Malgré de nombreuses tentatives de perturbation du réseau, Bitcoin prospère depuis plus d'une décennie. La théorie des jeux a joué un rôle fondamental dans le développement des cryptomonnaies, contribuant à leur réussite.
Principes de base
La théorie des jeux est une méthode des mathématiques appliquées utilisée pour étudier la prise de décision rationnelle dans le comportement humain. L'environnement de jeu interactif incite les joueurs à agir de manière rationnelle lorsqu'ils répondent aux règles ou à l'influence d'autrui. Développée à l'origine en économie pour étudier les entreprises, les marchés et les consommateurs, elle est désormais largement utilisée dans d'autres domaines d'étude. Les modèles de théorie des jeux peuvent être utilisés pour examiner le comportement d'agents en interaction et les résultats potentiels de leurs actions dans des circonstances prédéfinies. Cette approche peut également s'appliquer à l'étude de la politique, de la sociologie, de la psychologie et de la philosophie.
Le dilemme du prisonnier
Considéré comme un modèle classique de la théorie des jeux, le dilemme du prisonnier illustre un scénario où deux criminels, A et B, sont interrogés séparément après leur arrestation, incapables de communiquer. Le procureur cherche à convaincre chaque criminel de témoigner contre l'autre pour alléger les charges. Si A témoigne contre B, A est libéré et B est condamné à trois ans (et vice versa). Si les deux trahissent et témoignent l'un contre l'autre, ils écopent chacun de deux ans. Si les deux restent silencieux et ne trahissent pas, ils ne sont condamnés qu'à un an en raison de preuves insuffisantes.
De cela, nous obtenons les résultats suivants sous forme de tableau :
B trahit | B reste silencieux | |
| A trahit | Tous deux sont emprisonnés pendant 2 ans | A est libre. B est condamné à 3 ans |
| A reste silencieux | B est libre. A est condamné à 3 ans | Tous deux sont emprisonnés pendant 1 an |
L'optimisation de l'intérêt individuel dans le dilemme du prisonnier conduirait à trahir l'autre personne pour être libéré, mais l'incertitude sur la décision de l'autre rend cette stratégie imprévisible. La plupart des prisonniers rationnels choisiraient de trahir, compte tenu de la récompense offerte. Cependant, si A et B trahissent tous deux, ils seront condamnés à 2 ans, ce qui n'est pas l'issue idéale. Par conséquent, la décision optimale pour les deux prisonniers en tant que paire serait de rester silencieux, ce qui entraîne une peine d'un an seulement. Ce scénario simple illustre l'utilisation des modèles de théorie des jeux pour comprendre le comportement humain et les résultats possibles basés sur la prise de décision rationnelle.
La théorie des jeux dans la crypto
Les modèles de théorie des jeux jouent un rôle crucial dans la conception de systèmes économiques sécurisés et sans confiance pour les cryptomonnaies, y compris Bitcoin. La création de Bitcoin en tant que système tolérant aux pannes byzantines (BFT) est une fusion réussie de la cryptographie et de la théorie des jeux. Cette combinaison a donné naissance au concept d'économie crypto, qui explore l'économie des protocoles blockchain et les impacts potentiels de leur conception sur le comportement des participants. L'économie crypto prend également en compte le comportement d'agents externes susceptibles de tenter de perturber le réseau. En bref, l'économie crypto étudie les décisions rationnelles et probables des nœuds du réseau en fonction des incitations fournies par le protocole.
Solution Proof of Work
Pour garantir la confiance dans la blockchain Bitcoin, elle repose sur l'accord de nœuds distribués pour valider les transactions et les blocs. Cependant, comme ces nœuds ne peuvent pas se faire mutuellement confiance, le réseau doit être protégé contre les activités malveillantes. Une caractéristique clé qui répond à ce problème est l'algorithme de consensus Proof of Work (preuve de travail) utilisé par Bitcoin. En rendant le processus de minage exigeant et compétitif, l'architecture PoW incite les nœuds mineurs à agir honnêtement, car un comportement malhonnête risque de faire perdre les ressources investies et d'être expulsé du réseau. En conséquence, la décision la plus rationnelle pour les mineurs est de maintenir la sécurité du réseau en agissant honnêtement, tandis que l'activité malveillante est découragée et punie.
Conclusion
Concevoir des systèmes distribués comme les cryptomonnaies nécessite de prendre en compte la manière dont les individus se comportent et prennent des décisions en fonction de leur rationalité, ce qui est la principale application de la théorie des jeux. L'algorithme de consensus Proof of Work est né de la combinaison de la cryptographie et de la théorie des jeux pour développer la blockchain Bitcoin, un système économique décentralisé résistant aux attaques. La sécurité et la résilience d'une blockchain dépendent de son protocole et du nombre de participants sur le réseau. Les grands réseaux distribués sont plus fiables que les plus petits.