Spieltheorie und digitale Währungen
Die Spieltheorie ist von grundlegender Bedeutung für die Entwicklung von Kryptowährungen und einer der Gründe, warum sie trotz zahlreicher Versuche, das Netzwerk zu stören, seit über einem Jahrzehnt erfolgreich ist.
Was ist Spieltheorie?
Grundsätzlich ist die Spieltheorie eine Methode der angewandten Mathematik, mit der menschliches Verhalten auf der Grundlage rationaler Entscheidungsprozesse untersucht wird. Das Spiel ist als interaktive Umgebung konzipiert, sodass die Spieler dazu neigen, rational zu handeln, wenn sie auf die Spielregeln reagieren oder andere Spieler beeinflussen.
Dieses Konzept wurde ursprünglich in den Wirtschaftswissenschaften entwickelt, um das Verhalten von Unternehmen, Märkten und Verbrauchern zu untersuchen, wird aber heute in verschiedenen Forschungsbereichen weit verbreitet angewendet. Spieltheoretische Modelle können daher als Werkzeug zur Untersuchung des wahrscheinlichen Verhaltens interagierender Agenten und der möglichen Ergebnisse ihrer Handlungen unter vorab festgelegten Bedingungen verwendet werden. Modelle können auch im Studium der Politik, Soziologie, Psychologie und Philosophie angewendet werden.
Gefangenendilemma
Das Gefangenendilemma ist eines der bekanntesten Beispiele eines spieltheoretischen Modells. Es beschreibt ein Szenario, in dem zwei Kriminelle (A und B) nach ihrer Festnahme verhört werden. Jeder Kriminelle wird in einem separaten Raum verhört und kann nicht mit dem anderen Kriminellen kommunizieren.
Der Staatsanwalt versucht, Kriminelle dazu zu bringen, gegeneinander auszusagen, um ihre Anklage zu reduzieren. Wenn A gegen B aussagt, wird er freigelassen und B für 3 Jahre verhaftet (und umgekehrt), wenn beide verraten und gegeneinander aussagen, werden sie für 2 Jahre verhaftet. Wenn schließlich A und B beschließen, nicht zu verraten und ruhig zu bleiben, werden sie mangels ausreichender Beweise nur zu einem Jahr Gefängnis verurteilt.
Wir werden also die folgenden möglichen Ergebnisse haben (basierend auf ihrer individuellen Entscheidung):
Natürlich besteht das beste Szenario für A (oder B) darin, dass einer den anderen verrät, bis er freigelassen wird, aber das würde erfordern, dass der andere schweigt, und es gibt keine Möglichkeit vorherzusagen, welche Entscheidung der andere treffen würde. Wenn es um Belohnung (Festsetzung der Strafe) geht, entscheiden sich viele rational denkende Gefangene möglicherweise dafür, aus Eigeninteresse zu handeln und den anderen zu verraten. Aber wenn A und B sich gegenseitig verraten
Sie werden zu zwei Jahren Gefängnis verurteilt, was nicht das beste Ergebnis ist. Daher ist es für sie als Paar die beste Option, ruhig zu bleiben und nur ein Jahr statt zwei zu haben.
Das Gefangenendilemma mag viele Variablen haben, aber diese einfache Geschichte veranschaulicht die Idee, spieltheoretische Modelle zu verwenden, um menschliches Verhalten und mögliche Ergebnisse auf der Grundlage rationaler Entscheidungsfindung zu untersuchen.
Spieltheorie und digitale Währungen
Bei der Anwendung auf digitale Währungen spielt die Spieltheorie eine wichtige Rolle, um ein sicheres und zuverlässiges Wirtschaftssystem wie Bitcoin zu entwerfen. Die Schaffung von Bitcoin als Byzantine Fault Tolerance (BTF)-System ist das Ergebnis einer harmonischen Kombination von Kryptographie und Spieltheorie.
Durch den Einsatz der Spieltheorie im Kontext digitaler Währungen ist das Konzept der Kryptoökonomie entstanden, bei dem es sich lediglich um die Untersuchung der Ökonomie von Blockchain-Protokollen und der möglichen Konsequenzen handelt, die das Design dieser Protokolle aufgrund ihres Verhaltens mit sich bringen kann Teilnehmer. Es berücksichtigt auch das Verhalten externer Agenten, die nicht Teil des Ökosystems sind, sich aber möglicherweise dem Netzwerk anschließen, nur um zu versuchen, es von innen heraus zu stören.
Mit anderen Worten: Die Kryptoökonomie untersucht das Verhalten von Netzwerkknoten auf der Grundlage der vom Protokoll bereitgestellten Anreize und berücksichtigt dabei die rationalsten und wahrscheinlichsten Entscheidungen.
Da die Blockchain als verteiltes System mit vielen an verschiedenen Standorten verteilten Knoten konzipiert ist, müssen sich diese Knoten hinsichtlich der Überprüfung von Transaktionen und Blöcken einigen. Diese Knoten sind jedoch nicht in der Lage, einander zu vertrauen. Wie kann dieses System böswillige Aktivitäten verhindern? Wie kann die Blockchain Ausfallzeiten aufgrund unerwünschter Knoten verhindern?
Eines der wichtigsten Merkmale des Bitcoin-Netzwerks, das es vor böswilligen Aktivitäten schützt, ist der Proof-of-Work-Konsensalgorithmus. Er wendet Verschlüsselungstechniken/-methoden an, die den Mining-Prozess teuer und anspruchsvoll machen und eine sehr wettbewerbsfähige Mining-Umgebung schaffen. Aus diesem Grund bietet die auf dem Proof-of-Work-Algorithmus basierende Struktur von Kryptowährungen einen Anreiz für Mining-Knoten, ehrlich zu arbeiten (damit sie nicht riskieren, die investierten Ressourcen zu verlieren). Im Gegenzug wird jede böswillige Aktivität schnell erkannt und geahndet. Mining-Knoten, die unehrliches Verhalten zeigen, werden wahrscheinlich viel Geld verlieren und aus dem Netzwerk geworfen werden. Daher besteht die wahrscheinlichste und rationalste Entscheidung eines Miners darin, ehrlich zu handeln und die Integrität der Blockchain zu wahren.
Abschluss
Die allgemeine Anwendung der Spieltheorie besteht darin, das Verhalten von Menschen zu modellieren und zu untersuchen und Entscheidungen auf der Grundlage ihres rationalen/logischen Denkens zu treffen. Daher müssen spieltheoretische Modelle beim Entwurf verteilter Systeme wie digitalen Währungssystemen berücksichtigt werden.
Dank einer ausgewogenen Kombination aus Spieltheorie und Kryptographie hat der Proof-of-Work-Konsensalgorithmus die Bitcoin-Blockchain als dezentrales Wirtschaftssystem geschaffen, das äußerst resistent gegen Angriffe ist. Das Gleiche gilt auch für andere digitale Währungen, und spieltheoretische Konzepte gelten auch für Blockchains, die auf dem Proof of Stake-Algorithmus basieren. Der Hauptunterschied besteht hier jedoch in der Art und Weise, wie eine Proof-of-Stake-Blockchain Transaktionen abwickelt und Blöcke überprüft.
Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass der Grad der Blockchain-Sicherheit von ihrem Protokoll abhängt und in direktem Zusammenhang mit der Anzahl der Teilnehmer im Netzwerk steht. Größere verteilte Netzwerke sind zuverlässiger als kleinere Netzwerke.