ゲーム理論は暗号通貨開発の中心であり、ネットワークをダウン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年以上繁栄してきた理由の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、プレイヤーはゲームのルールや他のプレイヤーの影響に反応し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、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、現在では他の研究分野でも広く使用されています。したがって、ゲーム理論モデルは、対話するエージェントの潜在的な行動と、所定の状況下でのアクションの起こり得る結果を研究するためのツールとして使用できます。モデルは、政治、社会学、心理学、哲学の幅広い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 つです。 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。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。 

検察官は犯罪者の責任を軽減するために、互いに不利な証言をするよう犯罪者を説得しようとします。犯罪者 A が犯罪者 B に対して証言した場合、彼は釈放され、犯罪者 B は 3 年間逮捕されます (逆も同様)。ただし、二人とも裏切って不利な証言をした場合は、二人とも懲役2年となる。最後に、犯罪者AとBが裏切らず黙秘を選択した場合、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、次のような結果が考えられます (個々のソリューションに基づいて)。

もちろん、犯罪者A（またはB）にとって最善のシナリオは裏切って釈放されることですが、それには相手の沈黙が必要であり、相手の決断がどうなるかを予測することは不可能です。脱獄の機会が与えられれば、多くの理性的な囚人は、私利私欲から行動し、他人を裏切ることを選択する可能性が高い。しかし、犯罪者Aと犯罪者Bの両方が不正行為をした場合、彼らは2年間刑務所に留まり続けることになり、これは最良の結果ではありません。したがって、夫婦として彼らにとって最善の選択は、沈黙を守り、2年ではなく1年だけの猶予を受けることだろう。

囚人のジレンマには多くの解決策がありますが、この単純な物語は、ゲーム理論モデルを使用して人間の行動と、合理的な意思決定プロセスに基づいて起こり得る結果を研究するというアイデアを示しています。

ゲーム理論と暗号通貨

暗号通貨では、ビットコインのような安全な「トラストレス」経済システムの開発においてゲーム理論モデルが重要な役割を果たします。ビザンチン フォールト トレラント (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は、暗号経済学の概念を生み出したものです。暗号経済学の概念は主に、ブロックチェーン プロトコルの経済学と、ブロックチェーン プロトコルの開発がブロックチェーンの動作の結果としてもたらす可能性のある潜在的な結果の研究です。その参加者たち。この概念は、実際にはエコシステムの一部ではないものの、最終的には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動作も考慮しています。

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ネットワーク ノードの動作を調査し、最も合理的で可能性の高い解決策を検討します。

ビットコイン ブロックチェーンは、さまざまな場所に多数のノードがある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を検証する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、実際には、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アクティビティを回避できるのでしょうか?ブロックチェーンは不正ノードによる混乱をどのように防ぐことができるでしょうか?

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 つは、Proof of Work コンセンサス アルゴリズムです。暗号化技術を使用しているため、マイニングプロセスは非常に高価で要求が厳しく、競争の激しいマイニング環境が生まれています。したがって、PoW に基づいた暗号通貨のアーキテクチャは、マイニング ノードが誠実に行動するよう奨励します (このおかげで、マイニング ノードは投資されたリソースを失うリスクを負いません)。逆に、悪意のある行為は阻止され、速やかに処罰されます。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、ネットワークから禁止される可能性があります。したがって、マイナーが行うことができる最も可能性が高く合理的な決定は、誠実に行動し、ブロックチェーンのセキュリティを確保することです。

結果

ゲーム理論の一般的な応用は、人々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研究することです。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常に考慮する必要があります。 

暗号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、Proof of Work コンセンサス アルゴリズムは、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 ブロックチェーンを作成することができました。他の暗号通貨と同様に、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。ここでの主な違いは、Proof of Stake ブロックチェーンがトランザクションを処理し、ブロックを検証する方法です。 

ただし、ブロックチェーンのセキュリティと安定性の程度はそのプロトコルに依存し、ネットワーク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。