Теория на игрите и криптовалути
Съдържание
Дилемата на затворника
Теория на игрите и криптовалути
Теория на игрите и криптовалути
Начало
Статии
Теория на игрите и криптовалути

Теория на игрите и криптовалути

Напреднал
Публикувано Jan 7, 2019Актуализирано Jan 12, 2023
5m

Теорията на игрите е фундаментална за развитието на криптовалутите и е една от причините, поради които Биткойн успява да процъфтява повече от десетилетие, въпреки многобройните опити за прекъсване на мрежата.

Какво е теория на игрите?

По същество теорията на игрите е метод на приложната математика, който се използва за изучаване на човешкото поведение въз основа на рационално вземане на решения. „Играта“ е проектирана като интерактивна среда, така че играчите са склонни да действат рационално, когато отговарят на правилата на играта или на влиянието на други играчи.

Концепцията първоначално е разработена в икономиката, за да изследва поведението на бизнеса, пазарите и потребителите, но сега се прилага широко в други области. Следователно моделите на теорията на игрите могат да се използват като инструмент за изследване на потенциалното поведение на взаимодействащи агенти и възможните резултати от техните действия при предварително определени обстоятелства. Моделите могат да се прилагат и в широкото изучаване на политиката, социологията, психологията и философията.


Дилемата на затворника

Дилемата на затворника е един от най-популярните примери за модел на теория на игрите. Тя илюстрира сценарий, при който двама престъпници (А и B) са разпитвани, след като са били арестувани. Всеки престъпник се разпитва в отделна стая и не може да общува с другия. 

Прокурорът се опитва да убеди престъпниците да свидетелстват един срещу друг като начин да намалят присъдата си. Ако A свидетелства срещу B, той ще бъде освободен, а B ще бъде арестуван за 3 години (и обратното). Ако обаче и двамата предадат и свидетелстват един срещу друг, и двамата ще бъдат арестувани за 2 години. И накрая, ако и А, и B решат да не предадат и да мълчат, те ще бъдат осъдени само на 1 година затвор поради липса на достатъчно доказателства.

Следователно бихме имали следните възможни резултати (въз основа на тяхното индивидуално решение):


B предава

B мълчи

A предава

И двамата са осъдени на 2 години затвор.

А е свободен. B е осъден на 3 години затвор.

A мълчи

B е свободен. А е осъден на 3 години затвор.

И двамата са осъдени на 1 година затвор.


Ясно е, че най-добрият сценарий за А (или B) е да предаде и да бъде освободен, но това би изисквало другият да мълчи и няма начин да се предвиди какво решение ще вземе другият. Изправени пред награда, много рационални затворници вероятно биха избрали да действат от личен интерес и да предадат другия. Но ако и А, и B предадат, те ще останат 2 години в затвора и това не е най-добрият резултат. Затова най-добрият вариант за тях като двойка е да си мълчат и да получат само 1 година вместо 2.

Дилемата на затворника има много варианти, но тази проста история илюстрира идеята за използване на модели на теория на игрите за изследване на човешкото поведение и възможните резултати въз основа на техния процес на рационално вземане на решения.


Теория на игрите и криптовалути

Когато се прилагат към криптовалути, моделите на теорията на игрите играят важна роля при проектирането на сигурна икономическа система без доверие, като тази на Биткойн. Създаването на Биткойн като система с толерантност към византийска грешка (BFT) е резултат от хармонична комбинация от криптография и теория на игрите.

Използването на теорията на игрите в контекста на криптовалутата е това, което роди концепцията за криптоикономика, която основно е изследване на икономиката на блокчейн протоколите и потенциалните последици, които дизайнът на тези протоколи може да представи - в резултат на поведението на участниците. Тя също така взема предвид поведението на „външни агенти“, които всъщност не са част от екосистемата, но евентуално биха могли да се присъединят към мрежата само за да се опитат да я нарушат отвътре.

С други думи, криптоикономиката изследва поведението на мрежовите възли въз основа на стимулите, предоставени от протокола, като взема предвид най-рационалните и вероятни решения.

Тъй като Биткойн блокчейнът е проектиран като разпределена система - с много възли, разпределени на различни места - тя трябва да разчита на съгласието на тези възли по отношение на валидирането на трансакциите и блоковете. Тези възли обаче всъщност не могат да се доверят един на друг. И така, как една такава система може да избегне злонамерена дейност? Как един блокчейн може да предотврати прекъсване от нечестни възли?

Една от най-важните характеристики на Биткойн мрежата, която я защитава от злонамерена дейност, е консенсусният алгоритъм за доказателство за работа. Той прилага криптографски техники, които карат процеса на копаене да бъде много скъп и ресурсоемък, създавайки силно конкурентна среда за копаене. Следователно, архитектурата на криптовалутите, базирани на PoW, стимулира възлите за копаене да действат честно (така че да не рискуват да загубят инвестираните ресурси). За разлика от това всяка злонамерена дейност се обезсърчава и бързо се наказва. Възлите за копаене, които показват нечестно поведение, вероятно ще загубят много пари и ще бъдат изхвърлени от мрежата. Следователно, най-вероятното и рационално решение, което трябва да бъде взето от копач, е да действа честно и да поддържа блокчейна сигурен.


Заключителни мисли

Общото приложение на теорията на игрите е да моделира и изследва как хората се държат и вземат решения въз основа на техните рационални умове. Следователно моделите на теорията на игрите винаги трябва да се вземат предвид при проектирането на разпределени системи, като тези на криптовалутите. 

Благодарение на балансираната комбинация от криптография и теория на игрите, консенсусният алгоритъм за доказателство за работа успя да създаде Биткойн блокчейна като децентрализирана икономическа система, която е силно устойчива на атаки. Същото важи и за други криптовалути и концепциите на теорията на игрите се прилагат и за PoS блокчейни. Основната разлика тук е начинът, по който блокчейнът от тип доказателство за залог се справя с трансакциите и валидирането на блоковете. 

Имайте предвид обаче, че степента на сигурност и устойчивост на блокчейна зависи от неговия протокол и е пряко свързана с броя на участниците в мрежата. По-големите разпределени мрежи са по-надеждни от по-малките.