Η θεωρία παιγνίων είναι θεμελιώδης για την ανάπτυξη των κρυπτονομισμάτων και είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους το Bitcoin κατάφερε να ευδοκιμήσει για πάνω από μια δεκαετία, παρά τις πολυάριθμες προσπάθειες να διαταραχθεί το δίκτυο.
Τι είναι η θεωρία παιγνίων;
Ουσιαστικά, η θεωρία παιγνίων είναι μια μέθοδος εφαρμοσμένων μαθηματικών που χρησιμοποιείται για τη μελέτη της ανθρώπινης συμπεριφοράς με βάση την ορθολογική λήψη αποφάσεων. Το "παιχνίδι" έχει σχεδιαστεί ως ένα διαδραστικό περιβάλλον, επομένως οι παίκτες τείνουν να ενεργούν ορθολογικά όταν ανταποκρίνονται στους κανόνες του παιχνιδιού ή στην επιρροή άλλων παικτών.
Η ιδέα αναπτύχθηκε αρχικά στον κλάδο των οικονομικών για να διερευνήσει τις συμπεριφορές των επιχειρήσεων, των αγορών και των καταναλωτών, αλλά τώρα εφαρμόζεται εκτενώς και σε άλλους τομείς μελέτης. Ως εκ τούτου, τα μοντέλα θεωρίας παιγνίων μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εργαλείο για να διερευνηθεί η πιθανή συμπεριφορά αλληλεπιδρώντων παραγόντων και τα πιθανά αποτελέσματα των πράξεών τους, υπό προκαθορισμένες συνθήκες. Τα μοντέλα μπορούν, επίσης, να εφαρμοστούν στην ευρύτερη μελέτη της πολιτικής, της κοινωνιολογίας, της ψυχολογίας και της φιλοσοφίας.
Το δίλημμα του κρατουμένου
Το δίλημμα του κρατουμένου είναι ένα από τα πιο δημοφιλή παραδείγματα ενός μοντέλου της θεωρίας παιγνίων. Παρουσιάζει ένα σενάριο όπου 2 εγκληματίες (ο Α και ο Β) ανακρίνονται μετά τη σύλληψή τους. Κάθε εγκληματίας ανακρίνεται σε ξεχωριστό δωμάτιο και δεν μπορεί να επικοινωνήσει με τον άλλον.
Ο εισαγγελέας προσπαθεί να πείσει τους εγκληματίες να καταθέσουν ο ένας εναντίον του άλλου ως τρόπο μείωσης της ποινής τους. Εάν ο Α καταθέσει εναντίον του Β, αφήνεται ελεύθερος και ο Β θα εκτίσει ποινή 3 ετών (και το αντίστροφο). Ωστόσο, αν και οι δύο προδώσουν και καταθέσουν ο ένας εναντίον του άλλου, θα εκτίσουν και οι δύο ποινή 2 ετών. Τέλος, αν και ο Α και ο Β αποφασίσουν να μην προδώσουν ο ένας τον άλλο και δεν μιλήσουν, καταδικάζονται μόνο σε 1 χρόνο φυλάκισης λόγω έλλειψης επαρκών αποδεικτικών στοιχείων.
Επομένως, θα είχαμε τα ακόλουθα πιθανά αποτελέσματα (με βάση την προσωπική τους απόφαση):
Ο Β προδίδει | Ο Β δεν μιλά | |
|---|---|---|
Ο Α προδίδει | Και οι δύο καταδικάζονται σε φυλάκιση 2 ετών. | Ο Α αφήνεται ελεύθερος. Ο Β καταδικάζεται σε φυλάκιση 3 ετών. |
Ο Α δεν μιλά | Ο Β αφήνεται ελεύθερος. Ο Α καταδικάζεται σε φυλάκιση 3 ετών. | Και οι δύο καταδικάζονται σε φυλάκιση 1 έτους. |
Σαφώς, το καλύτερο σενάριο για τον Α (ή τον Β) είναι να προδώσει τον άλλο και να αφεθεί ελεύθερος, αλλά αυτό θα προϋπέθετε ο άλλος να μη μιλήσει και δεν υπάρχει τρόπος να προβλέψουμε τι θα αποφάσιζε ο άλλος. Έχοντας την επιλογή της ανταμοιβής, πολλοί λογικοί κρατούμενοι θα επέλεγαν πιθανώς να ενεργήσουν με γνώμονα το προσωπικό συμφέρον και να προδώσουν τον άλλον. Αλλά αν ο Α και ο Β πρόδιδαν ο ένας τον άλλο, θα φυλακίζονταν για 2 έτη και αυτό δεν είναι στην πραγματικότητα το καλύτερο αποτέλεσμα. Επομένως, η καλύτερη επιλογή για αυτούς, ως ζεύγος, θα ήταν να μη μιλήσουν και να φυλακιστούν μόνο για 1 έτος αντί για 2.
Το δίλημμα του κρατουμένου έχει πολλές παραλλαγές, αλλά αυτή η απλή ιστορία παρουσιάζει την ιδέα της χρήσης μοντέλων θεωρίας παιγνίων για τη διερεύνηση της ανθρώπινης συμπεριφοράς και των πιθανών αποτελεσμάτων με βάση τη διαδικασία ορθολογικής λήψης αποφάσεων.
Θεωρία παιγνίων και κρυπτονομίσματα
Όταν εφαρμόζονται σε κρυπτονομίσματα, τα μοντέλα θεωρίας παιγνίων παίζουν σημαντικό ρόλο στο σχεδιασμό ενός ασφαλούς και αξιόπιστου οικονομικού συστήματος, όπως αυτό του Bitcoin. Η δημιουργία του Bitcoin ως ανθεκτικό στο πρόβλημα των βυζαντινών στρατηγών (Byzantine Fault Tolerance, BFT) είναι το αποτέλεσμα ενός αρμονικού συνδυασμού κρυπτογραφίας και θεωρίας παιγνίων.
Η χρήση της θεωρίας παιγνίων στο πλαίσιο των κρυπτονομισμάτων είναι αυτή που γέννησε την έννοια της κρυπτοοικονομίας, η οποία είναι στην ουσία η μελέτη της οικονομίας των πρωτοκόλλων blockchain και των πιθανών συνεπειών που μπορεί να παρουσιάσει ο σχεδιασμός αυτών των πρωτοκόλλων - ως αποτέλεσμα των συμπεριφορών των συμμετεχόντων. Λαμβάνει, επίσης, υπόψη τη συμπεριφορά "εξωτερικών παραγόντων" που δεν αποτελούν πραγματικά μέρος του οικοσυστήματος, αλλά θα μπορούσαν στην πορεία να ενταχθούν στο δίκτυο μόνο για να προσπαθήσουν να το διαταράξουν εκ των έσω.
Με άλλα λόγια, η κρυπτοοικονομία εξετάζει τη συμπεριφορά των κόμβων του δικτύου με βάση τα κίνητρα που παρέχει το πρωτόκολλο, λαμβάνοντας υπόψη τις πιο ορθολογικές και πιθανές αποφάσεις.
Δεδομένου ότι το blockchain του Bitcoin έχει σχεδιαστεί ως ένα κατανεμημένο σύστημα - με πολλούς κόμβους κατανεμημένους σε διαφορετικές τοποθεσίες - πρέπει να βασίζεται στη συμφωνία αυτών των κόμβων όσον αφορά την επικύρωση των συναλλαγών και των block. Ωστόσο, αυτοί οι κόμβοι δεν μπορούν πραγματικά να εμπιστεύονται ο ένας τον άλλον. Πώς μπορεί, λοιπόν, ένα τέτοιο σύστημα να αποφύγει την κακόβουλη δραστηριότητα; Πώς μπορεί ένα blockchain να αποτρέψει τη διατάραξή του από ανέντιμους κόμβους;
Ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του δικτύου Bitcoin που το προστατεύει από την κακόβουλη δραστηριότητα είναι ο αλγόριθμος συναίνεσης Proof of Work (PoW). Εφαρμόζει κρυπτογραφικές τεχνικές που κάνουν τη διαδικασία εξόρυξης να είναι πολύ δαπανηρή και απαιτητική, δημιουργώντας ένα εξαιρετικά ανταγωνιστικό περιβάλλον εξόρυξης. Επομένως, η αρχιτεκτονική των κρυπτονομισμάτων που βασίζονται στο PoW δίνει κίνητρα στους κόμβους εξόρυξης να ενεργούν έντιμα (έτσι δεν κινδυνεύουν να χάσουν τους πόρους που επενδύουν). Αντίθετα, οποιαδήποτε κακόβουλη δραστηριότητα αποθαρρύνεται και τιμωρείται γρήγορα. Οι κόμβοι εξόρυξης που παρουσιάζουν ανέντιμη συμπεριφορά πιθανότατα θα χάσουν πολλά χρήματα και θα αφαιρεθούν από το δίκτυο. Συνεπώς, η πιο πιθανή και ορθολογική απόφαση που πρέπει να λάβει ένας εξορύκτης είναι να ενεργήσει έντιμα και να διατηρήσει το blockchain ασφαλές.
Συμπεράσματα
Η γενική εφαρμογή της θεωρίας παιγνίων είναι να μοντελοποιήσει και να εξετάσει πώς οι άνθρωποι συμπεριφέρονται και παίρνουν αποφάσεις με βάση τη λογική τους σκέψη. Επομένως, θα πρέπει πάντα να λαμβάνονται υπόψη τα μοντέλα θεωρίας παιγνίων κατά τον σχεδιασμό κατανεμημένων συστημάτων, όπως αυτά των κρυπτονομισμάτων.
Χάρη σε έναν ισορροπημένο συνδυασμό κρυπτογραφίας και θεωρίας παιγνίων, ο αλγόριθμος συναίνεσης Proof of Work μπόρεσε να δημιουργήσει το blockchain του Bitcoin ως ένα αποκεντρωμένο οικονομικό σύστημα, το οποίο είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στις επιθέσεις. Το ίδιο ισχύει και για άλλα κρυπτονομίσματα· επίσης, οι έννοιες της θεωρίας παιγνίων ισχύουν και για τα blockchains PoS. Η κύρια διαφορά εδώ είναι ο τρόπος με τον οποίο ένα blockchain Proof of Stake (PoS) αντιμετωπίζει τις συναλλαγές και την επικύρωση block.
Λάβετε υπόψη, ωστόσο, ότι ο βαθμός ασφάλειας και ανθεκτικότητας που έχει ένα blockchain εξαρτάται από το πρωτόκολλό του και σχετίζεται άμεσα με τον αριθμό των συμμετεχόντων στο δίκτυο. Τα μεγαλύτερα κατανεμημένα δίκτυα είναι πιο αξιόπιστα από τα μικρότερα.