La théorie des jeux est fondamentale pour le développement des crypto-monnaies et constitue l’une des raisons pour lesquelles Bitcoin a réussi à prospérer pendant plus d’une décennie, malgré de nombreuses tentatives visant à perturber le réseau.
Qu'est-ce que la théorie des jeux ?
Essentiellement, la théorie des jeux est une méthode de mathématiques appliquées utilisée pour étudier le comportement humain basé sur une prise de décision rationnelle. Le « jeu » est conçu comme un environnement interactif, de sorte que les joueurs ont tendance à agir de manière rationnelle lorsqu'ils réagissent aux règles du jeu ou à l'influence des autres joueurs.
Le concept a été initialement développé en économie pour étudier les comportements des entreprises, des marchés et des consommateurs, mais il est désormais largement appliqué dans d'autres domaines d'étude. Par conséquent, les modèles de la théorie des jeux peuvent être utilisés comme un outil pour examiner le comportement potentiel des agents en interaction et les résultats possibles de leurs actions, dans des circonstances prédéfinies. Les modèles peuvent également être appliqués à l’étude générale de la politique, de la sociologie, de la psychologie et de la philosophie.
Le dilemme du prisonnier
Le dilemme du prisonnier est l’un des exemples les plus populaires de modèle de théorie des jeux. Il illustre un scénario dans lequel 2 criminels (A et B) sont interrogés après avoir été arrêtés. Chaque criminel est interrogé dans une pièce séparée et ne peut pas communiquer avec l'autre.
Le procureur tente de convaincre les criminels de témoigner les uns contre les autres afin de réduire leur charge. Si A témoigne contre B, il est libéré et B est arrêté pour 3 ans (et vice versa). Cependant, si tous deux se trahissent et témoignent l'un contre l'autre, ils sont tous deux arrêtés pour 2 ans. Enfin, si A et B décident tous deux de ne pas trahir et de rester silencieux, ils ne sont condamnés qu'à 1 an de prison faute de preuves suffisantes.
Par conséquent, nous aurions les résultats possibles suivants (en fonction de leur décision individuelle) :
B trahit | B reste silencieux | |
|---|---|---|
Un trahit | Tous deux condamnés à 2 ans de prison. | A est gratuit. B est condamné à 3 ans de prison. |
A reste silencieux | B est gratuit. A est condamné à 3 ans de prison. | Tous deux condamnés à 1 an de prison. |
De toute évidence, le meilleur scénario pour A (ou B) est de trahir et d’être libéré, mais cela nécessiterait que l’autre reste silencieux et il n’y a aucun moyen de prédire quelle décision l’autre prendrait. Face à une récompense, de nombreux prisonniers rationnels choisiraient probablement d’agir dans leur propre intérêt et de trahir l’autre. Mais si A et B trahissent, ils resteront 2 ans en prison et ce n’est pas vraiment la meilleure issue. Par conséquent, la meilleure option pour eux, en tant que couple, serait de rester silencieux et d’obtenir seulement 1 an au lieu de 2.
Le dilemme du prisonnier a de nombreuses variantes, mais cette histoire simple illustre l’idée d’utiliser des modèles de théorie des jeux pour étudier le comportement humain et les résultats possibles en fonction de son processus de prise de décision rationnelle.
Théorie des jeux et crypto-monnaies
Lorsqu’ils sont appliqués aux crypto-monnaies, les modèles de la théorie des jeux jouent un rôle important dans la conception d’un système économique sécurisé et sans confiance, comme celui du Bitcoin. La création de Bitcoin en tant que système byzantin tolérant aux pannes (BFT) est le résultat d’un mélange harmonieux de cryptographie et de théorie des jeux.
L'utilisation de la théorie des jeux dans le contexte des crypto-monnaies est ce qui a donné naissance au concept de cryptoéconomie, qui est essentiellement l'étude de l'économie des protocoles blockchain et des conséquences potentielles que la conception de ces protocoles peut présenter - en raison des comportements de ses participants. . Il considère également le comportement des « agents externes » qui ne font pas vraiment partie de l’écosystème, mais qui pourraient éventuellement rejoindre le réseau pour tenter de le perturber de l’intérieur.
En d’autres termes, la cryptoéconomie examine le comportement des nœuds du réseau en fonction des incitations fournies par le protocole, en considérant les décisions les plus rationnelles et les plus probables.
Étant donné que la blockchain Bitcoin est conçue comme un système distribué – avec de nombreux nœuds répartis autour de différents emplacements – elle doit s'appuyer sur l'accord de ces nœuds en ce qui concerne la validation des transactions et des blocs. Cependant, ces nœuds ne sont pas vraiment capables de se faire confiance. Alors, comment un tel système peut-il éviter les activités malveillantes ? Comment une blockchain peut-elle éviter d’être perturbée par des nœuds malhonnêtes ?
L’algorithme de consensus Proof of Work est l’une des fonctionnalités les plus importantes du réseau Bitcoin qui le protège des activités malveillantes. Il applique des techniques cryptographiques qui rendent le processus de minage très coûteux et exigeant, créant ainsi un environnement minier hautement compétitif. Par conséquent, l’architecture des crypto-monnaies basées sur PoW incite les nœuds miniers à agir honnêtement (afin qu’ils ne risquent pas de perdre les ressources investies). En revanche, toute activité malveillante est découragée et rapidement sanctionnée. Les nœuds miniers qui présentent un comportement malhonnête perdront probablement beaucoup d’argent et seront expulsés du réseau. Par conséquent, la décision la plus probable et la plus rationnelle qu’un mineur puisse prendre est d’agir honnêtement et de maintenir la sécurité de la blockchain.
Pensées finales
L'application générale de la théorie des jeux consiste à modéliser et à examiner la manière dont les humains se comportent et prennent des décisions basées sur leur esprit rationnel. Par conséquent, les modèles de théorie des jeux doivent toujours être pris en compte lors de la conception de systèmes distribués, tels que ceux des crypto-monnaies.
Grâce à une combinaison équilibrée de cryptographie et de théorie des jeux, l’algorithme de consensus Proof of Work a pu créer la blockchain Bitcoin en tant que système économique décentralisé, très résistant aux attaques. Il en va de même pour les autres crypto-monnaies et les concepts de la théorie des jeux s’appliquent également aux blockchains PoS. La principale différence ici réside dans la manière dont une blockchain Proof of Stake traite les transactions et bloque la validation.
Gardez toutefois à l’esprit que le degré de sécurité et de résilience d’une blockchain dépend de son protocole et est directement lié au nombre de participants du réseau. Les réseaux distribués plus grands sont plus fiables que les plus petits.
