ゲーム理論と暗号通貨

ゲーム理論は暗号通貨の発展にとって基本的なものであり、ビットコインが10年以上にわたって繁栄できた理由の一つです。

ゲーム理論とは何ですか？

本質的に、ゲーム理論は合理的な意思決定に基づいて人間の行動を研究するために使用される応用数学の方法です。「ゲーム」はインタラクティブな環境として設計されているため、プレイヤーはゲームのルールや他のプレイヤーの影響に応じて合理的に行動する傾向があります。

この概念は、企業、市場、および消費者の行動を調査するために経済学で最初に開発されましたが、現在では他の研究分野でも広く適用されています。したがって、ゲーム理論モデルは相互作用するエージェントの潜在的な行動と、その行動の可能な結果を、あらかじめ定義された状況下で調査するためのツールとして使用されることがあります。また、これらのモデルは、政治学、社会学、心理学、哲学の広範な研究にも適用されることがあります。

囚人のジレンマ

囚人のジレンマは、ゲーム理論モデルの最も人気のある例の一つです。これは、2人の犯罪者（AとB）が逮捕された後に尋問されるシナリオを示しています。各犯罪者は別々の部屋で尋問され、他の者とコミュニケーションをとることができません。

検察官は、犯罪者に対して互いに証言するように説得し、彼らの罪を軽減しようとします。AがBに対して証言すれば、Aは解放され、Bは3年間逮捕されます（その逆も同様です）。しかし、もし二人とも裏切りお互いに証言した場合、二人とも2年間逮捕されます。最後に、AとBの両方が裏切らずに静かにしていた場合、十分な証拠がないため、1年間の懲役が言い渡されるだけです。

したがって、私たちは次のような可能な結果を持つことになります（彼らの個々の決定に基づいて）：

明らかに、A（またはB）にとって最良のシナリオは裏切って自由になることですが、それには他方が静かにしている必要があり、他方がどのような決定を下すかを予測する方法はありません。報酬を前にして、多くの合理的な囚人は自己利益に基づいて行動し、他方を裏切ることを選ぶでしょう。しかし、AとBの両方が裏切れば、2年間の懲役になるので、それは本当に最良の結果ではありません。したがって、彼らにとっての最良の選択肢は、静かにして1年だけの懲役にとどまることです。

囚人のジレンマには多くのバリエーションがありますが、このシンプルな物語は、ゲーム理論モデルを使用して人間の行動と合理的な意思決定プロセスに基づく可能な結果を調査するアイデアを示しています。

ゲーム理論と暗号通貨

暗号通貨に適用されると、ゲーム理論モデルは、ビットコインのような安全で信頼性のある経済システムを設計する際に重要な役割を果たします。ビットコインをバイザンチン障害耐性（BFT）システムとして作成したことは、暗号技術とゲーム理論の調和のとれた融合の結果です。

暗号通貨の文脈におけるゲーム理論の使用は、暗号経済学の概念を生み出しました。これは基本的に、ブロックチェーンプロトコルの経済学と、これらのプロトコルの設計が参加者の行動の結果として提示する可能性のある結果を研究するものです。また、エコシステムの一部ではない「外部エージェント」の行動も考慮されますが、彼らは最終的にネットワークに参加して内部からそれを混乱させようとする可能性があります。

言い換えれば、暗号経済学は、プロトコルによって提供されるインセンティブに基づいてネットワークノードの行動を調査し、最も合理的で可能性の高い決定を考慮します。

ビットコインのブロックチェーンは分散システムとして設計されているため、異なる場所に分散した多くのノードに依存する必要があります。これらのノードは取引とブロックの検証に関して合意する必要があります。しかし、これらのノードは本当にお互いを信頼することができません。では、こうしたシステムはどのように悪意のある活動を避けることができるのでしょうか？どのようにブロックチェーンは不正直なノードによる混乱を防ぐのでしょうか？

ビットコインネットワークの最も重要な特徴の一つは、悪意のある活動からそれを保護するプルーフ・オブ・ワークコンセンサスアルゴリズムです。これにより、マイニングプロセスが非常にコストがかかり要求が厳しいものとなり、高度に競争的なマイニング環境が生まれます。したがって、PoWベースの暗号通貨のアーキテクチャは、マイニングノードが正直に行動するようにインセンティブを与えます（投資したリソースを失うリスクを負わないため）。対照的に、悪意のある活動は抑制され、迅速に罰せられます。不正直な行動を示すマイニングノードは、多くの金銭を失う可能性が高く、ネットワークから追放されるでしょう。したがって、マイナーが下す最も合理的かつ妥当な決定は、正直に行動し、ブロックチェーンを安全に保つことです。

締めくくりの考え

ゲーム理論の一般的な応用は、人間がどのように行動し、合理的な思考に基づいて意思決定を行うかをモデル化し、調査することです。したがって、暗号通貨のような分散システムを設計する際には、ゲーム理論モデルを常に考慮する必要があります。

暗号技術とゲーム理論のバランスの取れた組み合わせのおかげで、プルーフ・オブ・ワークコンセンサスアルゴリズムは、攻撃に対して非常に抵抗力のある分散型経済システムとしてビットコインブロックチェーンを作成することができました。他の暗号通貨についても同様で、ゲーム理論の概念はPoSブロックチェーンにも適用されます。ここでの主な違いは、プルーフ・オブ・ステークブロックチェーンがトランザクションとブロックの検証をどのように処理するかです。

ただし、ブロックチェーンのセキュリティとレジリエンスの程度は、そのプロトコルに依存し、ネットワークの参加者数に直接関連していることを忘れないでください。大規模な分散ネットワークは小規模なものよりも信頼性が高いです。