Lý thuyết trò chơi và tiền điện tử

Lý thuyết trò chơi là nền tảng cho sự phát triển của tiền điện tử và là một trong những lý do tại sao Bitcoin có thể phát triển mạnh trong hơn một thập kỷ, bất chấp có vô vàn nỗ lực muốn phá vỡ mạng bitcoin.

Lý thuyết trò chơi là gì?

Về cơ bản, lý thuyết trò chơi là một phương pháp toán học ứng dụng được sử dụng để nghiên cứu hành vi của con người dựa trên việc ra quyết định hợp lý. “Trò chơi” được thiết kế như một môi trường tương tác, do đó người chơi có xu hướng thực hiện hành động hợp lý khi phản ứng lại các quy tắc trò chơi hoặc tác động từ các người chơi khác.

Ban đầu được phát triển trong kinh tế học để nghiên cứu hành vi của các doanh nghiệp, thị trường và người tiêu dùng, ngày nay lý thuyết trò chơi được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực nghiên cứu khác. Do đó, các mô hình lý thuyết trò chơi có thể được sử dụng như là một công cụ để kiểm tra hành vi tiềm tàng của các tác nhân tương tác và các kết quả có thể có từ các hành động của chúng trong các trường hợp được xác định trước. Các mô hình lý thuyết trò chơi cũng có thể được áp dụng trong nghiên cứu mở rộng của chính trị học, xã hội học, tâm lý học và triết học.

Song đề tù nhân

Song đề tù nhân là một trong những ví dụ phổ biến nhất của một mô hình lý thuyết trò chơi. Nó minh họa một kịch bản mà 2 tội phạm (A và B) đang bị thẩm vấn sau khi bị bắt. Mỗi tội phạm được thẩm vấn trong một phòng riêng biệt và không thể giao tiếp với nhau.

Công tố viên cố gắng thuyết phục hai tên tội phạm làm chứng chống lại nhau để giảm bớt tội. Nếu A làm chứng chống lại B, anh ta sẽ được thả tự do và B sẽ bị 3 năm tù (và ngược lại). Tuy nhiên, nếu cả hai người đều phản bội và làm chứng chống lại lẫn nhau, cả hai sẽ bị 2 năm tù. Cuối cùng, nếu cả A và B quyết định không phản bội và giữ im lặng, họ sẽ chỉ bị kết án 1 năm tù vì thiếu bằng chứng đầy đủ.

Do đó, chúng ta sẽ có các kết quả có thể có sau đây (dựa trên quyết định cá nhân của 2 người):

Rõ ràng, kịch bản tốt nhất cho A (hoặc B) là phản bội người kia và được tự do, nhưng điều cần là người kia phải giữ im lặng và không có cách nào để đoán được quyết định của người kia. Trước phần thưởng, nhiều tù nhân có lẽ sẽ chọn hành động vì lợi ích cá nhân và phản bội người kia. Nhưng nếu cả hai A và B chọn phản bội, họ sẽ bị 2 năm tù và đó không thực sự là kết quả tốt nhất. Do đó, lựa chọn tốt nhất cho họ, một cặp, sẽ là giữ im lặng và chỉ bị 1 năm tù thay vì 2 năm.

Song đề tù nhân có nhiều biến thể, nhưng câu chuyện đơn giản này minh họa ý tưởng sử dụng các mô hình lý thuyết trò chơi để nghiên cứu hành vi của con người và các kết quả có thể có dựa trên quá trình ra quyết định hợp lý của con người.

Lý thuyết trò chơi và tiền điện tử

Khi áp dụng cho tiền điện tử, các mô hình lý thuyết trò chơi đóng một vai trò quan trọng khi thiết kế một hệ thống kinh tế an toàn và không có ủy thác, chẳng hạn như Bitcoin. Việc tạo ra Bitcoin như là một hệ thống Chịu lỗi Byzantine (BFT) là kết quả của sự kết hợp hài hòa giữa mật mã học và lý thuyết trò chơi.

Việc sử dụng lý thuyết trò chơi trong bối cảnh tiền điện tử đã khai sinh ra khái niệm về Kinh tế học Mã hóa. Về cơ bản, nó là nghiên cứu về kinh tế học của các giao thức blockchain và những hệ quả tiềm tàng mà thiết kế của các giao thức này có thể mang đến – như là một kết quả của các hành vi của thành phần tham gia. Nó cũng xem xét hành vi của “các tác nhân bên ngoài” mà không thực sự là một phần của hệ sinh thái nhưng có thể tham gia vào mạng lưới chỉ nhằm mục đích gây phá vỡ từ bên trong.

Nói cách khác, Kinh tế học Mã hóa nghiên cứu hành vi của các nút mạng dựa trên các khích lệ được giao thức cung cấp, xét các quyết định hợp lý nhất và có thể xảy ra nhất.

Vì blockchain Bitcoin được thiết kế như một hệ thống phân tán, nhiều nút được phân tán ở các vị trí khác nhau, nên việc xác thực các giao dịch và các khối cần phải dựa vào sự đồng thuận của các nút này. Tuy nhiên, các nút này không thực sự có thể tin tưởng lẫn nhau. Vậy làm thế nào một hệ thống như vậy có thể tránh được hoạt động độc hại? Làm thế nào một blockchain có thể ngăn việc bị phá vỡ bởi các nút không trung thực?

Một trong những tính năng quan trọng nhất của mạng Bitcoin giúp bảo vệ nó khỏi hoạt động độc hại là thuật toán đồng thuận Proof of Work. Thuật toán này áp dụng các kỹ thuật mã hóa làm cho quá trình đào trở nên rất tốn kém và phức tạp, tạo ra một môi trường đào có tính cạnh tranh cao. Do đó, kiến trúc của các đồng tiền điện tử dựa trên PoW khuyến khích các nút đào hoạt động trung thực (các nút sẽ không mạo hiểm để mất các nguồn lực đã được đầu tư). Ngược lại, bất kỳ hoạt động độc hại nào đều không được khuyến khích và nhanh chóng bị trừng phạt. Các nút đào có hành vi không trung thực sẽ có thể mất rất nhiều tiền và sẽ bị loại ra khỏi mạng. Do đó, quyết định hợp lý nhất và có thể xảy ra nhất từ thợ mỏ là hành động một cách trung thực và giữ an toàn cho blockchain.

Kết luận

Ứng dụng chung của lý thuyết trò chơi là mô hình hóa và kiểm tra cách con người hành xử và ra quyết định dựa trên sự suy xét hợp lý. Do đó, các mô hình lý thuyết trò chơi phải luôn được xem xét khi thiết kế các hệ thống phân tán, chẳng hạn như các hệ thống tiền điện tử.

Nhờ sự kết hợp cân bằng giữa mật mã học và lý thuyết trò chơi, thuật toán đồng thuận Proof of Work đã có thể tạo ra blockchain Bitcoin như một hệ thống kinh tế phi tập trung, có khả năng cao chống lại các cuộc tấn công. Điều này cũng đúng với các đồng tiền điện tử khác, và các khái niệm về lý thuyết trò chơi cũng áp dụng cho các blockchain dựa trên PoS. Sự khác biệt chính ở đây là cách một blockchain Proof of Stake xử lý các giao dịch và tiến hành xác nhận các khối.

Tuy nhiên, hãy nhớ rằng mức độ bảo mật và khả năng phục hồi của blockchain phụ thuộc vào giao thức của nó và liên quan trực tiếp đến số lượng người tham gia vào mạng. Các mạng phân tán lớn đáng tin cậy hơn các mạng nhỏ.