Teorie her je pro vývoj kryptoměn zásadní a je jedním z důvodů, proč se Bitcoinu, navzdory řadě pokusů o narušení sítě, posledních víc než deset let daří.
Co je teorie her?
Teorie her je v podstatě metoda aplikované matematiky, která se používá ke studiu lidského chování vycházejícího z racionálního rozhodování. „Hra“ je koncipována jako interaktivní prostředí, takže když hráči reagují na pravidla hry nebo na ostatní hráče, mají tendenci jednat racionálně.
Tento koncept původně vznikl v oboru ekonomie, aby zkoumal chování podniků, trhů a spotřebitelů, ale dnes se široce uplatňuje i v jiných oborech. Modely teorie her je proto možné za předem definovaných okolností používat ke zkoumání potenciálního chování vzájemně se ovlivňujících činitelů a možných výsledků jejich jednání. Tyto modely je také možné používat při komplexním studiu politiky, sociologie, psychologie a filozofie.
Vězňovo dilema
Vězňovo dilema je jedním z nejoblíbenějších příkladů modelu teorie her. Jedná se o situaci, kdy jsou po zatčení vyslýcháni dva zločinci (A a B). Každý zločinec je vyslýchán v samostatné místnosti a nemůže s tím druhý komunikovat.
Žalobce se snaží zločince přesvědčit, aby svědčili jeden proti druhému, a snížili si tak trest. Když zločinec A bude svědčit proti zločinci B, bude propuštěn na svobodu a zločinec B půjde na 3 roky do vězení (a naopak). Když se ale zradí vzájemně a jeden bude svědčit proti druhému, dostanou každý dva roky. A konečně, když se oba zločinci rozhodnou mlčet, půjde každý z nich vzhledem k nedostatku důkazů do vězení na jeden rok.
Na základě jednotlivých rozhodnutí mohou nastat následující situace:
Zločinec B zradí | Zločinec B mlčí | |
|---|---|---|
Zločinec A zradí | Oba jdou do vězení na 2 roky. | Zločinec A je propuštěn na svobodu. Zločinec B je na 3 roky uvězněn. |
Zločinec A mlčí | Zločinec B je propuštěn na svobodu. Zločinec A je na 3 roky uvězněn. | Oba jdou do vězení na 1 rok. |
Je zřejmé, že nejlepší variantou pro zločince A (nebo B) je toho druhého zradit a získat svobodu, ale to by vyžadovalo, aby ten druhý mlčel, a není možné předvídat, jak se rozhodne. Tváří v tvář odměně by se mnoho racionálních zločinců pravděpodobně rozhodlo jednat ve vlastním zájmu a toho druhého zradit. Pokud se ale zločinci A i B zradí navzájem, stráví ve vězení dva roky, což není zrovna ideální. Proto by pro ně jako pro dvojici bylo nejlepší mlčet a dostat místo dvou let jen jeden rok.
Vězňovo (vězeňské) dilema má mnoho variant, ale tato jednoduchá situace ukazuje, jak je možné modely teorie her využívat ke zkoumání lidského chování a potenciálních výsledků plynoucích z racionálního rozhodování.
Teorie her a kryptoměny
Modely teorie her hrají v kontextu kryptoměn při navrhování bezpečného ekonomického systému bez nutnosti důvěry, jako je Bitcoin, důležitou roli. Vytvoření Bitcoinu jako systému s byzantskou odolností proti chybám (BFT) je výsledkem harmonické kombinace kryptografie a teorie her.
Kryptoměnové využití teorie her dalo vzniknout konceptu kryptoekonomiky, což je v podstatě studium ekonomiky blockchainových protokolů a potenciálních důsledků, které může návrh těchto protokolů představovat (následkem chování jejich účastníků). Zohledňuje také chování „externích činitelů“, kteří ve skutečnosti nejsou součástí ekosystému, ale mohly by se do sítě případně zapojit jen proto, aby se ji pokusili narušit zevnitř.
Kryptoekonomie jinými slovy zkoumá chování uzlů sítě na základě pobídek stanovených protokolem a zvažuje nejracionálnější a nejpravděpodobnější rozhodnutí.
Vzhledem k tomu, že blockchain Bitcoinu je navržený jako distribuovaný systém s mnoha uzly na různých místech, musí se při ověřování transakcí a bloků spoléhat na dohodu uzlů. Tyto uzly si ale ve skutečnosti nemohou vzájemně důvěřovat. Jak tedy může takový systém zabránit škodlivému jednání? Jak může blockchain zabránit tomu, aby ho rozvracely nepoctivé uzly?
Jednou z nejdůležitějších vlastností bitcoinové sítě, která ji chrání před škodlivým jednáním, je algoritmus konsenzu proof of work. Používá kryptografické techniky, kvůli kterým je proces těžby velmi nákladný a náročný, což vytváří vysoce konkurenční těžařské prostředí. Kryptoměnová architektura PoW proto motivuje těžařské uzly k poctivému jednání (aby neriskovaly ztrátu investovaných prostředků). Uzly jsou naopak od jakéhokoli škodlivého jednání odrazovány a jsou za něj rychle trestány. Těžařské uzly, které se nechovají čestně, pravděpodobně přijdou o spoustu peněz a budou ze sítě vyhozeny. Nejpravděpodobnějším a nejracionálnějším rozhodnutím těžaře je proto jednat čestně a zachovávat bezpečnost blockchainu.
Závěrem
Obecné použití teorie her spočívá v modelování a zkoumání toho, jak se lidé na základě svého racionálního uvažování chovají a rozhodují. Proto by se měly modely teorie her při navrhování distribuovaných systémů, jako jsou kryptoměny, vždy zohledňovat.
Díky vyvážené kombinaci kryptografie a teorie her dokázal algoritmus konsenzu proof of work vytvořit z bitcoinového blockchainu decentralizovaný ekonomický systém, který je vysoce odolný proti útokům. To platí i pro ostatní kryptoměny – koncepty teorie her se vztahují i na blockchainy s mechanismy PoS. Hlavním rozdílem je způsob, jakým blockchain s mechanismem proof of stake nakládá s transakcemi a ověřováním bloků.
Nezapomínejte ale, že míra bezpečnosti a odolnosti blockchainu závisí na jeho protokolu a přímo souvisí s počtem účastníků sítě. Větší distribuované sítě jsou spolehlivější než ty menší.