Teoria gier stanowi podstawę rozwoju kryptowalut i jest jednym z powodów, dla których Bitcoinowi udało się przetrwać ponad dekadę, pomimo licznych prób zakłócenia funkcjonowania sieci.
Czym jest teoria gier?
Zasadniczo teoria gier jest metodą matematyki stosowanej, która służy do badania zachowań człowieka w oparciu o racjonalne podejmowanie decyzji. „Gra” jest zaprojektowana jako środowisko interaktywne, więc gracze mają tendencję do racjonalnego działania, gdy reagują na zasady gry lub na wpływ innych graczy.
Koncepcja ta została pierwotnie opracowana w ekonomii w celu zbadania zachowań przedsiębiorstw, rynków i konsumentów, ale obecnie jest szeroko stosowana w innych dziedzinach nauki. Dlatego modele teorii gier mogą być używane jako narzędzie do badania potencjalnego zachowania oddziałujących agentów i możliwych wyników ich działań w określonych okolicznościach. Modele te mogą być również stosowane w szerokim badaniu polityki, socjologii, psychologii i filozofii.
Dylemat więźnia
Dylemat więźnia jest jednym z najpopularniejszych przykładów modelu teorii gier. Ilustruje scenariusz, w którym 2 przestępców (A i B) jest przesłuchiwanych po aresztowaniu. Każdy przestępca jest przesłuchiwany w oddzielnym pokoju i nie jest w stanie porozumiewać się z drugim.
Prokurator próbuje przekonać przestępców, aby zeznawali przeciwko sobie nawzajem, aby złagodzić zarzuty. Jeśli A zeznaje przeciwko B, zostaje uwolniony, a B zostaje aresztowany na 3 lata (i odwrotnie). Jeśli jednak obaj zdradzą i zeznają przeciwko sobie, obaj zostają aresztowani na 2 lata. Na koniec, jeśli zarówno A, jak i B zdecydują się nie zdradzić i będą milczeć, zostaną skazani tylko na 1 rok więzienia z powodu braku wystarczających dowodów.
W związku z tym możliwe wyniki mogą być następujące (w zależności od indywidualnej decyzji):
B zdradza | B pozostaje cicho | |
|---|---|---|
Zdradza | Obydwaj zostali skazani na 2 lata więzienia. | A jest wolny. B zostaje skazany na 3 lata więzienia. |
A pozostaje cichy | B jest wolny. A zostaje skazany na 3 lata więzienia. | Obydwaj skazani na rok więzienia. |
Oczywiście najlepszym scenariuszem dla A (lub B) jest zdrada i uwolnienie, ale wymagałoby to milczenia drugiej strony i nie ma sposobu, aby przewidzieć, jaką decyzję podejmie druga strona. W obliczu nagrody wielu racjonalnych więźniów prawdopodobnie wybrałoby działanie w interesie własnym i zdradzenie drugiej strony. Ale jeśli zarówno A, jak i B zdradzą, zostaną w więzieniu na 2 lata, a to nie jest najlepszy wynik. Dlatego najlepszą opcją dla nich, jako pary, byłoby milczenie i otrzymanie tylko 1 roku zamiast 2.
Dylemat więźnia ma wiele wariantów, ale ta prosta historia ilustruje ideę wykorzystania modeli teorii gier do badania zachowań człowieka i możliwych wyników opartych na procesie racjonalnego podejmowania decyzji.
Teoria gier i kryptowaluty
W przypadku kryptowalut modele teorii gier odgrywają ważną rolę przy projektowaniu bezpiecznego i pozbawionego zaufania systemu ekonomicznego, takiego jak Bitcoin. Stworzenie Bitcoina jako systemu odpornego na błędy bizantyjskie (BFT) jest wynikiem harmonijnego połączenia kryptografii i teorii gier.
Wykorzystanie teorii gier w kontekście kryptowalut dało początek koncepcji kryptoekonomii, która zasadniczo jest badaniem ekonomii protokołów blockchain i potencjalnych konsekwencji, jakie może przynieść projekt tych protokołów - w wyniku zachowań uczestników. Bierze również pod uwagę zachowanie „agentów zewnętrznych”, którzy tak naprawdę nie są częścią ekosystemu, ale mogliby ostatecznie dołączyć do sieci tylko po to, aby spróbować zakłócić ją od wewnątrz.
Innymi słowy, kryptoekonomia bada zachowanie węzłów sieciowych w oparciu o zachęty zapewniane przez protokół, biorąc pod uwagę najbardziej racjonalne i prawdopodobne decyzje.
Ponieważ blockchain Bitcoina jest zaprojektowany jako system rozproszony - z wieloma węzłami rozproszonymi w różnych lokalizacjach - musi polegać na porozumieniu tych węzłów w odniesieniu do walidacji transakcji i bloków. Jednak te węzły nie są w stanie naprawdę ufać sobie nawzajem. Jak więc taki system może uniknąć złośliwej aktywności? Jak blockchain może zapobiec zakłóceniom spowodowanym przez nieuczciwe węzły?
Jedną z najważniejszych cech sieci Bitcoin, która chroni ją przed złośliwą aktywnością, jest algorytm konsensusu Proof of Work. Stosuje on techniki kryptograficzne, które powodują, że proces wydobycia jest bardzo kosztowny i wymagający, tworząc wysoce konkurencyjne środowisko wydobywcze. Dlatego architektura kryptowalut opartych na PoW motywuje węzły wydobywcze do uczciwego działania (aby nie ryzykować utraty zainwestowanych zasobów). Z drugiej strony, każda złośliwa aktywność jest zniechęcana i szybko karana. Węzły wydobywcze, które prezentują nieuczciwe zachowanie, prawdopodobnie stracą dużo pieniędzy i zostaną wyrzucone z sieci. W związku z tym najbardziej prawdopodobną i racjonalną decyzją, jaką może podjąć górnik, jest uczciwe działanie i utrzymanie bezpieczeństwa łańcucha bloków.
Myśli końcowe
Ogólnym zastosowaniem teorii gier jest modelowanie i badanie zachowań ludzi i podejmowania decyzji w oparciu o ich racjonalne umysły. Dlatego modele teorii gier powinny być zawsze brane pod uwagę przy projektowaniu rozproszonych systemów, takich jak kryptowaluty.
Dzięki zrównoważonemu połączeniu kryptografii i teorii gier algorytm konsensusu Proof of Work był w stanie stworzyć blockchain Bitcoin jako zdecentralizowany system ekonomiczny, który jest wysoce odporny na ataki. To samo dotyczy innych kryptowalut, a koncepcje teorii gier mają zastosowanie również do blockchainów PoS. Główną różnicą jest sposób, w jaki blockchain Proof of Stake radzi sobie z transakcjami i walidacją bloków.
Należy jednak pamiętać, że stopień bezpieczeństwa i odporności blockchaina zależy od jego protokołu i jest bezpośrednio związany z liczbą uczestników sieci. Większe rozproszone sieci są bardziej niezawodne niż mniejsze.
