Spelteori är grundläggande för utvecklingen av kryptovalutor och är en av anledningarna till att Bitcoin kunde utvecklas i över ett decennium, trots många försök att störa nätverket.
Vad är spelteori?
I huvudsak är spelteori en metod för tillämpad matematik, som används för att studera mänskligt beteende baserat på rationellt beslutsfattande. "Spelet" är utformat som en interaktiv miljö, så spelarna tenderar att agera rationellt när de spelar enligt spelreglerna eller andra spelares inflytande.
Konceptet utvecklades ursprungligen inom ekonomi för att undersöka beteendet hos företag, marknader och konsumenter, men tillämpas nu i stor utsträckning inom andra studieområden. Därför kan spelteorimodeller användas som ett verktyg för att undersöka det potentiella beteendet hos interagerande ombud och de möjliga resultaten av deras handlingar under fördefinierade omständigheter. Modellerna kan även tillämpas brett inom politik, sociologi, psykologi och filosofi.
Fångens dilemma
Fångens dilemma är ett av de mest populära exemplen på en spelteorimodell. Det illustrerar ett scenario där 2 brottslingar (A och B) förhörs efter att ha gripits. Båda brottslingarna förhörs i separata rum och kan inte kommunicera med varandra.
Åklagaren försöker övertyga brottslingarna att vittna mot varandra, som ett sätt att minska straffen. Om A vittnar mot B släpps han fri och B arresteras i 3 år (och vice versa). Men om båda förråder den andra och vittnar mot varandra arresteras de båda i 2 år. Och om både A och B bestämmer sig för att inte förråda varandra och hålla tyst, döms de bara till 1 års fängelse på grund av bristen på tillräckliga bevis.
Därmed skulle vi ha följande möjliga resultat (baserat på deras individuella beslut):
B förråder | B håller tyst | |
|---|---|---|
A förråder | Båda fängslas i 2 år. | A går fri. B döms till 3 års fängelse. |
A håller tyst | B går fri. A döms till 3 års fängelse. | Båda fängslas i 1 år. |
Det är uppenbart att det bästa scenariot för A (eller B) är att förråda och bli frigiven, men det skulle kräva att den andra håller tyst och det finns inget sätt att förutsäga vilket beslut som den andra skulle fatta. Med en belöning skulle många rationella fångar förmodligen välja att agera på egenintresse och förråda den andra. Men om både A och B förråder skulle de få 2 år i fängelset och det är verkligen inte det bästa resultatet. Därför skulle det bästa alternativet för dem, som ett par, vara att hålla mun och bara få 1 år istället för 2.
Fångens dilemma har många varianter, men den här enkla historien illustrerar idén att använda spelteorimodeller för att undersöka mänskligt beteende och möjliga resultat, baserat på deras process av rationellt beslutsfattande.
Spelteori och kryptovalutor
När de tillämpas på kryptovalutor spelar spelteorimodellerna en viktig roll när man utformar ett säkert och pålitligt ekonomiskt system, såsom Bitcoin. Skapandet av Bitcoin som ett system för bysantinskt feltolerant (BFT) är resultatet av en harmonisk blandning av kryptografi och spelteori.
Användningen av spelteori i kryptovalutasammanhang är det som födde begreppet kryptoekonomi, vilket i grunden är studien av ekonomin i blockkedjeprotokoll och de potentiella konsekvenserna som utformningen av dessa protokoll kan ha – som ett resultat av dess deltagares beteenden. Den tar också hänsyn till beteendet hos "externa ombud" som egentligen inte är en del av ekosystemet, men som så småningom kan gå med i nätverket bara för att försöka störa det inifrån.
Med andra ord undersöker kryptoekonomi beteendet hos nätverksnoderna baserat på incitamenten från protokollet, med tanke på de mest rationella och sannolika besluten.
Eftersom Bitcoins blockkedja är utformad som ett distribuerat system – med många noder som har fördelats på olika platser – måste den förlita sig på överenskommelsen mellan dessa noder när det gäller validering av transaktioner och block. Men dessa noder kan dock inte riktigt lita på varandra. Så hur kan ett sådant system undvika skadlig aktivitet? Hur kan en blockkedja förhindras från att störas av oärliga noder?
En av de viktigaste funktionerna i Bitcoin-nätverket som skyddar det från skadlig aktivitet är konsensusalgoritmen arbetsbevis. Den tillämpar kryptografiska tekniker som gör att utvinningsprocessen blir mycket kostsam och krävande, vilket skapar en mycket konkurrenskraftig utvinningsmiljö. Därför uppmuntrar arkitekturen för arbetsbevis-baserade kryptovalutor utvinningsnoderna att agera ärligt (så att de inte riskerar att förlora de investerade resurserna). Skadlig aktivitet, å andra sidan, bestraffas snabbt. De utvinningsnoder som presenterar oärligt beteende förlorar förmodligen mycket pengar och sparkas ut från nätverket. Därför är det mest troliga och rationella beslutet som fattas av en miner att agera ärligt och hålla blockkedjan säker.
Sammanfattningsvis
Den allmänna tillämpningen av spelteori är att modellera och undersöka hur människor beter sig och fatta beslut baserat på rationellt tänkande. Därför bör spelteorimodeller alltid beaktas vid utformning av distribuerade system, till exempel kryptovalutor.
Tack vare en balanserad kombination av kryptografi och spelteori kunde konsensusalgoritmen arbetsbevis skapa Bitcoin-blockkedjan som ett decentraliserat ekonomiskt system, som är mycket motståndskraftigt mot attacker. Detsamma gäller för andra kryptovalutor och begreppet spelteori gäller även för insatsbevis-blockkedjor. Den största skillnaden här är hur en blockkedja med insatsbevis hanterar transaktioner och blockvalidering.
Tänk dock på att graden av säkerhet och motståndskraft som en blockkedja har är beroende av dess protokoll och är direkt relaterad till antalet deltagare i nätverket. Större distribuerade nätverk är mer tillförlitliga än mindre sådana.