Теория игр имеет основополагающее значение для развития криптовалют и является одной из причин, почему Биткойн смог процветать более десяти лет, несмотря на все попытки разрушить его сеть.
Что такое теория игр?
По сути, теория игр — это метод прикладной математики, используемый для изучения поведения человека на основе решений, принимаемых рационально. «Игра» спроектирована как интерактивная среда, поэтому игроки склонны действовать рационально, реагируя на правила игры или влияние других участников.
Первоначально эта концепция была создана в экономике для изучения моделей поведения в бизнесе, на рынках и среди потребителей, но в настоящее время широко применяется в других областях исследований. Следовательно, теоретические игры могут использоваться как инструмент для изучения потенциального поведения взаимодействующих агентов и возможных результатов их действий при определенных обстоятельствах. Модели также применяются в широкомасштабных исследованиях политики, психологии и философии.
Дилемма заключенного
Дилемма заключенного — самый популярный пример модели теории игр. Он иллюстрирует сценарий, в котором двух преступников (А и Б) допрашивают после ареста. Каждого допрашивают в отдельных комнатах, и им не разрешается взаимодействовать друг с другом.
Прокурор пытается убедить каждого преступника дать показания против своего партнера, чтобы смягчить приговоры. Если А даст показания против Б, он выйдет на свободу, а Б отправится в тюрьму на 3 года (и наоборот). Однако если оба дадут показания друг против друга, их посадят по 2 года каждый. Наконец, если они решат не признаваться и хранить молчание, их приговаривают к 1 году тюремного заключения за отсутствием доказательств.
Таким образом, у нас будут возможные результаты (основанные на индивидуальных решениях каждого человека):
Очевидно, что лучший сценарий для А (или Б) — изменить своему партнеру и быть освобожденным, но для этого один из них должен хранить молчание, и нет возможности предсказать, какое решение примет другой. Столкнувшись с выгодной наградой, многие рациональные заключенные, скорее всего, предпочтут действовать в собственных интересах и предадут своего партнера. Но если бы они оба совершили государственную измену, им бы пришлось провести в тюрьме два года, а это не лучший вариант. Так что лучшим решением для них обоих, как пары, было бы промолчать и получить всего лишь 1 год тюрьмы вместо 2.
Дилемма заключенных имеет множество вариаций, но эта простая история иллюстрирует идею использования теории игр для исследования поведения людей и возможных результатов на основе процессов принятия ими решений.
Теория игр и криптовалюты
Применительно к криптовалютам модель теории игр играет важную роль в разработке безопасной и надежной экономической системы, такой как Биткойн. Ее создание как системы византийской отказоустойчивости (BFT) является результатом гармоничного сочетания криптографии и теории игр.
Использование теории игр в контексте криптовалют привело к появлению концепции криптоэкономики, которая, по сути, представляет собой изучение экономики в протоколах блокчейна и потенциальных последствий, которые может представлять конструкция этих протоколов – в результате поведения их участников. Он также рассматривает способ действия «внешних агентов», которые не являются частью экосистемы, но могут в конечном итоге проникнуть в сеть только для того, чтобы попытаться нанести внутренний ущерб.
Другими словами, криптоэкономика исследует поведение узлов в сети на основе стимулов, предоставляемых протоколом, рассматривая наиболее вероятные и рациональные решения.
Поскольку блокчейн Биткойн спроектирован как распределенная система с несколькими узлами в разных местах, ему необходимо полагаться на согласие этих узлов, когда дело доходит до проверки новых блоков и транзакций. Однако эти узлы не способны доверять друг другу. Так как же такая система может предотвратить вредоносную деятельность? Как блокчейн может защитить себя от мошеннических узлов?
Одной из наиболее важных функций сети Биткойн, защищающей систему от вредоносных действий, является алгоритм консенсуса Proof of Work (PoW). Он применяет криптографические методы, которые делают процесс майнинга очень дорогим и трудоемким, создавая очень конкурентную среду. Поэтому архитектура криптовалют, основанная на PoW, побуждает майнеров действовать честно (чтобы они не рисковали потерять вложенные ресурсы). Напротив, любая злонамеренная деятельность не поощряется и быстро наказывается. Узлы майнинга, демонстрирующие вредоносное поведение, скорее всего, потеряют много денег и будут исключены из сети. Следовательно, наиболее вероятное и рациональное решение, которое должен принять майнер, — действовать честно и обеспечивать безопасность сети.
Заключение
Обычное применение теории игр заключается в моделировании и изучении того, как люди ведут себя и принимают решения, основываясь на своем рациональном уме. Поэтому при проектировании распределенных сетевых систем всегда следует учитывать модели теории игр, как это обычно бывает в большинстве криптовалют.
Благодаря сбалансированному сочетанию криптографии и теории игр, алгоритм консенсуса PoW смог сделать блокчейн Биткойна децентрализованной системой, обладающей высокой устойчивостью к атакам. То же самое касается и других криптовалют, помня, что концепция теории игр также может быть применена к сетям Blockchain, которые используют алгоритм консенсуса Proof of Stake (PoS). Основное различие между ними заключается в том, как сети на основе PoS организуют свои транзакции и блокируют проверки.
Однако имейте в виду, что уровень безопасности и доверия, которым обладает блокчейн, во многом зависит от его протокола и напрямую связан с количеством его участников. Крупные распределенные сети более надежны, чем меньшие.
