ liệu nếu chúng ta biết cách cấu trúc và diễn giải chúng.
Nếu bạn quan tâm đến việc tự mình thử nghiệm khái niệm thú vị này, hãy ghé thăm kho lưu trữ GitHub của mon-fs và trang web mon-fs. Cả hai sẽ hướng dẫn bạn cách thiết lập và cấu hình, đồng thời có thể khơi gợi cho bạn những ý tưởng về các nơi “kỳ lạ” khác mà bạn có thể lưu trữ dữ liệu, ẩn mình ngay trước mắt.
