ゲーム理論は暗号通貨の開発の基礎であり、ネットワークを混乱させようとする何度も試みられたにもかかわらず、ビットコインが10年以上にわたって繁栄してきた理由の1つです。
ゲーム理論とは何ですか?
ゲーム理論は本質的に、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、プレーヤーはゲームのルールや他のプレーヤーの影響と対話するときに合理的に行動する傾向があります。
この概念は当初、企業、市場、消費者の行動を研究するために経済学で開発されましたが、現在では他の多くの研究分野に広く適用されています。したがって、ゲーム理論モデルは、事前に定義された状況下で、対話するエージェントの潜在的な動作と、そのアクションの考えられる結果を調べるためのツールとして使用できます。このモデルは、政治、社会学、心理学、哲学の一般的な研究にも適用できます。
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 1 つであり、2 人の犯罪者 (A と B) が逮捕後に尋問されるシナリオを示しています。各犯罪者は別室で取り調べられ、他の犯罪者とコミュニケーションをとることはできません。
検察官は、刑期を軽減するために、犯罪者たちに互いに不利な証言をするよう説得しようとします。 A が B に対して証言した場合、A は釈放され、B は 3 年間逮捕されます (逆も同様です)。しかし、二人がお互いを裏切り、お互いに不利な証言をした場合、二人とも2年間逮捕される。最後に、A と B の両方がお互いを裏切らないと決めて黙秘を続けた場合、十分な証拠がないため、懲役 1 年を宣告されるだけです。
したがって、考えられる結果は次のとおりです (個々の決定に応じて)。
明らかに、A (または B) にとって最善のシナリオは、共犯者を裏切って釈放されることですが、これには共犯者が黙秘する必要があり、共犯者がどのような決断を下すかを予測する方法はありません。報酬を前にすると、多くの理性的な囚人は私利私欲から行動し、共犯者を裏切ることを選択する可能性が高い。しかし、A と B が両方とも互いに裏切った場合、彼らは 2 年の懲役刑を受けることになり、それは実際には最良の結果とは言えません。したがって、二人組としての彼らにとって最善の選択は、黙秘を続けてそれぞれ懲役２年ではなく懲役１年だけを言い渡すことだろう。
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、この単純なストーリーは、ゲーム理論モデルを使用して、合理的な意思決定プロセスに基づいて人間の行動と考えられる結果を研究するというアイデアを示しています。
ゲーム理論と仮想通貨
暗号通貨に適用されるゲーム理論モデルは、ビットコインのような安全で信頼のない経済システムの設計において重要な役割を果たします。ビザンチン フォールト トレランス (BFT) システムとしてのビットコインの作成は、暗号化とゲーム理論の調和のとれた融合から生まれました。
暗号通貨の文脈でのゲーム理論の使用は、暗号経済学の概念を生み出したものです。暗号経済学は、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示す可能性のある潜在的なイベントの研究です。また、実際にはエコシステムの一部ではないものの、内部からネットワークを破壊しようとするためだけにネットワークに参加する可能性がある「外部エージェント」の行動も考慮されます。
言い換えれば、暗号経済学は、最も合理的で可能性の高い決定に焦点を当て、プロトコルによって提供される報酬に基づいてネットワーク ノードの動作を検査します。
ビットコイン ブロックチェーンは、さまざまな場所に分散された多くのノードを備えた分散システムとして設計されているため、トランザクションとブロックの検証にはこれらのノードの合意に依存する必要があります。ただし、これらのノードは実際には相互に信頼できません。では、このようなシステムはどのようにして悪意のある活動を防ぐことができるのでしょうか?不正なノードによるブロックチェーンの破壊を防ぐにはどうすればよいでしょうか?
Proof of Work コンセンサス アルゴリズムは、ビットコイン ネットワークを悪意のある活動から保護する最も重要な機能の 1 つです。暗号化技術を適用することで、マイニング プロセスが非常に高価で要求が厳しくなり、非常に競争の激しい環境が生まれます。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 (投資されたリソースを失う危険を冒さないように) 正直に行動するように促します。さらに、悪意のある行為は阻止され、直ちに処罰されます。不正な動作を示すマイニング ノードは、多額の損失を被り、ネットワークから排除される可能性があります。したがって、マイナーが行う可能性が最も高く合理的な決定は、誠実に行動し、ブロックチェーンの安全性を維持することです。
結論
ゲーム理論の一般的な応用は、合理的な心に基づいて人間の行動をモデル化し、調査することです。したがって、暗号通貨などの分散システムを設計するときは、ゲーム理論モデルを考慮する必要があります。
暗号化とゲーム理論のバランスの取れた組み合わせにより、Proof of Work コンセンサス アルゴリズムにより、攻撃に対する耐性が高い分散型経済システムとしてビットコイン ブロックチェーンが作成されました。同じことが他の暗号通貨にも当てはまり、ゲーム理論の概念は PoS ブロックチェーンにも当てはまります。主な違いは、Proof of Stake ブロックチェーンがトランザクションを処理し、検証をブロックする方法です。
ただし、ブロックチェーンのセキュリティと復元力の程度はそのプロトコルに依存し、ネットワーク内の参加者の数に直接関係していることに留意してください。大規模な分散ネットワークは、小規模なネットワークよりも信頼性が高くなります。
