Понимание теории игр, лежащей в основе Ethereum

Обзор: Когда люди инвестируют в криптовалюту, они часто думают о ее внутренней ценности и потенциальном движении цены. Еще одним важным аспектом является теория игры, что создает стимулы в хорошо спроектированных блокчейн-сетях. В этой статье вы научитесь видеть «скрытые правила» игры.

---

Что такое теория игр?

Теория игр — это раздел прикладной математики, изучающий поведение человека в условиях конкуренции или сотрудничества. Он изучает, как люди реагируют на сценарии, требующие принятия сложных решений: они сотрудничают или конкурируют?

Пусть вас не смущает этот термин: теория игр больше связана с математикой, чем с монополией. Первоначально эта концепция использовалась в экономике, но с тех пор она распространилась на другие дисциплины, включая блокчейн.

Модели теории игр используются для прогнозирования потенциального поведения игроков в системе, а также возможных результатов их действий. Эти модели могут использовать, в частности, социологи, психологи и политики.

Теория игр выделяет три ключевых элемента:

• Игроки: стратегические действующие лица в среде или игре;
• Стратегия: план, который мог бы рассмотреть любой «рациональный» игрок, исходя из правил игры и обстоятельств;
• Расплачиваться: исход или результат.

Другими элементами являются информация доступные в любой точке, и так называемые равновесие, что является моментом в игре, когда все игроки приняли свои решения и достигнут результат.

Хотя мы можем наблюдать игровые сценарии в самых разных сферах человеческой деятельности, криптовалюта является одним из самых интересных приложений.

Поскольку блокчейн включает в себя взаимодействие узлов или валидаторов блоков в децентрализованной сети, теория игр необходима для предсказания того, как будут вести себя эти узлы (то есть люди, которые ими управляют).

Теория игр позволяет криптовалютам — таким как Ethereum, когда он переходит на Proof of Stake — избегать сбоев и обеспечивать надежность блокчейна.

Равновесие Нэша

В кино A Beautiful Mind, Рассел Кроу играет математика Джон Нэш, создавшего одну из самых известных теорий игр, которая сейчас называется «равновесием Нэша».

Как описано в видеоролике выше, лучший исход игры — это когда нет стимула отклоняться от первоначальной стратегии. Человек не может получить никакой выгоды от изменения действий во время игры, если другие игроки придерживаются своих стратегий. В игре может быть несколько равновесий Нэша или вообще ни одного.

В равновесии Нэша стратегия каждого игрока является лучшим результатом при рассмотрении решений других игроков. “Наилучший результат будет достигнут, если каждый в группе будет делать то, что лучше для него самого. и группа."

Равновесие Нэша предполагает, что оптимальная стратегия для игрока состоит в том, чтобы придерживаться первоначального плана, зная стратегию противника, и что все игроки должны придерживаться одной и той же стратегии. Если никто не изменит свою стратегию, даже когда они знают стратегию других игроков, то равновесие Нэша доказано.

Дилемма заключенного

Возьмем другой известный пример: дилемму заключенного.

В этом воображаемом сценарии два преступника (А и Б) были арестованы полицией и допрошены по отдельности. Прокурор, допрашивающий преступников, пытается убедить их дать показания друг против друга в обмен на смягчение приговора.

Вот правила «игры»:

• Если А дает показания против Б, его отпускают, а Б арестовывают за пять лет, и наоборот.
• Если оба дают показания друг против друга, их обоих арестовывают за три года.
• Однако, если и А, и Б будут молчать и не предать друг друга, их приговаривают только к один год в тюрьме в связи с отсутствием достаточных доказательств.

Варианты выплат выглядят следующим образом:

	Б предает А	Б молчит
А предает Б	Оба A и B заключены в тюрьму на 3 года.	А освобожден. Б приговорен к 5 годам лишения свободы.
А молчит	Б освобожден. А приговорен к 5 годам лишения свободы.	Оба A и B заключены в тюрьму на 1 год.

Лучший сценарий индивидуально для А (или Б) — предать и освободиться. Однако для этого другой человек должен хранить молчание, а отсутствие общения делает невозможным предсказать, какое решение примет другой человек.

Перед лицом откупа большинство заключенных, скорее всего, предпочтут действовать в корыстных целях, предав.

Но если оба преступника предают, то получают три года тюрьмы, что не лучший исход.

Поэтому оптимальным решением для обоих было бы не предавать и получить только один год вместо трех.

Представьте, что вы один из преступников. Что бы вы сделали: промолчали или предали своего партнера?

Теория игр, криптовалюта и стимулы

Модели теории игр, такие как дилемма заключенного, имеют решающее значение при построении децентрализованной экономической системы, такой как блокчейн.

При разработке биткойна Сатоши Накамото использовал комбинацию криптографии и теории игр, чтобы создать систему, которая не нуждается в централизованном контроле. Другими словами, теория игр обеспечивает согласованность действий всех игроков для обеспечения безопасности сети.

Использование теории игр в криптографии привело к концепции cryptoeconomics, который сочетает в себе криптографию, которая используется для подтверждения и аутентификации прошлых событий, с финансовыми стимулами, которые используются для поощрения будущего поведения, которое принесет пользу всей сети.

Криптоэкономика во многом связана с теорией игр, поскольку изучает поведение узлов блокчейна на основе стимулов, предоставляемых протоколом, принимая во внимание наиболее рациональные и вероятные решения.

Например, блокчейн Ethereum спроектирован как общедоступная децентрализованная сеть распределенных узлов: серверов, хранящих всю историю транзакций. Каждый новый блок, добавляемый в цепочку, должен быть согласован всеми узлами, даже если они не могут доверять друг другу (поскольку любой может раскрутить злонамеренный узел).

Итак, как такая децентрализованная система может обнаруживать и избегать плохих игроков?

На сегодняшний день Ethereum полагался на алгоритм консенсуса Proof of Work (PoW), который защищает блокчейн от злонамеренной активности с помощью криптографических механизмов (то есть сложных математических задач), которые делают процесс майнинга трудоемким и дорогим.

Это стимулирует майнинговые узлы вести себя честно, так как в противном случае их могут забанить, потратив драгоценную энергию и усилия. В результате каждый майнер принимает наиболее рациональное решение действовать честно и способствовать безопасности блокчейна.

Поскольку Ethereum переходит на Proof of Stake, валидаторы должны поставить минимум 32 ETH (около 50,000 XNUMX долларов США на момент написания этой статьи), чтобы запустить узел. Если валидатор попытается записать плохой блок в новый Ethereum, вместо того, чтобы тратить энергию и электроэнергию, он потенциально потеряет свой поставленный ETH.

Как с PoW, так и с PoS, правила игры делают так, что в ваших интересах поддерживать игру в рабочем состоянии..

Как теория игр защищает блокчейны

Теория игр имеет решающее значение при разработке системы блокчейнов, учитывая, что блокчейны не имеют центрального органа для обработки транзакций. Вместо этого пользователи должны доверять майнерам или валидаторам блоков, которые постоянно сотрудничают, чтобы добавлять новые блоки и получать вознаграждение за свои усилия.

Стимулы — например, вознаграждение ETH за запуск узла валидатора Ethereum — должны объединять всех игроков. Вы ставите Ethereum и зарабатываете Ethereum, что делает вас более приверженным защите стоимости Ethereum в самоусиливающемся цикле.

Однако в любой системе PoS можно просто «скупить» большую часть сети, что называется Атака 51%: тогда у вас будет «право голоса», чтобы писать все, что вы хотите, в блокчейн.

По сегодняшним ценам для этого потребуется Ethereum на сумму около 100 миллиардов долларов, что возможно, поскольку крупнейший кошелек Ethereum содержит более 20 млрд долларов США . Но если вы проведете атаку 51%, инвесторы потеряют веру в сеть Ethereum, вероятно, создав альтернативную версию, и ваши 100 миллиардов долларов окажутся бесполезными.

Эфириум снова спасает теория игр!

Вывод для инвесторов

Как понимает Джон Нэш из видеоролика выше, теория игр показывает лучший результат, когда мы действуем как в наших собственных интересах, и в интересах группы.

Благодаря сочетанию теории игр и криптографии алгоритм консенсуса PoW предотвращает любые вредоносные действия со стороны узлов майнинга. То же самое верно и для блокчейнов PoS, таких как ноды-валидаторы в новом Ethereum.

Благодаря моделям теории игр у каждого есть стимул придерживаться правил. Это игра, в которой выигрывают все.

Чтобы получить больше информации о технологии блокчейна, объясненной простым английским языком, подпишитесь на нашу бесплатную рассылку новостей по криптоинвестированию.