ゲーム理論と暗号通貨

ゲーム理論は暗号通貨の開発の基礎であり、ビットコインのネットワークを破壊しようとするあらゆる試みにもかかわらず、ビットコインが10年以上繁栄することができた理由の1つです。

ゲーム理論とは何ですか?

基本的に、ゲーム理論は、合理的に行われた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手法です。 「ゲーム」はインタラクション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参加者の影響に応じて合理的に行動する傾向があります。

この概念はもともと、ビジネス、市場、消費者の行動パターンを調査するために経済学で作成されましたが、現在では他の研究分野にも広く適用されています。したがって、理論的ゲームは、特定の状況下で、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、心理学、哲学の幅広い研究にも適用されます。

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一般的な例です。これは、2 人の犯罪者 (A と B) が逮捕後に取り調べを受けるシナリオを示しています。それぞれは別々の部屋で尋問され、お互いに対話することは許可されていません。

検察官は、刑期を軽減するために、各犯罪者に自分のパートナー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、彼は釈放され、B は 3 年間の懲役刑に処せられます (逆も同様です)。ただし、両者が互いに不利な証言をした場合は、それぞれ懲役2年となる。最後に、自白せず黙秘を続けた場合、証拠不十分により懲役1年が言い渡される。

したがって、次のような結果が得られます (各人の個別の決定に基づいて)。

明らかに、A (または B) にとって最善のシナリオはパートナーを裏切って解放されることですが、これにはどちらかが沈黙を保つ必要があり、もう一方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。有利な報酬に直面した場合、多くの理性的な囚人は、おそらく自分の利益のために行動し、パートナーを裏切ることを選択するでしょう。しかし、もし二人とも反逆罪を犯した場合、二人は懲役2年を過ごすことになり、それは最善の選択肢ではありません。したがって、二人にとって最善の解決策は、黙秘を続け、懲役2年ではなく懲役1年だけを課せられることだろう。

囚人のジレンマにはさまざまなバリエーションがありますが、この単純な物語は、ゲーム理論を使用して人間の行動と、意思決定プロセスに基づいて起こり得る結果を調査するというアイデアを示しています。

ゲーム理論と暗号通貨

ゲーム理論モデルを暗号通貨に適用すると、ビットコインなどの安全で信頼できる経済システムの開発に使用される上で重要な役割を果たします。 Byzantine Fault Tolerance (BFT) システムとしてのこのシステムの作成は、暗号化とゲーム理論の調和のとれた組み合わせの結果です。

暗号通貨の文脈でのゲーム理論の使用により、暗号経済学の概念が生まれました。これは基本的に、ブロックチェーンプロトコルにおける経済と、これらのプロトコルの設計が行動の結果としてもたらす可能性のある結果の研究です。彼らの参加者の。また、エコシステムの一部ではないものの、最終的には内部に損害を与えようとするためだけにネットワークに侵入する可能性がある「外部エージェント」の行動方法も考慮されています。

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、最も可能性が高く合理的な決定を考慮して、ネットワーク内の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、異なる場所に複数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、新しいブロックやトランザクションを検証する際には、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?ブロックチェーンはどのようにして不正ノードから身を守ることができるのでしょうか?

悪意のあるアクティビティからシステムを保護するビットコイン ネットワークの最も重要な機能の 1 つは、Proof of Work (PoW) コンセンサス アルゴリズムです。これは、マイニングプロセスを非常に高価で要求の厳しいものにする暗号技術を適用し、非常に競争の激しい環境を生み出します。したがって、PoW に基づく暗号通貨のアーキテクチャは、マイナーが誠実に行動することを奨励します (投資したリソースを失うリスクを避けるため)。対照的に、悪意のある活動は阻止され、すぐに処罰されます。悪意のある動作を示すマイニング ノードは、多額の損失を被り、ネットワークから追い出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、正直に行動してネットワークの安全を保つことです。

結論

ゲーム理論の一般的な応用は、人間が合理的な精神に基づいてどのように行動し、意思決定を行うかをモデル化して検証することです。したがって、ほとんどの暗号通貨で通常行われているように、分散ネットワーク 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。

暗号化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、PoW コンセンサス アルゴリズムは、ビットコイン ブロックチェーンを攻撃に対する耐性の高い分散型システムにすることができました。同じことが他の暗号通貨にも当てはまります。ゲーム理論の概念は、プルーフ オブ ステーク (PoS) コンセンサス アルゴリズムを使用するブロックチェーン ネットワークにも適用できることを思い出してください。 2 つの主な違いは、PoS ベースのネットワークがトランザクションを編成し、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信頼のレベルはそのプロトコルに大きく依存し、ブロックチェーンの参加者の数に直接関係す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。