Теория игр лежит в основе разработки криптовалюта и является одной из причин, по которой Bitcoin процветал более десяти лет, несмотря на многочисленные попытки разрушить сеть.

Что такое теория игр?

По сути, теория игр – это метод прикладной математики, используемый для изучения человеческого поведения, основанный на рациональном принятии решений. "Игра" создана как интерактивная среда, поэтому игроки склонны действовать рационально, реагируя на правила игры или влияние других игроков.

Изначально эта концепция была разработана в экономике для изучения поведения предприятий, рынков и потребителей, но сегодня широко применяется в других областях исследований. Таким образом, модели теории игр можно использовать как инструмент для изучения потенциального поведения взаимодействующих агентов и возможных результатов их действий при предопределенных обстоятельствах. .Модели также могут быть применены в широком изучении политики, социологии, психологии и философии.

Дилемма заключенного

Дилемма заключенного – один из самых популярных примеров модели теории игр. Она иллюстрирует сценарий, в котором 2 преступника (А и B) допрашиваются после ареста. Каждый преступник допрашивается в отдельной комнате и не может общаться с другим. 

Прокурор пытается убедить преступников дать показания друг против друга, чтобы снизить их ответственность. Если преступник А дает показания против преступника B, его увольняют, а преступника B арестовывают на 3 года (и наоборот). Однако если они оба предадут и будут свидетельствовать друг против друга, их обоих арестуют на 2 года. Наконец, если преступники A и B решат не изменять и молчать, их приговорят только к 1 году заключения из-за отсутствия достаточных доказательств.

Итак, мы будем иметь следующие возможные результаты (на основе их индивидуального решения):

Понятно, что лучший сценарий для преступника А (или B) – предать и быть уволен, но это потребует другого молчания, и невозможно предсказать, какое решение примет другой. Имея возможность освободиться, многие рациональные заключенные, вероятно, решили бы действовать по собственным интересам и предать другого. Но если и преступник A, и преступник B предадут, они останутся в тюрьме на 2 года, и это не самый лучший результат. Поэтому лучшим вариантом для них, как для пары, будет промолчать и получить всего 1 год вместо двух.

У дилеммы заключенного есть множество вариантов решения, но эта простая история иллюстрирует идею использования моделей теории игр для исследования человеческого поведения и возможных результатов, основанных на их процессе рационального принятия решений.

Теория игр и криптовалюты

В криптовалютах модели теории игр играют важную роль в разработке безопасной экономической системы "без доверия", такой как Bitcoin. Создание Bitcoin как Византийской отказоустойчивой (BFT) системы является результатом гармоничного сочетания криптографии и теории игр.

Использование теории игр в контексте криптовалют – это то, что породило концепцию криптоэкономики, которая в основном является изучением экономики протоколов блокчейна и потенциальных последствий, которые могут иметь разработка этих протоколов в результате поведения его участников. Эта концепция также рассматривает поведение внешних агентов, которые на самом деле не являются частью экосистемы, но могут наконец присоединиться к сети только для того, чтобы попытаться разрушить ее изнутри.

Иными словами, криптоэкономика исследует поведение нод сети на основе стимулов, предоставляемых протоколом, рассматривая наиболее рациональные и вероятные решения.

Поскольку блокчейн Bitcoin спроектирован как распределенная система с множеством нод в различных локациях, он должен полагаться на сделку этих нод по проверке транзакций и блоков. Однако на самом деле эти ноды не могут доверять друг другу. Как же такая система может избежать вредной активности? Как блокчейн может предотвратить нарушение работы недобросовестными нодами?

Одной из важнейших функций сети Bitcoin, защищающей ее от злонамеренной активности, является алгоритм консенсуса Proof of Work. Он применяет криптографические методы, которые делают процесс майнинга очень дорогим и требовательным, создавая высококонкурентную среду майнинга. Поэтому архитектура криптовалют на основе PoW стимулирует майнинг-ноды действовать честно (благодаря этому они не рискуют потерять инвестированные ресурсы). И наоборот, любая злонамеренная деятельность не поощряется и быстро наказывается. Майнинг-ноды, демонстрирующие нечестное поведение, вероятно, потеряют много денег и будут исключены из сети. Итак, наиболее вероятное и рациональное решение, которое может принять майнер – это действовать честно и обеспечивать безопасность блокчейна.

Итоги

Общее применение теории игр заключается в моделировании и изучении того, как люди ведут себя и принимают решения, основываясь на своем рациональном уме. Поэтому модели теории игр всегда следует учитывать при разработке распределенных систем, таких как криптовалюты. 

Благодаря сбалансированному сочетанию криптографии и теории игр, алгоритм консенсуса Proof of Work смог создать блокчейн Bitcoin как децентрализованную экономическую систему, имеющую высокую устойчивость к атакам. Так же и с другими криптовалютами – концепции теории игр также применяются к блокчейнам PoS. потому, как блокчейн Proof of Stake обрабатывает транзакции и проверяет блоки.

Однако имейте в виду, что степень безопасности и устойчивости блокчейна зависит от его протокола и напрямую связана с количеством участников сети. Большие распределенные сети более надежны, чем меньшие.