Come si applica la teoria dei giochi alle criptovalute?

Nonostante numerosi tentativi di compromettere la rete, Bitcoin è prosperato per oltre un decennio. La teoria dei giochi ha avuto un ruolo fondamentale nello sviluppo delle criptovalute, contribuendo al loro successo.

Nozioni di base

La teoria dei giochi è un metodo di matematica applicata usato per studiare il processo decisionale razionale nel comportamento umano. L'ambiente di gioco interattivo incentiva i partecipanti ad agire razionalmente nel rispondere alle regole o all'influenza degli altri. Originariamente sviluppata in economia per analizzare imprese, mercati e consumatori, oggi è ampiamente impiegata in altri campi di studio. I modelli di teoria dei giochi possono essere usati per esaminare il comportamento di agenti interagenti e i potenziali esiti delle loro azioni in circostanze predefinite. Questo approccio può essere applicato anche nello studio della politica, della sociologia, della psicologia e della filosofia.

Il dilemma del prigioniero

Considerato un modello classico della teoria dei giochi, il dilemma del prigioniero illustra uno scenario in cui due criminali, A e B, vengono interrogati separatamente dopo essere stati arrestati, senza poter comunicare. Il pubblico ministero mira a convincere ciascun criminale a testimoniare contro l'altro per ridurre le accuse. Se A testimonia contro B, A viene rilasciato e B è condannato a tre anni (e viceversa). Se entrambi tradiscono e testimoniano l'uno contro l'altro, sono condannati a due anni ciascuno. Se entrambi restano in silenzio e non tradiscono, vengono condannati a un solo anno a causa di prove insufficienti.

Da ciò otteniamo i seguenti risultati sotto forma di tabella:

Ottimizzare l'interesse personale nel dilemma del prigioniero porterebbe a tradire l'altro per essere liberati, ma l'incertezza sulla decisione dell'altro rende la strategia imprevedibile. La maggior parte dei prigionieri razionali sceglierebbe di tradire, considerando la ricompensa offerta. Tuttavia, se entrambi A e B tradiscono, saranno incarcerati per 2 anni, risultato non ideale. Pertanto, la decisione ottimale per entrambi come coppia sarebbe restare in silenzio, ottenendo una pena di solo 1 anno. Questo semplice scenario esemplifica l'uso dei modelli di teoria dei giochi per comprendere il comportamento umano e i potenziali esiti basati su decisioni razionali.

Teoria dei giochi nelle criptovalute

I modelli della teoria dei giochi giocano un ruolo cruciale nella progettazione di sistemi economici sicuri e trustless per le criptovalute, incluso Bitcoin. La creazione di Bitcoin come sistema tollerante ai guasti bizantini (BFT) è una fusione riuscita di crittografia e teoria dei giochi. Questa combinazione ha portato al concetto di criptoeconomia, che esplora l'economia dei protocolli blockchain e i potenziali impatti del loro design sul comportamento dei partecipanti. La criptoeconomia considera anche il comportamento di agenti esterni che potrebbero tentare di compromettere la rete. In sintesi, la criptoeconomia studia le decisioni razionali e probabili dei nodi della rete basate sugli incentivi forniti dal protocollo.

Soluzione Proof of Work

Per garantire fiducia nella blockchain di Bitcoin, essa si basa sull'accordo di nodi distribuiti per convalidare transazioni e blocchi. Tuttavia, poiché questi nodi non possono fidarsi l'uno dell'altro, la rete richiede protezione da attività dannose. Una caratteristica chiave che affronta questo problema è l'algoritmo di consenso Proof of Work usato da Bitcoin. Rendendo il processo di mining esigente e competitivo, l'architettura PoW incentiva i nodi miner a comportarsi onestamente, poiché comportamenti disonesti rischiano di far perdere le risorse investite ed essere espulsi dalla rete. Di conseguenza, la decisione più razionale per i minatori è mantenere la sicurezza della rete comportandosi onestamente, mentre l'attività dannosa è scoraggiata e punita.

Conclusione

Progettare sistemi distribuiti come le criptovalute richiede di tenere conto di come le persone si comportano e prendono decisioni basate sulla loro razionalità, che è l'applicazione principale della teoria dei giochi. L'algoritmo di consenso Proof of Work è stato creato combinando crittografia e teoria dei giochi per sviluppare la blockchain di Bitcoin, un sistema economico decentralizzato resistente agli attacchi. La sicurezza e la resilienza di una blockchain dipendono dal suo protocollo e dal numero di partecipanti alla rete. Reti distribuite più ampie sono più affidabili di quelle più piccole.