博弈論是加密貨幣發展的基礎,也是比特幣十多年來得以蓬勃發展的原因之一,儘管有無數次破壞網路的嘗試。
什麼是博弈論?
博弈論本質上是一種應用數學方法,用於研究基於理性決策的人類行為。因為「遊戲」被設計為一個互動環境,玩家在與遊戲規則或其他玩家的影響互動時往往會理性地行動。
這個概念最初是在經濟學中發展起來的,用於研究企業、市場和消費者的行為,但現在廣泛應用於許多其他研究領域。因此,博弈論模型可以用作工具來檢查交互代理的潛在行為,以及在預定義情況下其行為的可能結果。這些模型也可以應用於政治學、社會學、心理學和哲學的一般研究。
囚徒困境
囚徒困境是博弈論模型中最受歡迎的例子之一,它描述了兩名罪犯(A 和 B)在被捕後接受審訊的場景。每個罪犯都在單獨的房間裡接受審訊,並且無法與對方交流。
檢察官試圖說服罪犯互相作證以減輕刑罰。如果 A 作證指控 B,他將被釋放,而 B 將被逮捕 3 年(反之亦然)。然而,如果兩人背叛對方並互相指證,兩人都會被逮捕兩年。最後,如果A和B都決定不背叛對方並保持沉默,則由於證據不足,只判處一年監禁。
因此,可能的結果如下(根據個人決定):
B畫A | B保持沉默 | |
A畫B | 兩人均被判入獄 2 年。 | A是免費的。 B被判入獄3年。 |
保持沉默 | B是免費的。 A被判入獄3年。 | 兩人均被監禁 1 年。 |
顯然,對A(或B)來說,最好的情況就是背叛同夥而獲釋,但這需要同夥保持沉默,而且無法預測後者會做出什麼決定。面對獎勵,許多理性的囚犯很可能會出於自身利益而選擇背叛同夥。但如果A和B都背叛對方,他們就會被判入獄2年,這並不是最好的結果。因此,作為二人組,最好的選擇是保持沉默,每人只判處一年而不是兩年。
囚徒困境有很多變體,但這個簡單的故事說明了使用博弈論模型來研究基於理性決策過程的人類行為和可能結果的想法。
博弈論和加密貨幣
應用於加密貨幣時,博弈論模型在設計安全且無需信任的經濟系統(例如比特幣)方面發揮著重要作用。比特幣作為拜占庭容錯(BFT)系統的誕生是密碼學和博弈論和諧融合的結果。
在加密貨幣背景下使用博弈論催生了加密經濟學的概念,從根本上來說,加密經濟學是對區塊鏈協議的經濟學以及這些協議的設計可能表現出的潛在事件的研究 - 由於行為它也考慮了「外部代理」的行為,這些代理實際上並不是生態系統的一部分,但可能加入網路只是為了試圖從內部破壞它。
換句話說,加密經濟學根據協議提供的獎勵來檢查網路節點的行為,並專注於最合理和最可能的決策。
由於比特幣區塊鏈被設計為分散式系統——許多節點分佈在不同的位置——它必須依賴這些節點的協議來驗證交易和區塊。然而,這些節點並不真正能夠相互信任。那麼這樣的系統如何防止惡意活動呢?我們如何防止區塊鏈被不誠實的節點破壞?
工作量證明共識演算法是比特幣網路最重要的功能之一,可保護比特幣網路免受惡意活動的侵害。它採用的加密技術使得挖礦過程極其昂貴且要求極高,從而創造了一個極其競爭的環境。因此,基於 PoW 的加密貨幣的架構會激勵挖礦節點誠實行事(以免冒失去投資資源的風險)。此外,任何惡意活動都會受到阻止並立即受到懲罰。表現出不誠實行為的挖礦節點可能會損失大量資金並被踢出網路。因此,礦工最有可能做出的、最理性的決定就是誠實行事並確保區塊鏈的安全。
結論
博弈論的一般應用是根據人類的理性思維來建模和檢驗人類行為。因此,在設計分散式系統(例如加密貨幣系統)時必須考慮博弈論模型。
透過密碼學和博弈論的平衡結合,工作量證明共識演算法將比特幣區塊鏈創建為一個去中心化的經濟系統,具有很強的抗攻擊性。其他加密貨幣也是如此,博弈論概念也適用於 PoS 區塊鏈。主要區別在於權益證明區塊鏈如何處理交易和區塊驗證。
但請記住,區塊鏈的安全性和彈性程度取決於其協議,並且與網路內參與者的數量直接相關。大型分散式網路比較小型分散式網路更可靠。
