Spilteori er grundlæggende for udviklingen af kryptovalutaer og er én af grundene til, at bitcoin har klaret sig godt i over et årti på trods af talrige forsøg på at forstyrre netværket.
Hvad er spilteori?
Spilteori er grundlæggende en metode inden for anvendt matematik, der bruges til at studere menneskelig adfærd baseret på rationel beslutningstagning. "Spillet" er udformet som et interaktivt miljø, så spillerne har en tendens til at handle rationelt, når de reagerer på spillereglerne eller på andre spilleres indflydelse.
Begrebet blev oprindeligt udviklet inden for økonomien for at undersøge virksomhedernes, markedernes og forbrugernes adfærd, men anvendes nu i vid udstrækning inden for andre fagområder. Derfor kan spilteorimodeller bruges som et redskab til at undersøge interagerende aktørers potentielle adfærd og de mulige resultater af deres handlinger under foruddefinerede omstændigheder. Modellerne kan også anvendes i det brede studie af politik, sociologi, psykologi og filosofi.
Fangens dilemma
Fangens dilemma er ét af de mest populære eksempler på en spilteoretisk model. Det illustrerer et scenarie, hvor to kriminelle (A og B) bliver afhørt efter at være blevet arresteret. Hver forbryder afhøres i et separat rum og kan ikke kommunikere med den anden forbryder.
Anklageren forsøger at overbevise de kriminelle om at vidne mod hinanden for at reducere deres tiltale. Hvis A vidner mod B, bliver han løsladt, og B bliver fængslet i 3 år (og omvendt). Men hvis de begge forråder og vidner mod hinanden, bliver de begge fængslet i 2 år. Endelig, hvis både A og B beslutter sig for ikke at forråde den anden og at holde mund, bliver de kun idømt 1 års fængsel på grund af manglende beviser.
Derfor har vi følgende mulige resultater (baseret på deres individuelle beslutning):
B forråder | B holder mund | |
|---|---|---|
A forråder | Begge fængsles i 2 år. | A går fri. B fængsles i 3 år. |
A holder mund | B går fri. A fængsles i 3 år. | Begge fængsles i 1 år. |
Det er klart, at det bedste scenarie for A (eller B) er at forråde og blive løsladt, men det ville kræve, at den anden holder mund, og der er ingen måde at forudsige, hvilken beslutning den anden ville træffe. Mange rationelle fanger ville sandsynligvis vælge at handle ud fra deres egen interesse og forråde den anden, hvis de fik en belønning. Men hvis både A og B forråder hinanden, vil de blive fængslet i 2 år, og det er ikke det bedste resultat. Derfor ville den bedste løsning for dem som par være at holde mund og kun få 1 år i stedet for 2 år.
Fangens dilemma har mange varianter, men denne enkle historie illustrerer ideen om at bruge spilteorimodeller til at undersøge menneskelig adfærd og mulige resultater baseret på deres rationelle beslutningsproces.
Spilteori og kryptovalutaer
Når de anvendes på kryptovalutaer, spiller spilteorimodeller en vigtig rolle ved udformningen af et sikkert og trustless økonomisk system såsom bitcoin. Oprettelsen af bitcoin som et byzantinsk fejltolerant system (BFT) er resultatet af en harmonisk blanding af kryptografi og spilteori.
Brugen af spilteori i konteksten af kryptovaluta er det, der affødte begrebet kryptoøkonomi, som grundlæggende er studiet af økonomien i blockchain-protokoller og de potentielle konsekvenser, som designet af disse protokoller kan præsentere – som følge af deltagernes adfærd. Den tager også hensyn til adfærden fra "eksterne agenter", som ikke er en egentlig del af økosystemet, men som i sidste ende kan slutte sig til netværket for at forsøge at forstyrre det indefra.
Med andre ord undersøger kryptoøkonomi netværksnodernes adfærd på baggrund af de incitamenter, som protokollen giver, idet de mest rationelle og sandsynlige beslutninger tages i betragtning.
Eftersom Bitcoin-blockchainen er designet som et distribueret system – med mange noder fordelt på forskellige steder – er det nødvendigt at stole på disse noders enighed med hensyn til valideringen af transaktioner og blokke. Disse noder er dog ikke rigtig i stand til at stole på hinanden. Så hvordan kan et sådant system undgå skadelig aktivitet? Hvordan kan en blockchain undgå at blive ødelagt af uærlige noder?
Én af de vigtigste funktioner i Bitcoin-netværket, som beskytter det mod ondsindet aktivitet, er konsensusalgoritmen Proof of Work. Der anvendes kryptografiske teknikker, som gør mining-processen meget dyr og krævende, hvilket skaber et meget konkurrencepræget mining-miljø. Arkitekturen i PoW-baserede kryptovalutaer giver derfor mining-noderne et incitament til at handle ærligt (så de ikke risikerer at miste de investerede ressourcer). I modsætning hertil afskrækkes enhver ondsindet aktivitet og bliver hurtigt straffet. De mining-noder, der udviser uærlig adfærd, vil sandsynligvis miste mange penge og blive smidt ud af netværket. Derfor er den mest sandsynlige og rationelle beslutning, som en miner kan træffe, at handle ærligt og holde blockchainen sikker.
Sammenfatning
Den generelle anvendelse af spilteori er at modellere og undersøge, hvordan mennesker opfører sig og træffer beslutninger baseret på deres rationelle sind. Derfor bør spilteorimodeller altid tages i betragtning ved udformning af distribuerede systemer såsom kryptovalutaer.
Takket være en afbalanceret kombination af kryptografi og spilteori har Proof of Work-konsensusalgoritmen været i stand til at skabe Bitcoin-blockchainen som et decentraliseret økonomisk system, der er yderst modstandsdygtigt over for angreb. Det samme gælder for andre kryptovalutaer, og spilteoribegreberne gælder også for PoS-blockchains. Den største forskel her er den måde, som en Proof of Stake-blockchain håndterer transaktioner og blokvalidering af blokke på.
Husk dog på, at graden af sikkerhed og modstandsdygtighed, som en blockchain har, afhænger af protokollen og er direkte relateret til antallet af deltagere i netværket. Større distribuerede netværk er mere pålidelige end mindre netværk.