Теория игр в криптовалютах

Давайте подробнее рассмотрим, как возникла теория игр и каково ее применение в сфере криптовалют.

Первые следы математических исследований в области теории игр относятся к 1920-м годам. Позже она была взята на вооружение и развита в 1944 году в научной работе «Теория игр и экономического поведения», написанной Оскаром Моргенштерном и Джоном фон Нейманом.

По определению, теория игр относится к использованию математики для изучения человеческого поведения на основе рационального процесса принятия решений. Основанная на математических исследованиях, теория игр отстаивает идею о том, что в интерактивной среде игроки будут вести себя рационально, как само собой разумеющееся.

Другими словами, когда человек играет в игру, в которой его решения влияют на судьбу других игроков, он будет стремиться вести себя так, чтобы это было выгодно всем игрокам. Эти математические законы справедливы еще в большей степени, когда эксперимент повторяется большое количество раз, и когда в игре участвует много игроков.

Изначально разработанная экономистами, концепция теории игр сегодня применяется во многих областях.

Поведенческий анализ часто использует его для попыток предсказать поведение человека и принятие им решений в различных ситуациях. Другие области знаний также используют теорию игр для предвидения определенных решений, например, социальные, политические, психологические и философские науки. Теория игр также может преподаваться в практике международных отношений и переговоров.

Понимание теории игр на конкретном примере

В теории игр мы обычно выделяем 3 элемента:

1. Игроки: стратегические действующие лица в игре
2. Стратегия: план действий, который игрок будет предпринимать в зависимости от возникающих обстоятельств.
3. Отдача: результат или исход, который игрок получает после достижения определенного состояния.

Рассмотрим конкретный пример, связанный с крипто-экосистемой.

Согласно Coinmarketrate.com, работа оптимистичного сворачивания (уровень 2) основана на простом предположении: все игроки в сети предполагают, что валидаторы честны и что все подтвержденные транзакции верны. Если злонамеренный валидатор проникает в сеть и подтверждает ошибочные транзакции, другие валидаторы могут оспаривать эти транзакции в течение недели. Если выясняется, что транзакции являются мошенническими, то к злонамеренному валидатору применяются санкции.

Представим, что в сети оптимистического свертывания есть только 2 валидатора:

• Оба валидатора честны (1,1): сеть работает правильно, и оба валидатора получают вознаграждение за свое добродетельное поведение.
• Один из двух валидаторов является нечестным (1,0) / (0,1): сеть замедляется, поскольку честный валидатор оспаривает транзакции нечестного валидатора, и последний подвергается санкциям за свое плохое поведение.
• Оба валидатора нечестны (0,0): сеть может продолжать функционировать, но нечестные валидаторы наносят ущерб пользователям.

Учитывая, что игроки состоят из двух валидаторов и пользователей сети, в интересах всех, чтобы два валидатора вели себя добродетельно: сеть будет работать, а валидаторы получат вознаграждение за свою честную работу.

Таким образом, с помощью теории игр мы можем изучать поведение человека и рациональный выбор, который возникает в зависимости от ситуации. 

Применение теории игр к криптовалютам

Хотя теория игр находит применение в социальных, экономических и политических науках, она также применяется к функционированию основных блокчейнов, включая Биткойн. Теория игр была введена в блокчейн Биткойна для того, чтобы предугадать поведение майнеров и, прежде всего, побудить их к добродетельному поведению.

Напомним, что блокчейн Биткойна работает как распределенная система. Каждый узел, представленный майнером, проверяет блоки, содержащие транзакции. В обмен на подтверждение транзакций и обеспечение безопасности сети майнеры получают вознаграждение. Поэтому обеспечение безопасности сети Bitcoin основано на экономическом стимуле.

Теория игр была использована Сатоши Накамото для борьбы со злоумышленниками, которые могли повредить или уничтожить сеть. Действительно, поскольку блокчейн Bitcoin является децентрализованной сетью, необходимо было найти способ, чтобы субъекты, отвечающие за его защиту, вели себя добродетельно, в интересах сети.

Для этого создатель Bitcoin разработал алгоритм консенсуса под названием Proof of Work, который заключается в использовании высокоуровневых криптографических методов для подтверждения транзакций и обеспечения безопасности сети. Поскольку майнинговое оборудование для выполнения этих вычислений стоит очень дорого, это способствовало созданию чрезвычайно конкурентной среды среди майнеров, ответственных за обеспечение безопасности сети.

Таким образом, здесь применима теория игр: майнеры, вложившие большие суммы денег в обеспечение безопасности сети и получение вознаграждения, не имеют причин действовать злонамеренно, поскольку в этом случае они будут исключены из сети и потеряют значительную часть своих инвестиций. В этом случае, естественно, применяются наиболее рациональные решения. Чтобы продолжать получать вознаграждения, что является главной целью майнеров, у них нет другого выбора, кроме как действовать честно, в интересах сети.

Следует отметить, что теория игр — это не что иное, как зачатки крипто-экономики, которая основана на изучении экономики блокчейн и поведения игроков сети в зависимости от получаемых вознаграждений. Крипто-экономика теперь применяется во всех блокчейнах, PoW и PoS, чтобы попытаться предугадать поведение сетевых валидаторов и направить их на добродетельное поведение.

Заключение

Теория игр сегодня является одним из столпов безопасности блокчейна. Способность оценивать и моделировать поведение сетевых игроков позволяет предвидеть и направлять их действия, в частности, с помощью экономических стимулов. В сочетании с высоким уровнем дорогостоящей криптографии теория игр позволяет сети Bitcoin быть одной из самых безопасных в мире на сегодняшний день.

Теория игр, использованная в Биткойне, также в значительной степени вдохновила на изучение экономики новых блокчейнов. Поскольку блокчейн по определению является распределенной и децентрализованной сетью, основатели должны предвидеть и направлять поведение валидаторов таким образом, чтобы они действовали благотворно для сети.

Следует отметить, что теория игр работает тем более, когда сеть имеет большое количество участников. Действительно, учитывая, что все участники сети действуют рационально, то есть стремятся получить вознаграждение, обеспечивая безопасность сети, злоумышленнику будет тем более сложно захватить контроль над блокчейном, если существует большое количество валидаторов.