Теория игр и криптовалюты

Теория игр является ключевым элементом для развития криптовалют, и это одна из причин, по которой они успешно существуют более десятка лет, несмотря на многочисленные попытки дестабилизации сети.

Что такое теория игр?

По сути, теория игр — это метод прикладной математики, который используется для изучения человеческого поведения на основе рационального процесса принятия решений. Игра разработана как интерактивная среда, в которой игроки склонны действовать рационально в ответ на правила игры или чтобы повлиять на других игроков.

Эта концепция была изначально разработана в экономике для исследования поведения бизнеса, рынков и потребителей, но теперь она широко применяется в различных областях исследования. Поэтому модели теории игр могут использоваться как инструмент для проверки потенциального поведения взаимодействующих факторов и возможных результатов их действий в заранее определенных условиях. Модели также могут применяться в политических науках, социологии, психологии и философии.

Дилемма заключенного

Дилемма заключенного является одним из самых известных примеров модели теории игр. Она иллюстрирует сценарий, в котором допрашиваются преступники (A и B) после их ареста. Каждый преступник допрашивается в отдельной комнате и не может общаться с другим преступником.

Генеральный прокурор пытается убедить преступников свидетельствовать друг против друга как способ смягчить свои обвинения. Если A свидетельствует против B, то он освобождается, а B арестовывается на 3 года (и наоборот). Однако если оба предадут друг друга и свидетельствуют против друг друга, их арестуют на два года. И, наконец, если оба A и B решат не предавать и молчать, их приговорят к одному году тюремного заключения из-за недостатка достаточных улик.

Таким образом, у нас будут следующие возможные результаты (в зависимости от их индивидуального решения):

Очевидно, что лучший сценарий для A (или B) — это предать другого, чтобы быть освобожденным, но это требует, чтобы другой остался молчаливым, и нет способа предсказать решение другого. Когда речь идет о вознаграждении (смягчение наказания), многие рациональные заключенные могут выбрать действовать на основе личной выгоды и предать другого. Но если оба A и B предадут друг друга,

они получат два года в тюрьме, и это не лучший результат. Поэтому лучший выбор для них как пары — это оставаться молчаливыми и получить всего один год вместо двух.

Дилемма заключенного может иметь множество переменных, но эта простая история иллюстрирует идею использования моделей теории игр для исследования человеческого поведения и возможных результатов на основе рационального/логического процесса принятия решений.

Теория игр и криптовалюты

Теория игр играет важную роль, когда она применяется к криптовалютам для проектирования безопасной и надежной экономической системы, такой как система биткойн. Создание биткойна как системы, устойчивой к византийским ошибкам (Byzantine Fault Tolerance - BFT), является результатом гармоничного сочетания науки о шифровании и теории игр.

Использование теории игр в контексте криптовалют привело к появлению концепции криптоэкономики, которая, по сути, является изучением экономики протоколов блокчейна и возможных последствий, которые может предложить дизайн этих протоколов в результате поведения участников. Также учитывается поведение внешних факторов, которые не являются частью экосистемы, но могут в конечном итоге присоединиться к сети, чтобы попытаться дестабилизировать её изнутри.

Иными словами, криптоэкономика изучает поведение узлов сети на основе стимулов, предоставленных протоколом, с учетом наиболее рациональных и вероятных решений.

Поскольку блокчейн был разработан как распределенная система с множеством узлов, находящихся в разных местах, он нуждается в согласовании этих узлов относительно проверки транзакций и блоков. Однако эти узлы не могут доверять друг другу. Как эта система может избежать злонамеренной активности? Как блокчейн может предотвратить сбои из-за мошеннических узлов?

Одной из самых важных особенностей сети биткойн, которая защищает её от злонамеренной активности, является алгоритм консенсуса Proof of Work. Он применяет технологии/методы шифрования, которые делают процесс майнинга дорогим и требовательным, создавая таким образом крайне конкурентную среду в добыче. Поэтому структура криптовалют, основанная на алгоритме Proof of Work, стимулирует узлы майнинга работать честно (чтобы не рисковать потерей вложенных ресурсов). В ответ на это любое вредоносное поведение быстро выявляется и наказывается. Узлы майнинга, демонстрирующие нечестное поведение, могут потерять много денег и быть исключены из сети. Таким образом, наиболее вероятное и рациональное решение, принимаемое майнером, — это работать честно и поддерживать целостность блокчейна.

Заключение

Общее применение теории игр — это взять за модель и изучить, как ведут себя люди и как принимают решения на основе своего рационального/логического мышления. Поэтому модели теории игр должны учитываться при проектировании распределенных систем, таких как системы криптовалют.

Благодаря сбалансированной комбинации теории игр и науки о шифровании алгоритм консенсуса Proof of Work смог создать блокчейн биткойна как экономическую децентрализованную систему, крайне устойчивую к атакам. То же самое касается и других криптовалют, а концепции теории игр также применимы к блокчейнам, основанным на алгоритме Proof of Stake. Но главное отличие здесь заключается в том, как блокчейн, основанный на Proof of Stake, обрабатывает транзакции и процесс проверки блоков.

Тем не менее, следует учитывать, что уровень безопасности блокчейна зависит от его протокола и напрямую связан с количеством участников в сети. Более крупные распределенные сети более надежны, чем меньшие.