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.
Alors, 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 sur la base de décisions rationnelles. Un « jeu » est conçu comme un environnement interactif dans lequel les joueurs tentent d'agir de manière rationnelle en réponse aux règles du jeu ou d'influencer les décisions des autres joueurs.
Le concept a été développé à l’origine en économie pour étudier le comportement des entreprises, des marchés et des consommateurs, mais il est désormais largement utilisé dans divers domaines de recherche de tous horizons. Par conséquent, les modèles de théorie des jeux peuvent être utilisés comme moyen de détecter, dans des situations expérimentales, le comportement sous-jacent concernant les interactions potentielles et les résultats possibles de leur comportement, en termes de définitions de rapports prédictifs. Ces modèles peuvent également être appliqués à un large éventail d’études en politique, sociologie, psychologie et philosophie.
Le dilemme du prisonnier
Le dilemme du prisonnier est l’un des exemples les plus populaires de modèles de théorie des jeux. Il décrit un scénario : lorsque deux criminels (A et B) ont été arrêtés et emmenés séparément dans des pièces séparées pour interrogatoire. Deux criminels ont été interrogés alors qu'ils étaient incapables de communiquer avec l'autre criminel.
Les procureurs tenteront de persuader les criminels de témoigner les uns contre les autres afin de réduire les charges retenues contre eux. Si A témoigne contre B, il est libéré et B est arrêté et condamné à 3 ans de prison (et vice versa). Cependant, s’ils se trahissent tous les deux et témoignent l’un contre l’autre, ils seront tous deux arrêtés et condamnés à 2 ans de prison. Au final, si A et B décident de ne pas se trahir et de se taire, ils ne sont condamnés qu’à 1 an de prison faute de preuves suffisantes.
Dans ce scénario, nous aurions les résultats possibles suivants (en fonction de leurs décisions personnelles) :
Évidemment, la meilleure situation pour A (ou B) est de ne pas se trahir et d'être libéré, mais cela nécessite que l'autre partie garde le silence, et nous ne pouvons pas prédire quelle décision chacun d'eux prendra. Confrontés à de meilleures récompenses, de nombreux prisonniers rationnels peuvent choisir d’agir dans leur propre intérêt et de trahir l’autre camp. Mais si A et B trahissent, ils seront emprisonnés pendant 2 ans, ce qui n’est pas la meilleure issue. Par conséquent, pour ce couple, la meilleure option est de garder le silence et de ne écoper que d’un an de prison au lieu de 2 ans de prison.
Le dilemme du prisonnier comporte de nombreuses variables, mais ce scénario simple illustre l'idée selon laquelle nous pouvons utiliser des modèles de théorie des jeux pour étudier le comportement humain et le processus par lequel les humains prennent des décisions rationnelles et leurs résultats possibles.
Théorie des jeux et crypto-monnaie
Lors de l’application de la théorie des jeux aux crypto-monnaies, les modèles de théorie des jeux jouent un rôle important dans la conception de systèmes économiques sécurisés et sans confiance tels que Bitcoin. La création de Bitcoin en tant que système byzantin tolérant aux pannes (BFT) est le résultat d’une fusion harmonieuse de la cryptographie et de la théorie des jeux.
L'utilisation de la théorie des jeux dans le contexte des crypto-monnaies est un concept fondamental important pour la cryptoéconomie, qui est essentiellement l'étude de l'économie des protocoles blockchain et des conséquences potentielles pouvant découler de la conception de ces protocoles - en fonction du comportement de leurs participants. . Elle peut également prendre en compte le comportement d’« agents externes » qui ne font pas vraiment partie de l’écosystème et finissent par rejoindre le réseau et tentent de le perturber de l’intérieur.
En d’autres termes, le système cryptoéconomique est activé par les récompenses fournies par le protocole pour examiner le comportement des nœuds du réseau et considérer la décision finale la plus raisonnable et possible.
Étant donné que la blockchain Bitcoin est conçue pour être un système distribué – avec de nombreux nœuds répartis à différents endroits – elle s'appuie sur ces nœuds pour assurer la cohérence des transactions et la validation des blocs. Cependant, ces nœuds ne peuvent pas réellement se faire confiance. Alors comment éviter les activités malveillantes dans un tel système ? Comment la blockchain peut-elle être protégée contre la destruction par des nœuds malhonnêtes ?
L’algorithme de consensus de preuve de travail est l’une des fonctionnalités importantes qui protègent le réseau Bitcoin des activités malveillantes. Son utilisation de la cryptographie rend le processus de minage coûteux et exigeant, créant ainsi un environnement minier hautement compétitif.
Par conséquent, la structure d’une crypto-monnaie construite sur un système PoW incite davantage les nœuds miniers à travailler honnêtement (ils ne risquent donc aucune perte des ressources investies). Au contraire, toute activité malveillante sera rapidement écartée et sanctionnée en conséquence. Tous les nœuds d'exploitation minière et d'expansion qui présentent un comportement malhonnête peuvent perdre beaucoup de fonds et être expulsés du réseau. Par conséquent, la décision la plus rationnelle et la plus raisonnable pour les mineurs est bien entendu d’agir honnêtement et d’assurer la sécurité de la blockchain.
en conclusion
En résumé, l’application générale de la théorie des jeux consiste à simuler et à vérifier le comportement humain et à faire des choix fondés sur une pensée rationnelle. Par conséquent, les modèles de théorie des jeux sont souvent envisagés pour la conception de systèmes distribués, tels que les cryptomonnaies.
Basé sur une combinaison équilibrée de cryptographie et de théorie des jeux, l’algorithme de consensus de preuve de travail permet à la blockchain Bitcoin d’établir un 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. Leur principale différence réside dans la manière dont la blockchain Proof of Stake gère les transactions et vérifie les blocs.
Mais attention, la sécurité d’une blockchain et le degré de résilience du bloc sont directement liés à son protocole et au nombre total de participants au réseau. Les réseaux distribués plus grands sont plus fiables que les réseaux distribués plus petits.
