رفتن به نوار ابزار

بررسی نظریه بازی (Game Theory) و ارتباط آن با ارزهای دیجیتال

نظریه بازی (Game Theory) به شدت مرتبط با ارز های دیجیتال است و اغلب بخشی از پلتفرم‌ها است که از آن چشم‌پوشی شده است، در حالی که در امنیت و ماندگاری پلتفرم‌ها نقش حیاتی ایفا می‌کند. رونق گرفتن مجدد تحلیل و توسعه نظریه بازی با افزایش علاقه و تمرکز به توسعه پلتفرم‌های ارز دیجیتال مصادف شده است. این موضوع به ایجاد حوزه جدید و جالبی به اسم اقتصاد ارز دیجیتال (cryptoeconomics) منجر شده است و نقش محوری و اساسی که نظریه بازی در آن ایفا می‌کند این است که شناخت و درک مولفه‌های اصلی تعاملات بین بازیکنان در پلتفرم‌های ارز دیجیتال بسیار مهم و حیاتی است.

مقدمه‌ای بر نظریه بازی

به عبارت ساده، نظریه بازی علم مطالعه تصمیم‌گیری منطقی توسط بازیکنان حاضر در پارامترهای تعریف‌شده سیستم است. نظریه بازی از مدل‌های ریاضیاتی استفاده می‌کند و می‌توان آن را بر روی اقتصاد، روان‌شناسی، منطق، علوم رایانه، سیستم‌های توزیع‌شده و موارد دیگر به کار گرفت. نظریه بازی را می‌توان به عنوان جهان کوچکی در رفتار انسان تحت شرایط تعیین‌شده در نظر گرفت که طی آن، مکانیزم‌ها و ساختارهای تشویقی مشخص می‌توانند منجر به رفتار صادقانه و قابل پیش‌بینی بازیکنان شود. در یک سناریوی معمول نظریه بازی، ۳ مولفه اصلی وجود دارد.

    • بازیکنان
    • استراتژی‌ها
    • پیامدها

بازیکنان همان کاربرانی هستند که تصمیم‌گیری می‌کنند. استراتژی‌ها اقداماتی هستند که بازیکنان با در نظر گرفتن استراتژی‌های بالقوه سایر بازیکنان انتخاب می‌کنند. پیامدها نیز نتایج اقدامات بازیکنان در سیستم هستند و با مکانیزم‌های تشویقی صحیح می‌توان پیامدها را به سمت‌وسوی مشخصی هدایت کرد.

دوراهی زندانی

به مثال اولیه نظریه بازی که احتمالا شما هم شنیده‌اید، دوراهی زندانی می‌گویند. در این سناریو، دو زندانی به طور جداگانه برای جرمی بازجویی می‌شوند که سهم یکسانی در ارتکاب آن دارند. آنها را آلیس و باب خطاب می‌کنیم.به باب و آلیس فرصتی برای اعتراف و کاهش حکم ارائه می‌شود. پیامد این سناریو می‌تواند به ۴ روش باشد؛ به طوری که آلیس و باب باید یکی از دو تصمیم ممکن را انتخاب کنند: اعتراف کنند یا اعتراف نکنند. این موضوع منجر به ۴ پیامد ممکن می‌شود که در جدول زیر مشاهده می‌کنید.

نظریه بازی-دوراهی زندانی

همانطور که مشاهده می‌کنید، راهکار کلی که کمترین حکم حبس را برای هر دو زندانی داشته باشد این است که اعتراف نکنند. این گزینه با رنگ آبی در گوشه پایین سمت راست بیان شده است. هرچند، این پیامد ثبات زیادی ندارد زیرا با این فرض به دست می‌آید که هر دو زندانی پیشنهاد اینکه هیچ حکم حبسی دریافت نکنند را کنار بگذارند. پیامدهای ثابت مدل نظریه بازی و روان‌شناسی رفتاری به ما می‌گوید که احتمال رخ دادن این پیامد بسیار اندک است، زیرا بازیکنان منطقی به دلیل منفعت شخصی به بازیکن دیگر خیانت می‌کنند.

در نظریه بازی، راهکار بازی‌ای که هر بازیکن با در نظر گرفتن استراتژی اتخاذشده توسط بازیکن دیگر، استراتژی بهینه خود را انتخاب کند و با تغییر استراتژی هیچ نتیجه‌ای دریافت نکند، تعادل نش (Nash Equilibrium) می‌گویند. این یک وضعیت ثابت است و در گوشه سمت چپ بالای جدول نشان داده شده است. در این پیامد، آلیس و باب هر دو با در نظر گرفتن تصمیم بازیکن دیگر، بهترین تصمیم ممکن را می‌گیرند.

دوراهی زندانی یک مدل غیرهمکاری از نظریه بازی و مثال کلاسیکی از وضعیت بازی مجموع غیرصفر (non-zero sum) است. بازی مجموع غیرصفر شرایطی است که طی آن، مجموع سود و ضرر بازیکنان حاضر بیشتر یا کمتر از صفر باشد. این موضوع باعث می‌شود ویژگی بازی‌های مجموع غیرصفر در زمینه رقابتی بودن یا نبودن با بازی‌های مجموع صفر مقایسه شود که به شدت رقابتی هستند.

مثال دوراهی زندانی را می‌توان در شرایط مختلف واقعی استفاده کرد تا رفتار همکاری بین بازیکنان را نشان داد. در سیستم‌های توزیع‌شده، این مفهوم در نقطه اوج دستیابی به مدل‌های اجماع بدون نیاز به اعتماد قرار دارد و هنگامی که بر روی ارزهای دیجیتال در حیطه اقتصاد ارز دیجیتال اعمال می‌شود دارای زیرشاخه‌های مهمی است.

 نظریه بازی در ارزهای دیجیتال

اقتصاد ارز دیجیتال را می‌توان به عنوان ترکیبی از رمزنگاری، اقتصاد و مدل‌های تشویقی نظریه بازی در پروتکل‌های توزیع‌شده بلاک چین تعریف کرد که در صدد ایجاد سیستم پایدار، باثبات و ایمن است. این یک مفهوم بسیار جدید است، اما اگر به بررسی دقیق‌تر عملکرد پلتفرم‌های ارزهای دیجیتال بپردازیم مشاهده خواهیم کرد که کاهش عوامل مخرب و ارتقای رفتار صادقانه و بدون نیاز به اعتماد در سراسر شبکه تا چه حد مهم است.

بهترین مثال برای شناخت نقش نظریه بازی و اقتصاد ارز دیجیتال در پلتفرم‌های ارز دیجیتال، بیت کوین است. برای آنکه شبکه های توزیع‌شده بلاک چین نظیر بیت کوین بتوانند ایمن بمانند و قابلیت دستیابی به اجماع ضروری در بلاک چین داشته باشند، باید بر اساس تحمل خطای بیزانس (Byzantine Fault Tolerance) بمانند.

برای آنکه سیستمی بر اساس تحمل خطای بیزانس باقی بماند، نودهای غیرمتمرکز باید به توافق اکثریت در خصوص وضعیت کنونی بلاک چین دست یابند، بدون آنکه نیازی به اعتماد به یکدیگر داشته باشند. دستیابی به این موضوع بسیار دشوار است و خارج از حیطه رمزنگاری به کار گرفته شده است. این رمزنگاری برای ایجاد ارتباط رمزنگاری شده بین هر بلاک در بلاک چین است، نه تعیین معتبر بودن تراکنش‌های موجود در بلاک‌ها یا تعیین این موضوع که کدام یک از دو بلاک رقیب یکدیگر، معتبر هستند.

بیت کوین این مشکل را با استفاده از مدل اجماع گواه اثبات کار خود برطرف می‌کند. در این مدل، ماینرها باید مسائل ریاضیاتی که از نظر محاسباتی به شدت دشوار هستند را حل کنند تا پاداش ماینینگ را دریافت کنند. این راهکار باید توسط سایر ماینرها تایید شود و هزینه این فرآیند، مصرف برق است. زنجیره به دست آمده، ایمن می‌شود و دستکاری یا حمله به آن بسیار پرهزینه خواهد بود. هرچه شبکه بزرگ‌تر و غیرمتمرکزتر شود، حمله داخلی یا خارجی به آن دشوارتر خواهد شد.

ساختارهای تشویقی پیش‌بینی‌شده در مکانیزم‌های نظریه بازی بدین منظور وارد عمل می‌شوند تا بازیکنان (کاربران و ماینرها) را به انجام اقدامات صادقانه تشویق کنند. به علاوه، بعضی از مفاهیم انتزاعی در نظریه بازی در پس‌زمینه اجرا می‌شوند.

با ماینرها شروع می‌کنیم. پاداش اقتصادی در همان پاداش بلاک قرار دارد. اگر ماینرها بلاک بعدی را استخراج کنند به پاداش مورد نظر دست می‌یابند. پاداش شبکه بیت کوین ۶.۲۵ بیت کوین است. این موضوع مهم است زیرا از آنجایی که ماینرها پاداش خود را به صورت بیت کوین دریافت می‌کنند، به نفع آنها است که ارزش بیت کوین افزایش یابد و شبکه ایمن و معتبر باقی بماند.

ماینرها منابع خود (برق) را خرج می‌کنند تا احتمال برنده شدن در رقابت استخراج بلاک را به دست آورند و در نتیجه، اگر از اقدامات مخرب برای حمله به شبکه و به خطر انداختن ارزش پاداش استفاده کنند، اقدامات آنها باعث افزایش هزینه‌ها خواهد شد. اقدامات غیرصادقانه نسبت به اقدامات صادقانه در شبکه هزینه بیشتری دارند. این موضوع یک چرخه بازخورد مثبتی ایجاد می‌کند که طی آن، ماینرها پاداش ثابتی برای معتبر نگه داشتن بلاک چین و کاهش اقدامات مخرب دریافت می‌کنند و در نتیجه، شبکه ایمن می‌شود.

ماینرها می‌توانند به چند روش رفتار مخربی داشته باشند. برای مثال می‌توانند تراکنش‌های نامعتبر را به بلاک ها اضافه کنند یا بر بستر بلاک‌های نامعتبر به ماینینگ بپردازند. هرچند، اینجاست که سازوکارهای نظریه بازی وارد می‌شوند. بلاک‌های نامعتبر توسط اکثر ماینرها و مطابق با قانون بازی رد خواهند شد. نظریه بازی در این مورد می‌گوید که هم‌نظر بودن با اکثر ماینرها و عدم ایجاد بلاک‌های نامعتبر از نظر اقتصادی به نفع ماینرها است.

نتیجه این موضوع آن است که بلاک چین بیت کوین دائما در وضعیت تعادل نش خواهد بود. این سیستم به دلیل آنکه اکثر ماینرها با یکدیگر همکاری می‌کنند تا باثبات‌ترین وضعیت شبکه را در تمام مواقع به دست آورند و حفظ کنند، یک سیستم تحمل خطای بیزانس در نظر گرفته می‌شود.

ترجیح کاربران برای طولانی‌ترین زنجیره نتیجه مفهومی به اسم عقلانیت محدود (Bounded Rationality) است. اساسا کاربران زنجیره اصلی را می‌شناسند و تغییر زنجیره، پیچیدگی‌های غیرضروری ایجاد می‌کند. شاید اکثر کاربران مسئولیت‌ناپذیر باشند اما اینطور در نظر می‌گیرند که مکانیزم‌های تشویقی به طور صحیح کار می‌کنند تا قدرت ماینرها تحت بررسی قرار داشته باشد.

مشکلات موجود در سازوکار نظریه بازی در سیستم‌های توزیع‌شده

علیرغم اینکه ساختارهای تشویقی و سازوکارهای نظریه بازی کاربران را به سمت رفتار صادقانه در شبکه بیت کوین هدایت می‌کند، اما چند مسأله مهم وجود دارد که کاملا شناخته شده‌اند. متمرکزسازی ماینینگ ناشی از استخرهای ماینینگ منجر به نگرانی‌هایی شده است که به دنبال آن، پشتیبانی از تعادل نش می‌تواند منجر به حمله ۵۱ درصد و به خطر افتادن شبکه شود. در اینجاست که ماینرهای مخرب، توان هشینگ کافی برای فورک زدن بلاک چین را به دست می‌آورند و هماهنگی شبکه غیرمتمرکز ماینرها را مختل می‌کنند. به این دلیل، بعضی از افراد مکانیزم‌های تشویقی را یک نکته غیرضروری یا صرفا ضروری به عنوان آخرین اقدام پلتفرم‌های ارزهای دیجیتال در نظر می‌گیرند، زیرا این مکانیزم‌ها پیچیدگی‌هایی را در منطق سیستم به وجود می‌آورند.

مشکل عملی و تجربی که توسط منتقدان عنوان شده، این است که موفقیت مدل‌های نظریه بازی در این پلتفرم‌ها به صورت آکادمیک قابل تعیین نیست و فقط از طریق اقدام امکان‌پذیر است. بعضی از فرضیه‌های مدل‌های نظریه بازی در پلتفرم‌های ارزهای دیجیتال خوب صادقانه بودن یا نبودن اقدامات کاربران می‌چرخد. امنیت پلتفرم موردنظر بر اساس فرضیه رفتار انسان می‌تواند خطرناک باشد، مخصوصا هنگامی که هیچ سابقه‌ای از پیاده‌سازی این فناوری یا مدل‌های موردنظر وجود ندارد.

بیت کوین به عنوان یک شبکه غیرمتمرکز بر بستر مفهوم انتخاب ناهماهنگ (uncoordinated choice) ایجاد شده است که طی آن، هماهنگی و همکاری بین کاربران توسط حجم تعامل آنها با یکدیگر محدود شده است. استخرهای ماینینگ متمرکز از این مفهوم پیروی نمی‌کنند و در نتیجه مسائل امنیتی مشهودی را به وجود می‌آورند.

مقالات مرتبط

پاسخ

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *